![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ТриггерыТриггеры – цифровые устройства с двумя выходами (прямым Q и инверсным
![]()
![]() ![]() ![]() ![]() В принципе можно синтезировать большое число триггерных структур с различным законом функционирования. Однако в цифровой электронике нашли применение 4 типа триггеров: RC-триггер, D-триггер, По способу восприятия входных сигналов триггеры могут быть асинхронными (нетактируемыми) и синхронными (тактируемыми). Асинхронные триггеры воспринимают информацию в любой момент времени, а синхронные – только при наличии разрешающего сигнала на специальном тактовом C-входе. Синхронизация ограничивает время приема триггером входных сигналов, а следовательно, уменьшает вероятность, при появления помехи на сигнальных входах, ложного срабатывания триггера. Другими словами, синхронизация повышает помехоустойчивость, которая является важным параметром любого цифрового устройства, т. к. замена в результате помехи хотя бы одного элемента двоичного кода приведет к полному искажению информации. Синхронизация может быть статическая – уровнем (высоким, низким) или динамическая – перепадом на C-входе (фронтом, срезом). Условные обозначения способов синхронизации представлены на рис. 5.2, где С – синхроимпульс, По виду выходных сигналов триггеры разделяют на статические и динамические. Статические – триггеры, у которых выходные сигналы в устойчивых состояниях остаются неизменными во времени. В динамических триггерах выходные сигналы представляют последовательность импульсов. По способу запоминания информации могут быть триггеры с логической и физической организацией памяти. Первые выполняются на логических элементах, во вторых используются нелинейные свойства материалов или нелинейные характеристики компонентов. Характеристики триггеров определяются прежде всего параметрами логических элементов, на которых выполнен триггер. Специфическими параметрами триггера являются: · время задержки переключения триггера · разрешающее время триггера · максимальная частота переключения триггера Обычно рабочую частоту принимают в 1,5 раза меньше максимальной. а б в Рис. 5.2. Способы синхронизации и условные обозначения триггеров: а – высоким уровнем синхроимпульса; б – фронтом синхроимпульса; в – срезом синхроимпульса 5.1.1. RS-триггер RS-триггер может быть построен на логических элементах ИЛИ-НЕ, И-НЕ. На рис. 5.3 приведена схема RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ. Как видно из схемы, логические элементы замкнуты в кольцо
В таблице Qn – сигнал на выходе
Если это уравнение перевести в базис И-НЕ – – и построить структурную схему, то получим RS-триггер с инверсными входами (рис. 5.4).
а б в Рис. 5.4. RS-триггер с инверсными входами: а – электрическая схема; б – таблица переходов; в – условное обозначение
На основе этого триггера можно продемонстрировать схему триггера с синхронизацией уровня синхроимпульса (рис. 5.5).
а б Рис. 5.5. Схема RS-триггера с синхронизацией высоким уровнем
При С = 0 на выходах входных элементов И-НЕ фиксируются высокие уровни, которые удерживают инверсный RS-триггер в исходном состоянии. Таким образом, блокируется прием входной информации. При С = 1 легко убедиться, что схема ведет себя как RS-триггер с прямыми входами. Организовать режим синхронизации перепадом синхроимпульса можно путем последовательного включения двух триггеров, тактируемых уровнем (рис. 5.6), такая структура называется двухступенчатой.
а б Рис. 5.6. Схема RS-триггера, тактируемого срезом синхроимпульса (а); условное обозначение (б)
При С1 = 1 входной триггер воспринимает входную информацию, а выходной блокирован (С2 = 0). В момент С1 = 0 (срез синхроимпульса) входной триггер блокируется, а выходной разблокируется (С2 = 1) и воспримет информацию, которая зафиксировалась во входном триггере в момент его блокировки.
5.1.2. D-триггер D-триггер – это синхронный триггер с одним информационным входом, предназначенным для задержки логического сигнала. Часто поэтому D-триггер называют триггером-задержкой. D-триггер повторяет значение сигнала, которое было установлено на входе триггера в предшествующий момент с задержкой максимум на один период (такт) синхроимпульса. Схема синхронизируемого уровнем D-триггера приведена на рис. 5.7. Уравнение, описывающее работу D-триггера,
при Cn = 1, Qn+1 = Dn+1 – повторяет входной сигнал, при C = 0, Qn+1=Qn – режим хранения. С использованием двухступенчатой структуры строятся D-триггеры, тактируемые срезом импульса. В таких триггерах часто делается еще один вход – вход разрешения V. В этом случае при V=1 структура работает как синхронный D-триггер, а при V=0 находится в режиме хранения (рис. 5.8).
5.1.3. JK-триггер JK-триггер – это триггер с раздельными установочными входами (J®S, K®R). Схема JK-триггера приведена на рис 5.9. В отличие от
В сериях микросхем выпускаются все типы рассмотренных триггеров, синхронизируемых положительным перепадом, фронтом, срезом импульса синхронизации. Их графическое изображение представлено на рис. 5.2. 5.1.4. T-триггер T-триггер имеет один информационный вход, переключение осуществляется перепадом входного сигнала. Таблицы состояний, графическое изображение, временные диаграммы приведены на рис. 5.10. Уравнение, описывающее работу T-триггера, –
а б в Рис. 5.10. Асинхронный Т-триггер: а – таблица состояний; б – условное обозначение;
![]()
В серийных триггерах для расширения их возможностей, кроме информационных и синхронизирующих входов, делаются установочные входы (R, S), они позволяют делать предварительную установку 0 или 1 на выходе
![]() ![]() а б Рис. 5.13 Триггеры с установочными входами: а – D-триггер; б – универсальный JK-триггер
|