Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 [115] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

4"

fl-TL-fL

«. «» h«.

<9

Рис. 14.41. Временные диаграммы ?5-триггеров: а - асинхронного иа элементах ИЛИ-НЕ; б - асинхронного на элементах И-НЕ; а - синхронного

Таблицей состояний синхронного 7?5-триггера, называемого также тактируемым, является табл. 14.2, в. В ней через Rn и 5» обозначены входные величины R ъ S, действующие во время прихода «-го тактового импульса, причем предполагается, что тактовый импульс является коротким и за время действия импульса величины и S не изменяются. Через Qn обозначено состояние схемы до прихода тактового я-го импульса, а через Qn+\ - состояние схемы сразу после окончания я-го импульса, сохраняющееся до прихода («4-1)-го тактового импульса.

Хотя таблицы состояний полностью характеризуют действие триггеров, на рис. 14.41 приведены для наглядности временные диаграммы. Временные диаграммы на рис. 14.41, а соответствуют 7?5-триггеру на элементах ИЛИ-НЕ. Сигналы S и /? на диаграммах принимают в различные моменты времени значения О и 1, но никогда одновременно не равны 1, так как это не допускается.

До момента S = 0, R-\, и в соответствии с табл. 14.2, а триггер находится в нулевом состоянии, т. е. Q = 0, Q=l. На диаграммах изменение Q не показано, так как Q всегда противоположно Q. В момент t\ изменяется R. В соответствии с таблицей состояний значение сигнала на выходе триггера при этом не изменяется. Состояние триггера изменится в момент t. В момент tz также не происходит изменения состояния схемы, запоминающей единичное состояние до прихода в момент ti сбрасывающего сигнала R\. После его окончания в момент t схема запоминает нулевое состояние до прихода в момент 4 установочного сигнала. В момент t не происходит изменения состояния, так как схема



помнит свое состояние, а в момент /а не происходит изменения состояния, так как соотношение входных сигналов соответствует состоянию, в котором схема уже находится.

Диаграммы на рис. 14.41,6 соответствуют триггеру на элементах И-НЕ. Здесь сигналы S ш R никогда одновременно не равны 0. Из диаграммы видно, что переход схемы из состояния Q = 0 в Q=l происходит при отрицательных перепадах 6 от 1 к О, а переход из Q=l в Q = 0 происходит при перепадах Л от 1 к О, т. е. соответственно в моменты /г, 4 и ts. В моменты ti, /3, /5 и /?, когда S = R=l, схема сохраняет предыдущие состояния. В момент te схема не переключается в нулевое состояние, так как она уже находится в нем.

На временных диаграммах синхронного триггера (рис. 14.41, б) достаточно рассмотреть моменты, когда имеются тактовые импульсы. В момент прихода ty схема уже находится в нулевом состоянии, которое и остается. Переключение в единичное состояние происходит в момент t2. В момент з схема не переключается в единичное состояние, так как она уже в нем находится, а в момент ti S = R = 0 и схема остается в предыдущем состоянии. Переключение происходит лишь в момент /5, когда приходит тактовый импульс. Обычно взаимодействие отдельных элементов цифровых устройств согласуется по времени с помощью тактовых импульсов. Синхронный PS-триггер позволяет осуществлять такое согласование.

/-триггер. Схема /-триггера показана на рис. 14.42, а. Он состоит из синхронного ?5-триггера и инвертора. Триггер управляется единственным сигналом D, подаваемым на единственный информационный вход D. Благодаря инвертору невозможно запрещенное соотношение сигналов на входах S и R. Условное обозначение D-триггера показано на рис. 14.42, б. Из временных диаграмм (рис. 14.42, в) видно, что D-триггер осуществляет задержку установки Q на время, отделяющее момент изменения сигнала D от начала очередного тактового импульса, причем выходной сигнал Q сохраняется до прихода очередного тактового импульса. В название триггера входит начальная буква английского слова delay, означающего задержку.

Двухтактный -триггер. В отличие от схемы одноступенчатого D-триггера, изменение Q на выходе под действием сигнала D происходит не в момент перехода тактового импульса от нуля к единице, а в момент перехода от единицы к нулю.

£

1 г

Рис. 14.42. Одноступенчатый В-триггер:

а - структурная схема; б - условное обозначение; в - временные диаграммы




Г"

Рис. 14.43. D-триггер с динамическим управлением:

а - структурная схема; Г-триггер

б - условное обозначение; в-D-триггер, преобразованный а

D-триггер с динамическим управлением. В настоящее время широко применяется О-триггер с динамическим управлением. Его структурная схема показана на рис. 14.43, а. Она состоит из трех асинхронных /?5-триггеров на логических элементах И-НЕ.

Левый вертикальный столбец схемы, состоящий из четырех элементов И-НЕ, называют коммутационным, а правый вертикальный столбец, состоящий из двух элементов И-НЕ, называют выходным.

Можно показать, что временная диаграмма динамического триггера совпадает с временной диаграммой, показанной на рис. 14.42,6.

Преимущество динамического триггера перед триггером со статическим управлением заключается в том, что динамический триггер реагирует на информационные сигналы только в моменты изменения тактовых импульсов. Это исключает возможность неправильного срабатывания триггера со статическим управлением, возможное тогда, когда информационный сигнал D изменяет свое значение непосредственно перед переходом от единицы к нулю при С=1.

Условное обозначение динамического D-триггера показано на рис. 14.43,6. Наклонная черта у входа С, идущая вверх слева направо, означает, что триггер имеет прямой динамический вход, при котором управление Происходит фронтом тактового импульса. Аналогичная черта, идущая вниз слева направо, означает обратный динамический вход, когда управление происходит спадом тактового импульса. Такой триггер на рис. 14.43 не показан.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 [115] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169



0.0064