Асинхронні RS-тригери

RS-тригер має два керуючі входи S (set – установлювати) і R (reset – скидати), за допомогою яких виконуються функції установки тригера в стан Q=1 чи Q=0. Роботу тригера можна описати за допомогою таблиці пеерходів (табл.3.1.) При побудові таблиці переходів використовувалися наступні положення, що випливають із принципу роботи тригера:

якщо S=0, R=0, то сатн тригера не змінюється Q^t+1=Q^t;

якщо S=1, R=0, то Q^t+1=1;

якщо S=0, R=1, то Q^t+1=0.

Комбінація вхідних змінних S=R=1 (установка і зкидання одночасно) є забороненою, тому що може привести до невизначеного стану виходу Q: може бути Q=0, а може бути і Q = 1. Щоб уникнути виникнення збоїв у цифрових системах комбінацію R=S=1 виключають, тому вона є нереалізованою Нереалізована комбінація вхідних змінних S=R=1 дає два набори змінних S, R, Q, для яких значення функції Q^t+1 не визначено.

Таблиця 3.1

S^t	R^t	Q^t	Q^t=1
			-
			-

По табл. 3.1 записуємо СДНФ функції переходів тригера

Використовуючи карту Карно, визначаємо МДНФ. Клітники з невизначеностями при цьому заповнюють нулями (мал.3.2,а).

Рис. 3.2. Карти Карно функції переходів Q^t+l при заповненні клітинок з невизначеностями нулями (а) і одиницями (б)

Для спрощення запису індекс t опускають, зберігаючи лише 1М, де важливо відзначити розходження тактів t і t + 1.

На підставі теореми ДеМоргана отримаємо

Отримане рівняння (3.1) просто реалізується на універсальних елементах АБО-HI (мал. 3.3). Табл. 3.2. є скороченою таблицею переходів цього тригера.

Таблиця 3.2

S	R	Q^t^+1
		Q
		-

Рис. 3.3. Асинхронний RS-тригер на елементах АБО-НІ (а) ійого умовне позначення (б)

У RS-тригерах із прямими входами керуючим впливом володіють одиничні рівні сигналів. Сигнали, що приводять до переключення елемента, називаються активними. Для елементів АБО-НІ, використовуваних для побудови RS-тригера, активним сигналом є рівень 1.

При S = 0 і R = 0 стан тригера не змінюється. При S = 1 і R = 1 стан тригера є невизначеним, і така комбінація вхідних сигналів є неприпустимою Повинна виконуватися умова SR = 0. Якщо в карті Карно (мал. 3.2,б) клітинки з невизначеностями заповнити одиницями, то МДНФ функції переходів у цьому випадку буде мати вид;

Q^t+1=SvRQ. (3.2)

На підставі теореми ДеМоргана отримуємо з виразу (3.3)

(3.3)

Отримане рівняння (3.3) просто реалізується на універсальних елементах І-НІ (мал.3.4).

Рис. 3.4. Асинхронний RS-тригер на елементах І -НІ (а) і його умовне позначення (б);

Табл. 3.3 є скороченою таблицею переходів RS-тригера з інверсними входами.

У RS-тригерах з інверсними входами керуючим впливом володіють нульові рівні сигналів. Ці сигнали є активними сигналами для тригерів, побудованих на елементах І-HI. При S=R=1 тригер зберігає свій стан. Комбінація вхідних сигналів S=R=0 є неприпустимою. Повинна виконуватися умова SR =0. При синтезі складних цифрових пристроїв з елементами пам'яті потрібно визначити комбінацію вхідних сигналів при заданому переході тригера з одного стану в інший, тобто дано Q^t і Q^t+1, а потрібно визначити R^t і S^t. Вирішується ця задача за допомогою матриці переходів (табл. 3.4) (характеристичної таблиці). Табл. 3.4 будується по функції переходів RS-тригера.

Таблиця 3.3 Таблиця 3.4

		Q^t+1		Q^t® Q^t+1	R	S
		-	0 0	-
			0 1
			1 0
		Q	1 1		-

У першому стовбці табл.3.4 записані дворозрядні двійкові числа, перші розряди яких відповідають попередньому стану тригера Q^t, а другі - наступному стану Q^t+1. В інших стовпцях приведені значення вхідних логічних змінних-R і S для кожного переходу тригера. Рискою позначені невизначені значення змінних R і S.

Швидкодія асинхронного RS-тригера визначається затримкою установки його в стан Q або , рівній сумі затримок передачі сигналу через ланцюжок логічних елементів із затримкою t_з.ср. у кожному елементі. У даному випадку

t_з.Т.= t_з.ср.

Причому, для надійного функціонування тригера тривалість імпульсу на його вході t_u повинна бути не менше сумарної затримки переключення обох елементів, що складають тригер, до повного припинення перехідних процесів у них, тобто. t_u ≥2t_р.ср.

Дата добавления: 2015-06-27