1.5. Триггеры т-типа

Все тактируемые триггеры можно разделить на две большие группы:

• с информационными сигналами (или просто trigger);

• без информационных сигналов (или flip-flop), которые применяются в последовательностных устройствах.

Триггеры без информационных сигналов, но с тактовым сигналом, называются триггерами Т-типа, для них характерны дополнительные перекрестные обратные связи. Управление схемами Т-триггеров осуществляется только путём подачи синхросигнала.

Работе Т-триггера соответствует таблица истинности, табл. 3.5.

Таблица 3.5

tn	tn+1
T	Qn+1
0	Qn
1

Ф ункциональные схемы и их временные диаграммы работы триггеров Т-типа показаны на рис. 3.15.

Глава 2. Регистры

Регистры и счётчики являются цифровыми узлами последовательного типа. Регистры могут быть реализованы как с помощью интегральных триггеров, так и на интегральных схемах повышенного уровня интеграции (БИС). Состояние регистра зависит не только от воздействующих на входы сигналов в данный момент времени, но и от состояния предшествующего каскада схемы. По сути дела, регистры являются цифровыми автоматами с памятью. Регистры – это устройства, предназначенные для выполнения операций приёма, хранения и передачи информации, сдвига кода на заданное число разрядов как вправо (в сторону младшего значащего разряда – МЗР), так и влево (в сторону старшего разряда – СЗР).

Определяющими параметрами регистров являются:

• разрядность;

• быстродействие.

Разрядность определяется количеством триггеров, быстродействие – максимальной тактовой частотой, с которой может осуществляться запись, считывание или сдвиг записанной информации.

В зависимости от назначения различают регистры хранения и сдвига. По способу приёма и считывания информации регистры делятся:

• параллельные (с параллельным приёмом и считыванием информации);

• последовательные (с последовательным приёмом и считыванием информации);

• комбинированные на входе и выходе.

В качестве разрядов интегральных регистров используются схемы триггеров RS-типа (при наличии парафазных сигналов управления) или D-типа (когда входная информация имеет однофазный вид).

Простейшая схема 4-х разрядного регистра памяти показана на рис. 3.16.

С труктурная схема регистра хранения (памяти параллельного типа на основе триггеров RS-типа показана на рис. 3.17.

Другой разновидностью регистров являются регистры сдвига, являющиеся классическими элементами последовательностного типа. Регистры сдвига строятся по последовательной схеме передачи информации от триггера к триггеру. На рис. 3.18 оказан а общая схема построения 4-х разрядного регистра сдвига.

П ример построения регистра сдвига «влево», когда с приходом очередного тактового импульса осуществляется сдвиг информации от младшего значащего разряда в сторону старшего.

На каждом такте синхросигнала (запись считывание) происходит считывание с предыдущего каскада и запись в последующий каскад.

Н а рис. 3.19 показаны структурная и функциональная схемы регистра сдвига информации влево с дополнительным V - сигналом. Присутствие дополнительного V - сигнала позволяет повысить помехоустойчивость схемы регистра.

В схемах универсальных сдвиговых регистров в зависимости от направления сдвига информации меняется место подачи входной информации.

Более сложной и универсальной является БИС 8-ми разрядного регистра, выполненная на ИМС повышенного уровня интеграции, обладающая большими функциональными возможностями.

Пример функциональной схемы регистра К155ИР13 показан на рис. 3.20. В зависимости от подачи последовательной входной информации на один из входов D_R или D_L происходит её сдвиг или вправо или, соответственно, влево.

Р абота схемы в качестве параллельного регистра определяется сигналами управления S₀ и S₁. Вход S₀ определяет режим работы регистра:

- при S₀=0 осуществляется запись параллельной информации,

поступаемой на входы D₀ – D₇;

- при S₀=1 осуществляется сдвиг информации, поступаемой на те же входы;

- вход S₁ определяет направление сдвига информации;

- при S₁=0 осуществляется сдвиг информации влево;

- при S₁=1 осуществляется сдвиг информации вправо.

Управление регистром осуществляется тактовыми сигналами, поступающими на вход С. Выходной сигнал снимается с выходов Q₀ – Q₇.