контр1. teor ЭБТС. Лекция 1 Содержание Общие положение и понятия Основные радиокомпоненты электронных устройств
 Скачать 0.89 Mb.
|
|
6.4. Триггеры RS-триггер RS-триггер с раздельной установкой состояний логического нуля и единицы [4]. Он имеет два информационных входа R и S и два выхода  и  , соответственно прямой и инверсный. По входу S триггер устанавливается в состояние = 1, ( = 0), а по входу R – в состояние = 0, ( = 1).Условное графическое обозначение приведено на рисунке 6.9, б. 
Таблица 6.3- Таблица истинности RS – триггера
Синхронный RS –триггер Синхронный RS –триггер (рисунок 6.10) может изменять свое состояние только с приходом тактового импульса на вход С.  Рис. 6.10. Синхронный RS- триггер При совпадении логических единиц на входах S и C на выходе DD1 логический 0, который переводит триггер в единичное состояние Q=1. При совпадении единичных уровней на входах R и C триггер сбрасывается в нулевое состояние [4]. D-триггер D-триггером называется триггер с одним информационным входом, работающим так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения, т.е. Qn+1 =Dn. Основное назначение D-триггеров – задержка поданного на вход D, т.е. входной сигнал синхронизирован с тактовыми импульсами. Он имеет информационный вход D(вход данных) и вход тактовых импульсов или вход синхронизации С [4]. Структурная схема D – триггера имеет вид в соответствии с рисунком 6.11, а. 
JK – триггер JK-триггеры подразделяются на универсальные и комбинированные. Универсальность JK-триггера состоит в том, что он может выполнить функции Т- и D- триггеров. Комбинированный JK-триггер (рис. 6.12, а) отличается от универсального наличием дополнительных асинхронных входов S и R для предварительной установки триггера в определенное состояние (логические 1 или 0). Принцип работы JK-триггера поясняется диаграммами в соответствии с рисунком 6.12, б. Сигнал на входах  и  производят установку 0 или 1 на выходе Q независимо от прихода тактовых импульсов. Тактовый импульс С осуществляет установку 0 или 1 по входам J и K (тактовые импульсы 4 и 5). Если на оба входа J и K установить высокий потенциал (логическую 1), то триггер работает как Т-триггер в режиме деления на 2 (тактовые импульсы 7-13).
6.8. Счетчики Цифровым счетчиком импульсов называют последовательное цифровое устройство, которое осуществляет счет поступающих на его вход импульсов. Результат счета формируется счетчиком в заданном коде и может храниться требуемое время [4]. Основным параметром счетчика является модуль счета КС – максимальное число импульсов, которое может быть сосчитано счетчиком. После поступления КС импульсов счетчик должен возвратиться в исходное состояние. Значение КС равно числу устойчивых состояний счетчика. Счетчик, содержащий m разрядов (триггеров), может иметь 2m устойчивых состояний, поэтому его модуль счета КС  2m. (Количество поступивших на счетный вход импульсов представляется на выходе счетчика в виде двоичного числа). Обычно счетчики имеют дополнительные входы установки S, позволяющие предварительно установить на выходе счетчика заданное число, или входы сброса R, сигнал на которых переводит счетчик в исходное состояние.Частота импульсов на выходе последнего разряда счетчика в КС раз меньше частоты импульсов, поступивших на вход. Поэтому счетчики используются в качестве делителей частоты, обеспечивающих на выходе в КС раз меньшую частоту сигнала, чем на входе. Счетчики можно классифицировать по нескольким признакам. В зависимости от направления счета различаются суммирующие (с прямым счетом), вычитающие (с обратным счетом) и реверсивные (с прямым и обратным счетом). По способу организации схемы переноса различаются счетчики с последовательным, параллельным и параллельно-последовательным переносом. В зависимости от наличия синхронизации различаются синхронные и асинхронные счетчики. Счетчики строят на Т-триггерах с применением при необходимости логических элементов в цепях межразрядных и обратных логических связей. Так же можно применять D-триггеры и JK-триггеры двухступенчатой структуры или с динамическим управлением. Суммирующие счетчики Рассмотрим пример реализации трехразрядного суммирующего счетчика на динамических D-триггерах с последовательным переносом в соответствии с рисунком 6.13.  Рис. 6.13. Суммирующий счетчик Порядок смены состояний счетчика задан таблицей 6.4, а осциллограммы, поясняющие принцип работы, имеют вид в соответствии с рисунком 6.13. В качестве исходного принято состояние, которое определяется нулевым уровнем на выходах всех триггеров, т.е. Q1=Q2=Q3=0. С приходом очередного счетного импульса к содержимому счетчика прибавляется единица. При этом увеличивается на единицу номер состояния. Таблица 6.4- Таблица состояний суммирующего счетчика
Изменение состояния каждого последующего разряда происходит при изменении состояния предыдущего разряда от 1 к 0. Это означает, что всякий раз, когда данный триггер в счетчике переходит из состояния 1 в состояние 0, на его выходе должен формироваться сигнал переноса, изменяющий состояние следующего триггера. Если же данный триггер переходит из 0 в 1, то сигнала переноса на его выходе не должно быть.  Рис. 6.13. К пояснению принципа работы суммирующего счетчика Из таблицы 6.13 и осциллограмм следует, что триггер первого, самого младшего разряда должен менять свое состояние каждый раз с приходом очередного счетного импульса, а триггер каждого последующего разряда вдвое реже триггера предыдущего разряда. Счетные импульсы должны быть поданы на вход триггера самого младшего разряда. Счетчики, построенные таким образом, получили название счетчиков с последовательным переносом. Для установки исходного состояния счетчика служит шина «Уст 0», которой объединены R-входы всех триггеров. Нулевое состояние триггеров устанавливается подаваемым по этой шине положительного импульса соответствующего логической 1. Вычитающие счетчики Вычитающий счетчик с последовательным переносом имеет обратный порядок смены состояний: с приходом очередного счетного импульса, содержащееся в счетчике число уменьшается на единицу. Порядок смены состояний такого счетчика задан таблицей 6.5. Таблица 6.5- Таблица состояний вычитающего счетчика
Особенностью вычитающего счетчика, отличающая его от суммирующего, является то, что триггер каждого последующего разряда изменяет свое состояние при изменении уровня на выходе триггера предыдущего разряда от 0 к 1, т.е. при сигнале займа. Строится вычитающий счетчик так же, как суммирующий, но с тем отличием, что со входом каждого последующего триггера соединяется выход Q предыдущего триггера. 6.9. Регистры Типы регистров Регистром называется устройство, состоящее из нескольких триггеров и предназначенное для выполнения операций приема, хранения и передачи информации. Наиболее распространены статические регистры. Каждому разряду слова, записанного в такой регистр, соответствует свой разряд регистра, выполненный на основе статического триггера. Разряды регистра нумеруются в порядке нумерации разрядов в слове. Из регистров слова обычно поступают на комбинационные логические схемы, где над ними производят логические операции. Результат операции, представляемый одним или несколькими словами, заносится в регистры результата [4]. Регистры делятся на параллельные, последовательные и параллельно-последовательные. Параллельный статический регистр представляет собой совокупность D-триггеров в соответствии с рисунком 6.14, имеющих общие сигналы управления и синхронизации и индивидуальные информационные входы для приема разрядов записываемого в регистр слова.  Рис. 6.14. Структурная схема параллельного регистра Каждый разряд регистра в общем случае может иметь несколько информационных входов соответственно числу источников информации, подключаемых к входу регистра. Процессы записи и считывания информации в параллельных регистрах обычно разделены во времени, что позволяет использовать в разрядах регистра примитивные триггерные схемы. Параллельные регистры могут строиться как по асинхронному, так и по синхронному принципу. В последнем случае тактирующие импульсы стробируют управляющие сигналы. Это позволяет повысить помехоустойчивость устройства, устраняя влияние ложных импульсов, возникающих в процессе формирования управляющих сигналов. Параллельные регистры предназначены для записи и хранения чисел в двоичном параллельном коде. Список использованной литературы 1. Григорьев, Б. И. Элементная база и устройства цифровой техники [Электронный ресурс] : учебное пособие / Б. И. Григорьев. — Электрон. текстовые данные. — СПб. : Университет ИТМО, 2012. — 89 c. — 2227-8397. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/65394.html 2.Легостаев, Н. С. Материалы электронной техники [Электронный ресурс] : учебное пособие / Н. С. Легостаев. — Электрон. текстовые данные. — Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2014. — 239 c. — 978-5-86889-679-8. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/72057.html 3. Игнатов, А. Н. Полевые транзисторы и их применение в технике связи [Электронный ресурс] : монография / А. Н. Игнатов. — Электрон. текстовые данные. — Новосибирск : Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2008. — 317 c. — 2227-8397. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/55455.html 4.Игнатов А.Н. Электроника [Электронный ресурс] : учебное пособие / Игнатов А.Н., Фадеева Н.Е., Савиных В.Д. — Электрон. текстовые данные. —Новосибирск: СибГУТИ, 2019. —344 с. — Режим доступа: http://elib.sibsutis.ru/2019/845 Ignatov A.N. Elektronika_2019_.pdf. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||