Шаблон. Пособие ИМПС. Практикум по интегральной и микропроцессорной схемотехнике
 Скачать 1.32 Mb.
|
Краткие сведения из теорииТриггер – это устройство последовательностного типа с двумя устой- чивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации. Под действием входных сигналов триггер может переключаться из одного устойчивого состояния в другое. При этом напряжение на его выходе скачкообразно изменяется с низкого уровня на высокий или наоборот. По способу записи информации триггеры делят на асинхронные, которые переключаются в момент подачи входного сигнала, и синхронные (тактируемые), которые переключаются только при подаче синхронизирующих импульсов, а момент переключения связан с определённым уровнем синхросигнала (статические триггеры) или с моментом перепада напряжения на тактируемом входе (динамические триггеры). Как правило, триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный Чи- сло входов зависит от структуры и функций, выполняемых триггером. Например, асинхронные RS-триггеры имеют два входа: вход S установки в единичное состояние прямого выхода Q и вход R установки в нулевое состояние выхода Q. Синхронные триггеры для занесения в них информации, помимо информационных входов S (J) и R (К), имеют синхронизирующий С или счётный Т вход, а триггеры задержки информационный вход D. Наибольшее распространение в цифровых устройствах получили триггеры RS, D, T и JK. АСИНХРОННЫЙ И СИНХРОННЫЙ RS-ТРИГГЕРЫRS-триггерпредставляет собой симметричную структуру из двух логических элементов ИЛИ-НЕ или И-НЕ, охваченных положительной обратной связью (рисунки 7.1, а,б).
Рисунок 7.1 – Реализация RS-триггера с активным высоким уровнем (а) и низким (б) уровнем в программе PROTEUS ISIS 7 Назначение входов RS-триггера следующее: R (от англ. – reset) – вход сброса триггера (т.е. перевода его в состояние 0); S (от англ. – set) – вход установки триггера (т.е. перевода его в состояние 1). Активным уровнем сигнала на входах R и S могут быть либо высокий, либо низкий (т.е. логические 1 или 0). Один из выходов триггера (Q) называется прямым, второй – инверсным. При нормальной работе триггера сигналы на прямом и инверсном выходах должны всегда иметь противоположные друг другу значения, т.е., как говорят, должны являться взаимноинверсными. На рисунке 7.2 показано условное графическое обозначение (УГО) RS-триггера.  а) б) Рисунок 7.2 – УГО RS-триггеров с активным высоким уровнем (а), с активным низким уровнем (б) Таблица 7.1 Таблица истинности работы RS-триггера
Принцип работы RS-триггера иллюстрирует его таблица истинности (таблица 7.1). Рассмотрим работу RS-триггера с активным высоким уровнем. При подаче на вход R триггера логического 0, а на вход S логической 1, триггер устанавливается в состояние «1», происходит запись 1. Когда R=1, а S=0, то триггер устанавливается в состояние «0». Если на оба входа триггера поданы сигналы логического нуля, то триггер находится в состоянии покоя и выдает прежние уровни сигнала. Это режим хранения. Если активны оба сигнала R и S, то происходит разрушение хранившейся в триггере информации. При этом оба выходных сигнала перестают быть противоположными друг другу (взаимноинверсными), т.е. триггер перестает быть триггером. На основании таблицы 7.1 запишем аналитическое выражение функционирования RS-триггера: Qt+1 = S + Qt На рисунке 7.3 изображена временная диаграмма, иллюстрирующая работу RS-триггера. В момент, когда подаётся сигнал S = 1, триггер переходит в состояние Q = 1. При отсутствии входных сигналов состояние триггера не изменяется, а в момент подачи сигнала R = 1 триггер переключается в состояние Q = 0, в котором пребывает до поступления нового единичного сигнала на S-вход.  Рисунок 7.3 – Временная диаграмма работы RS-триггера с активным высоким уровнем Работу в режиме RS-триггера называют асинхронной, выходной сигнал триггера здесь изменяется сразу же после того, как на одном из входов R или S появился активный уровень сигнала. Асинхронный RS-триггер можно преобразовать в синхронный, если добавить третий синхронизирующий вход С (рисунок 7.4). Вход С обеспечивает функционирование RS-триггера по закону: Qt+1 = C(S + Qt ) Переключение синхронного RS-триггера в состояние Q = 1 происходит при S = 1 (или в состояние Q = 0 при R = 1) в момент прихода синхроимпульса С. При С = 0 информация с S- и R-входов на триггер не передается.  Рисунок 7.4 – Реализация синхронного RS-триггера с активным высоким уровнем в программе PROTEUS ISIS 7     S C Y Y  R  Рисунок 7.5 – УГО синхронного RS-триггеров с активным высоким уровнем | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
