Общие сведения о триггерах

Тема 4.1 Триггеры

Последовательностные цифровые устройства ПЦУ – это цифровые устройства с памятью. У ПЦУ выходной сигнал зависит не только от входных сигналов в данный момент времени, но и от состояния устройства в предшествующий момент времени. К ПЦУ относятся: триггеры, регистры, счётчики, делители частоты, распределители.

Триггеры предназначены для хранения значения одноразрядных чисел. Триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный НЕ-Q. Триггер может принимать два состояния: «0» и «1», которые устанавливаются при воздействии на его входы.

Триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный НЕ-Q. Состояние триггера определяется по выходу Q. Если Q = 1, то состояние триггера «1».

Различают четыре типа триггеров: RS – триггеры (с раздельными входами); JK –триггеры (универсальные); Т – триггеры (счётные); D - триггеры (задержки).

Условные графические обозначения УГО интегральных микросхем триггеров с различными типами входов приведены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Интегральные микросхемы широкого применения 555-й серии: К555ТМ2 – два синхронизируемых по фронту D – триггеров в одном корпусе с раздельными инверсными входами установки R и S; К555ТВ6 - два синхронизируемых по срезу JK – триггеров в одном корпусе с раздельными инверсными входами установки R и S; К555ТР2 - четыре асинхронных RS – триггера с инверсными входами в одном корпусе, два из которых имеют по два входа НЕ-S, объединённых по ИЛИ

Обозначения и назначение входов триггеров:

R (от англ. Reset) – раздельный вход установки в состояние «0»;

S (от англ. Set) – раздельный вход установки в состояние «1»;

J – вход установки универсального триггера в состояние «0»;

K – вход установки универсального триггера в состояние «1».

Т – счётный вход; каждый импульс по входу Т изменяет состояние триггера;

D – вход; импульс по входу D запоминается триггером;

С – вход синхронизации (управляющий, тактовый).

По способу записи информации различают триггеры синхронные и асинхронные.

Асинхронный триггер переключается самими информационными сигналами. Синхронные триггеры имеют входы синхронизации С. В такие триггеры информация записывается лишь при одновременном поступлении информационного и синхронизирующего (разрешающего) импульса.

Синхронизация может осуществляться положительным или отрицательным импульсом (потенциалом) или перепадом (фронтом или срезом импульса). При потенциальном (статическом) управлении сигналы на информационных входах влияют на состояние триггера в течение всего времени действия синхроимпульса. При динамическом управлении (управлении по перепаду) сигналы на информационных входах влияют на состо-яние триггера только по фронту или по срезу синхроимпульса. Фронт – переход от «0» к «1»; срез – переход от «1» к «0».

4.1.2 Асинхронные RS – триггеры

RS – триггер с прямыми входами построен на двух логических элементах ИЛИ-НЕ, при этом выход каждого ЛЭ подключен к одному из входов другого (см. рисунок 4.2, а).

в

Рисунок 4.2 - Асинхронный RS – триггер с прямыми потенциальными входами:

а) логическая схема; б) условное графическое обозначение; в)таблица переходов

Функционирование.

Пусть в исходном состоянии на входах действуют уровни «0», которые не влияют на состояние триггера. Если на выходе верхнего ЛЭ Q = 0 (состояние «0»), то оно подаётся на вход нижнего ЛЭ, с выхода которого НЕ-Q = 1 подаётся на вход верхнего

ЛЭ, обеспечивая устойчивое состояние триггера Q = 0. Если на выходе верхнего ЛЭ Q = 1, то оно подаётся на вход нижнего ЛЭ, с выхода которого НЕ-Q = 0 подаётся на вход верхнего ЛЭ, обеспечивая устойчивое состояние триггера Q = 1.

При R = 1 Q = 0. Если до подачи сигнала R = 1 триггер находился в состоянии «0», то оно не изменится, если находился в состоянии «1», то оно изменится на Q = 0.

Процессы установления триггера в состояние «1» при подаче сигнала S = 1 аналогичны рассмотренному для случая R = 1.

Одновременная подача сигналов R = 1 и S = 1 не допускается, так как состояние триггера окажется неопределённым: либо «0», либо «1».

RS – триггер с инверсными входами построен на двух ЛЭ И-НЕ, при этом выход каждого ЛЭ подключен к одному из входов другого (см. рисунок 4.3, а). Функционирование триггера аналогично ранее рассмотренному.

в в

Рисунок 4.3 - Асинхронный RS – триггер с инверсными потенциальными входами:

а) логическая схема; б) условное графическое обозначение; в) таблица переходов

Логика функционирования RS – триггера описывается выражением:

,

то есть триггер устанавливается в состояние «1», если S = 1, либо остаётся в этом состоянии, если R = 0 и прежнее состояние Q₀ = 1. Одновременная подача сигналов R = 0 и S = 0 не допускается.

Дата добавления: 2015-06-27