Материал: Захаров, Сайфутдинов - Вычислительная техника

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

При С = 1 вторая ступень блокирована, а информационные сигналы устанавливают состояние первой ступени. При сигнале С = 0 вторая ступень воспринимает состояние первой. Требуемое начальное состояние триггера устанавливается с помощью сигналов, подаваемых на входы RS-триггеров первой и второй ступени. В схеме триггера имеются по три конъюнктивно связанных входа J и К. Их можно использовать для построения сложных схем. На основе JK-триггера можно построить триггер D-типа. Для этого информационный сигнал D подается на J-вход, а на вход К сигнал D подается через инвертор (рис. 4.11, в).

4.8. Т-триггер

Т-триггеры, или триггеры со счетным входом, могут быть получены из JK-триггера при соединении обоих информационных входов J и К, и подаче на них уровня 1 (рис. 4.12, а). Функционирование Т-триггера описывается таблицей 4.5. В качестве счетного входа Т используется вход С. При подаче сигнала на вход С Т-триггер будет переключаться в состояние, противоположное предыдущему.

«1 »

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

V

 

 

 

 

 

 

 

Q

J

 

TT

 

 

 

 

J

 

TT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

Рис. 4.12. Схемы Т-триггера (а) и TV-триггера (б) на основе JK-триггера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сt

 

 

 

 

 

Jt

Kt

Qt

 

Qt+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

1

Qt

 

 

Qt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

Qt

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разновидностью Т-триггера является TV-триггер, в котором вход V является управляющим. При V = 1 TV-триггер превращается в Т-триггер. При V = 0 TV-триггер сохраняет свое состояние неизменным (рис. 4.12, 6).

86

4.9. Синхронный триггер с динамическим управлением

Синхронный триггер с динамическим управлением по входу С воспринимает информацию для изменения состояния лишь тогда, когда на С-входе совершается переход с уровня 0 на уровень 1, либо наоборот. Для получения RS-триггера с динамическим входом достаточно построить схему, показанную на рис. 4.13.

 

 

Э3

 

Э1

 

 

 

 

 

 

 

S

 

& о

 

 

 

& о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

S

T

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

R

о

 

 

 

 

Э4

 

 

 

 

Э2

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

& о

 

 

 

& о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.13. Схема RS-триггера с динамическим входом на элементах И-НЕ

Если при С = 0 на информационные входы поступили какие-либо уровни S и R, то при смене уровня на входе С с 0 на 1 на выходе элемента Э1 образуется 0, который поступает на вход элемента Э3 и обеспечивает на его выходе уровень 1 независимо от последующих значений уровня на входе S. Вход S логически отключается и никакие изменения уровней на входах S и R триггер не воспринимает, пока не произойдет на входе С переход с уровня 0 на уровень 1. Аналогично можно построить схему RS-триггера с динамическим входом на элементах ИЛИ-НЕ (рис. 4.14, а). Здесь информация воспринимается триггером со входов S и R при смене уровней С = 1 на С = 0. Условное изображение такого триггера представлено на рис. 4.14, б.

Схема D-триггера с динамическим входом приведена на рис. 4.15, а, его условное обозначение дано на рис. 4.15, б. Прием в триггер информации со входа D происходит в момент смены на входе С уровня 0 на уровень 1.

87

S

 

Э3

 

 

 

 

 

Э1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

S

T

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

R

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э4

 

 

 

 

 

Э2

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

T

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

о

 

1

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

о

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

а

б

Рис. 4.14. Схема RS-триггера с динамическим входом на элементах ИЛИ-НЕ (а) и его условное графическое обозначение (б)

 

 

Э3

 

 

 

 

 

 

Э1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

& о

 

 

 

 

 

& о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

S

T

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

R

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э4

 

 

 

Э2

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

T

 

 

 

 

Q

 

 

& о

 

 

 

 

 

& о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.15. Схема D-триггера с динамическим входом на элементах И-НЕ (а)

 

иего условное графическое обозначение (б)

4.10.Функции возбуждения триггеров

Таблицы истинности и функции переходов наиболее полно отражают все особенности работы триггеров. Каждая строка этих таблиц определяет, в какое состояние Qt+1 должен перейти триггер из состояния Qt, если заданы сигналы на его управляющих входах. При проектировании устройств на триггерах часто решается обратная

88

задача: необходимо знать, какие логические сигналы следует подать на управляющие входы триггера, чтобы произошел его переход из одного заданного состояния (Qt) в другое (Qt+1). Для отображения такой информации часто используются таблицы функций возбуждения (табл. 4.6). Например: переход D-триггера из состояния Qt = 0 в состояние Qt+1 =1 происходит при единичном сигнале на его информационном входе D. Этот сигнал вызывает также переход триггера из состояния Qt = 1 в состояние Qt+1 =1. Аналогично составляется таблица функции возбуждения для Т-триггера.

Таблица 4.6

Переход

 

 

Функции возбуждения триггеров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

Т

 

 

RS

 

JK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qt Qt+1

D

Т

 

R

 

S

J

К

0 0

0

0

 

*

 

0

0

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

1

1

 

0

 

1

1

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 0

0

1

 

1

 

0

*

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

1

0

 

0

 

*

*

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RS- и JK-триггеры содержат по два управляющих входа. Следовательно, каждый из них имеет по две функции возбуждения. Из таблицы истинности RS-триггера (табл. 4.3) следует, что триггер не изменяет своего нулевого состояния (переход 00) при двух различных значениях управляющего сигнала на входе R. Это означает, что сигнал на входе R не оказывает влияния на данный переход и значение сигнала на данном входе при переходе 00 не определено. Неопределенность функции возбуждения отмечается знаком *. Аналогичным знаком отмечена функция управляющего сигнала на входе S при переходе RS-триггера из состояния Qt = 1 в состояние Qt+1 = 1. Функция возбуждения JK-триггера cодержит по два неопределенных значения для каждого из управляющих сигналов на входах J и К.

Обозначения управляющих входов синхронных триггеров

Для полного цикла работы двухступенчатого триггера необходимы два перепада синхронизирующего сигнала. Для тактирования двухступенчатых синхронных триггеров могут использоваться импульсы как единичного активного уровня, так и

89

нулевого активного уровня. Символ

 

на синхровходе триггеров означает, что пере-

запись информации и ведомый триггер происходит при переходе синхросигнала из

единичного в нулевой логический уровень, а символ

 

означает, что перезапись ин-

формации происходит при переходе синхросигнала из нулевого в единичное состояние. Для импульсов нулевого активного уровня внутри символов ставится кружок знак инверсии (таблица 4.7).

 

 

 

Таблица 4.7

Спад – фронт

Обозначение

Амплитуда тактового

Уровень активности

импульса

импульса

тактового импульса

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

0

 

 

4.11. Регистры

 

Регистром называется устройство, предназначенное для выполнения операций приема, хранения и передачи слов в двоичном коде. Наиболее распространены статические регистры. Каждому разряду слова, записанному в такой регистр соответствует свой разряд регистра, выполненный на основе статического триггера. Разряды регистра нумеруются в порядке нумерации разрядов в слове. Находят также применение динамические регистры, в которых функции запоминания значения двоичной переменной реализуются конденсатором (иногда индуктивностью). Ввиду того, что время хранения заряда на конденсаторе и тока в индуктивности ограничено, в динамических регистрах предусматривается операция регенерации (восстановления) хранимой информации. По способу записи информации регистры подразделяются на

90