Порядок выполнения работы

Лабораторная работа №2

Исследование триггеров

Цель: Изучение структуры и алгоритмов работы асинхронных и синхронных триггеров, исследование функций переходов и возбуждения основных типов триггеров, изучение взаимозаменяемости триггеров различных типов.

Теоретические сведения.

Триггер - устройство, предназначенное для хранения значения одной логической переменной. Триггер имеет два устойчивых состояния: Q=1 и Q=0, поэтому его иногда называют бистабильной схемой. В каком из этих состояний окажется триггер, зависит от сигналов на входах триггера и от его предыдущего состояния, т. е. он имеет память. Можно сказать, что триггер является элементарной ячейкой памяти.

Тип триггера определяется алгоритмом его работы. В зависимости от алгоритма работы триггер может иметь установочные, информационные и управляющие входы. Установочные входы определяют состояние триггера независимо от состояния других входов. Входы управления разрешают запись данных, подающихся на информационные входы. Наиболее распространенными являются триггеры RS, JK, D и Т-типов.

Асинхронный RS-триггер (рис. 1) имеет два информационных входа, один их которых обозначают буквой S (от англ. set – устанавливать), а другой – R (от англ. reset – сбрасывать). Прямой выход триггера обозначают буквой Q, а инверсный - .

Рис. 1.

Асинхронный RS-триггер можно получить на двух логических элементах ИЛИ-НЕ, если снабдить их перекрестными положительными обратными связями, как показано на рис. 1.

Синхронный RS-триггер, обозначаемый буквами RST, имеет дополнительный С-вход (от англ. clock – часы), на который подают импульсы синхронизации (рис. 2 а).

Рис. 2.

Синхронный триггер получают при подключении ко входу асинхронного RS-триггера двух дополнительных элементов И-НЕ (рис. 2 б)

При отсутствии сигнала на С-входе, т.е. С=0, входы R и S оказываются отключенными от собственно триггера (очерчен пунктиром), и изменение сигналов на этих входах не может изменить состояние триггера. С момента появления разрешающего сигнала С=1 входные элементы И-НЕ выполняют функцию инверторов. При этом состояние триггера будет однозначно определяться значениями сигналов на S и R-входах по аналогии с асинхронным RS-триггером.

Следует подчеркнуть, что описанный триггер может изменять свое состояние в любой момент на интервале действия сигнала С=1. Такой триггер называют триггером со статическим входом синхронизации.

Выходные значения RS-триггера в зависимости от входных представлены в таблице 1.

Таблица 1

S	R	Q
0	0	Q0	0
0	1	0	1
1	0	1	0
1	1	-	-

D-триггер (от англ. delay-задержка), условное обозначение которого приведено на рис. 3 а, формирует выходной сигнал на Q-выходе с задержкой относительно управляющего воздействия на D-входе. Для этого его снабжают С-входом, возбуждение которого (статическое или импульсное) позволяет переключать триггер в состояние, соответствующее сигналу на D-входе. D-триггеры получают на основе RS-триггеров, используя на входе однотипные логические устройства И-НЕ (рис. 3 б).

Рис. 3.

Таким образом, D-триггер воспринимает информацию со входа D при C=l и затем ее может хранить неопределенно длительное время, пока C=0.

Выходные значения D-триггера в зависимости от входных представлены в таблице 2.

Таблица 2. При С=1.

D	Q
0	0	1
1	1	0

T-триггер (от англ. tumbler- опрокидыватель) находит широкое применение в счетчиках импульсов цифровых систем. В этом триггере, условное обозначение которого приведено на рис. 4, имеется только один Т-вход, при каждом воздействии на который (импульсом) происходит очередное переключение триггера из одного состояния в другое. Поэтому такой прибор именуют триггером со счетным входом. Число переключений равно числу поступивших на вход импульсов.

Рис. 4.

Выходные значения Т-триггера в зависимости от входных представлены в таблице 3.

Таблица 3.

T	Q
0	Q0	0
1	0	Q0

Универсальный JK-триггер, условное обозначение которого приведено на рис. 5, имеет три входа: два информационных (J и K) и один синхронизирующий (С).

Рис. 5.

JK-триггер относят к универсальному типу, поскольку при различных вариантах переключения его входных зажимов можно получить схему триггеров всех других типов.

Выходные значения JK-триггера в зависимости от входных представлены в таблице 4.

Таблица 4.

J	K	Q
0	0	Q0	0
0	1	0	1
1	0	1	0
1	1	0	Q0

 

 

Порядок выполнения работы.

Отчет сделать в электронном варианте, создав файл MS Word по шаблону «Фамилия_№ группы_Лабораторная 2.docx» и сохранив его в папке «Вычислительная техника» на диске вашей группы. Отчет должен содержать название работы, цели. Далее после фразы «Ход работы», необходимо написать номер своего варианта и по порядку выполнить задания. В отчет поместить ответы на вопросы, скриншоты собранных схем, заполненные таблицы.

Ход работы.

Вариант № ___

1. Ответить на вопросы (ответы поместить в отчет):

1. Что такое триггер?

2. Перечислите виды триггеров.

3. Чем асинхронный RS-триггер отличается от синхронного?

4. Чем D-триггер отличается от Т-триггера?

5. Чем JK-триггер отличается от синхронного RS-триггера?