фывапывфпм. Цифровые интегральные микросхемы общие сведения
 Скачать 0.93 Mb.
|
DV-триггерыТриггеры DV-типа представляют собой модификацию D-триггеров. Их логические функции определяются наличием дополнительного разрешающего входа V, играющего роль разрешающего по отношению ко входу D. Когда V = 1, триггер функционирует как D-триггер, а при V = 0 он переходит в режим хранения информации независимо от смены сигналов на входе D. Записанная в D-триггер информация не может храниться более одного такта: с каждым тактовым импульсом состояние триггера обновляется. Наличие V-входа расширяет функциональные возможности D-триггера, позволяя в нужные моменты времени сохранять информацию на выходах в течение требуемого числа тактов. Уравнение DV-триггера имеет следующий вид: Qn+1 = DnVn  QnVn. D Q D C T C V Q    &      Рис.14. Организация Рис.15. Преобразование D-триггера на базе JK- D-триггера в DV-триггер триггера Запись информации в таких триггерах происходит, когда С = 1 и V = 1. Поэтому в DV-триггер можно обратить всякий тактируемый D-триггер: со статическим, динамическим или двухступенчатым управлением, – добавив V-вход и логически связав его операцией И с управляющим C-входом (рис.15). Поскольку вход V – подготавливающий, сигнал V = 1 должен перекрывать по длительности оба фронта тактового импульса. В функциональном отношении DV-триггеры относятся к универсальным. Однако возможности JK-триггеров шире, в частности их можно использовать и как DV-триггеры. D- и DV-триггеры широко применяются в устройствах запоминания двоичной информации в качестве разряда регистра или счетчика и в других узлах цифровой техники. Эти триггеры очень удобны в быстродействующих системах, поскольку передача информации происходит по одному входу, т.е. исключено состязание сигналов. T и TV-триггерыТриггер Т-типа, или счетный триггер, имеет один информационный Т-вход (от англ. toggle – чека, коленчатый рычаг) и отличается простотой действия. Смена состояний здесь происходит всякий раз, когда входной сигнал меняет свое значение в определенном направлении. В зависимости от того, фронт или срез входного сигнала используется для управления (от нуля к единице или от единицы к нулю), считается, что Т-триггер имеет прямой или инверсный динамический вход. Триггеры с инверсным управлением иногда называют Т-триггером. По способу ввода входной информации Т-триггеры могут быть асинхронными и синхронными. Т-триггер – единственный вид триггера, текущее состояние которого определяется не информацией на входах, а состоянием его в предыдущем такте. Уравнение по виду совпадает с булевой функцией операции «исключающее ИЛИ», если представить, что Tn и Qn соответствуют значениям входных переменных. Из этого следует, что Т-триггер выполняет операцию сложения по модулю 2 входной переменной, определяющей выходное состояние триггера, чем и объясняется его второе название. Уравнение Т-триггера имеет вид Q t  n+1 = QnTn  Qn Tn .а) б) T T   t  Q Q t t  Р ис.16. Временные диаграммы работы Т-триггеров: а – с прямым управлением; б – с инверсным управлениемТ  аблица 11. Состояния счетных триггеров
На рис.16 показаны временные диаграммы для обоих вариантов Т-триггера. В табл.11 приведены их состояния. Поскольку управление происходит по одному входу, Т-триггеры неопределенных состояний не имеют. Выше, при описании JK-триггеров, отмечалось, что при входной комбинации Jn = Kn = 1 c каждым тактовым импульсом происходит опрокидывание триггера. Все, что говорилось по этому поводу для JK-триггера, относится и к Т-триггеру, и последний можно рассматривать как частный случай синхронного JK-триггера, у которого отсутствуют информационные входы и срабатывание происходит под действием тактовых импульсов. В интегральном исполнении в виде самостоятельных изделий Т-триггеры не производятся, нет в том большой необходимости: не только JK-, но и другие типы синхронных триггеров с динамическим управлением легко преобразуются в счетные путем определенных выводов. Счетные триггеры со статическим управлением во время действия входного импульса проявляют склонность к генерации (в этом также проявляется сходство с аналогичными JK-триггерами), и практической реализации они не нашли. От генерации свободны двухступенчатые структуры, а также триггеры с динамическим управлением. На рис.17 показаны способы получения Т-триггера из универсального JK-триггера (например, К155ТВ1). В асинхронном режиме тактовый вход исполняет роль счетного, в синхронном же тактовый вход используется по прямому назначению, а счетные импульсы подаются на соединенные входы J и K. а) б) Q Q   T C U1 T   ТТ J C K C D T      J C K ТТ Р ис.17. Преобразование JK- Рис.18. Преобразова- триггера в T-триггер: а – асин- ние D-триггера с дина- хронный; б – синхронный мическим или двухсту- пенчатым управлением записью в Т-триггер Триггер D-типа с динамическим и двухступенчатым управлением тоже можно преобразовать в счетный, соединив вход D с выходом Q согласно рис.18. Как отмечалось, у D-триггеров вывод Q принимает в такте n+1 состояние, бывшее на входе D в такте n. Каждый входной импульс будет вызывать опрокидывание, поскольку сигналы на входе Dn = Qn всегда инверсны Qn. Промышленные D-триггеры типа К155ТМ2 и 564ТМ2 срабатывают по перепаду 0,1 напряжения входных импульсов, и Т-триггеры на их основе также имеют прямое управление. Триггер TV-типа кроме счетного входа T имеет второй, управляющий, V-вход для разрешения приема информации. Роль V-входа была рассмотрена выше. Уравнение TV-триггера выглядит следующим образом: Qn+1 = (Tn Qn  TnQn)Vn  QnVn.Таблица 12. Состояния TV-триггера
В литературе TV-триггер иногда называют тактируемым или синхронным счетным триггером. Его легко получить из JK-триггера (рис.19). U1 а) б)   T C V V T    ТТ J C K TT & J C & K  U1 Р ис.19. Преобразование JK-триггера в ТV-триггер: а – асинхронный; б – синхронный Асинхронные и синхронные Т- и ТV-триггеры в основном применяются для счета входных импульсов и для деления их частоты. Их применение в счетчиках основано на том, что каждому входному импульсу соответствует один переброс, т.е. число перебросов равно числу входных импульсов. Последовательная цепочка из m счетных триггеров представляет собой простейший двоичный счетчик емкостью 2m. В таком счетчике состояние выходов триггеров отображает в двоичном коде число входных импульсов. Деление частоты Т-триггером определяется принципом его действия. На рис.16 видно, что каждому периоду входного сигнала соответствует половина периода сигнала на выходе, т.е. частота выходного напряжения вдвое ниже частоты входного. ЛЕКЦИЯ 5 |