Конспект_СвСУ. Конспект лекций для студентов специальности 153 01 07 Информационные технологии и управление в технических системах
 Скачать 8.24 Mb.
|
3.2 Триггеры на униполярных транзисторахДанные триггеры широко применяются в интегральных микросхемах (рисунок 3.16).  Рисунок 3.16 – Триггер на униполярных транзисторах Здесь два ключа комплементарных на униполярных транзисторах, особенность лишь в том, что первый ключ повернут затворами в другую сторону. Если соединить выходы со входами, то получим триггер. На схеме, изображенной на рисунке 3.16, после включения напряжения питания устанавливается открытое состояние VT2 и закрытое VT4 (или наоборот, это зависит от несимметричности схемы). Примем, что открыт VT2 и закрыт VT4, через открытый VT2 напряжение уровня земли подается на оба затвора VT3, VT4, следовательно, между затвором и истоком VT4 практически нулевая разность потенциалов, VT4 закрыт, как приняли, а VT3 открыт, т.к. между затвором и истоком VT3 разность потенциалов почти равна Е0. Таким образом, через открытый VT3 напряжение +Е0 поступает на оба затвора VT1, VT2 одновременно, поэтому между затвором и истоком VT2 разность потенциалов почти Е0. VT2 открыт, как приняли, а VT1 – закрыт, потому как, к истоку и затвору VT1, приложено напряжение Е0, разность потенциалов почти нулевая. Для опрокидывания применяется укорачивающие цепочки или VTзап. Если открыть VTзап, то уровень земли приходит на затворы VT1, VT2; VT2 закрывается, VT1 – открывается. Триггер опрокидывается. 3.3 Триггеры на логических элементахНа рисунке 3.17, а) изображена схема триггера, повторяющая схему рисунка 3.1. Она приведена здесь для того, чтобы видеть, как, по аналогии, построена схема триггера на логических элементах рисунка 3.17, б).  Рисунок 3.17 – Триггер на логических элементах В первой схеме последовательное соединение выходов со входами образует RS–триггер на 2–х инверторах. Аналогично, на 2–х логических инверторах после соединения соответствующих выходов и входов тоже получаем RS–триггер. При этом свободные входы используются для управления триггером. Можно объединить оба входа одной и той же логической схемы – будет то же самое. Условное изображение триггера представлено на рисунке 3.18.  Рисунок 3.18 – Условное обозначение триггера На рисунке 3.19 изображены режимы работы данного триггера.  Рисунок 3.19 – Режимы работы триггера В режиме ожидания на обоих входах «1», а управление переключения на обоих входах нулями. Поэтому на входах обычно ставят кружки – инверсное управление. Длительность импульса tu не менее, нескольких средних времен задержки логики данной серии. Графики рисунка 3.19, а) изображают процессы в виде скачка. На самом деле на 3 и 4 графиках (рисунок 3.19, б) фронты и спады растягиваются и сдвигаются друг относительно друга. Из–за задержек одновременного процесса закрывания и открывания нет, поэтому нет и этапа регенерации, т.е. действия ПОС, как это было у триггеров на транзисторах. В связи с тем, что оба логических элемента безусловно подчиняются нулю, на выходах возможно одновременное присутствие 2–х единиц (запрещенное состояние). Поэтому этот триггер не помехоустойчив, т.к. на один вход может поступать полезная информация, а на другой – помехи. Триггер называется потенциальным, потому, что управляется в сущности вершинами и основаниями импульсов. Асинхронный триггер в связи с тем, что нет синхронизирующего входа. 3.4 Синхронный RS–триггерНа рисунке 3.20 представлен синхронный триггер.  Рисунок 3.20 – Синхронный триггер Здесь в режиме ожидания на входах S, C, R "0". Опрокидывание: две "1" одновременно на S и С устанавливают триггер в "1";  . Если две единицы на R и С, то устанавливается "0";  . Одновременная подача 3–х единиц (учитывая помехи) порождает на выходах &1 и &2 нули, следовательно, на  триггера будет запрещенное состояние, – две единицы.3.5 Счетный триггер на логических элементахВ связи с тем, что в интегральных микросхемах конденсаторы нецелесообразны по конструктивным соображениям, производят усложнение электронной схемы триггера, применяют принцип двухступенчатости M–S (master–slave, хозяин–раб). На рисунке 3.21 изображена двухступенчатая схема счетного Т–триггера на логических элементах. Начальная буква Т от английского слова toggle – кувыркаться.  Рисунок 3.21 – Счетный триггер на логических элементах Содержит ведущий Т1 и ведомый Т2 триггеры, поэтому на условном изображении рисунка 3.21, в) две буквы Т, в отличие от RS–триггера. В сущности здесь два синхронных предыдущих RS–триггера (это видно на схеме рисунка 3.21, б). У них в режиме ожидания "0", управление "1". Добавлен инвертор, плюс внешние соединения (печатные или проводниковые). Примем, что в триггере на выходе  , то есть Т2=0. На вход поступает Т–импульс в виде "1", длительность которого не менее нескольких средних времен задержки логики данной серии; на выходе инвертора будет "0", который поступает на С–вход триггера Т2 и запрещает передачу информации по входам S и R триггера Т2.Одновременно единица Т–входа поступает на С–вход триггера Т1. Кроме того "1" с выхода  триггера Т2 поступает на вход S–вход Т1. На R–вход Т1 поступает "0" с выхода  триггера Т2. Следовательно, две "1" входа S и С записывают в Т1 единицу (как это было в синхронном триггере). Эта "1" поступает на S–вход триггера Т2 и дальше не передается до тех пор, пока действует "1" на счетном входе. Так как на выходе инвертора "0", то будет запрет по С–входу Т2. После снятия "1" с Т–входа на выходе инвертора "1" , следовательно, на S и С–входах Т2 "1", которые запишут в Т2 "1". В сущности переносим информацию триггера Т1 в триггер Т2 по спаду Т–импульса. Поэтому на условном изображении рисунка 3.21, в наклонная косая черта с отрицательным наклоном. Если бы по фронту – черта с положительным наклоном. |