Синхронные триггеры

Синхронный D -триггер свободен от недостатков RS ‑триггера. D -триггер (рис. 4.18) образован из RS -триггера и входной комбинационной схемы на двух логических элементах. Сигналы, предназначенные для занесения в триггер, поступают на информационный вход D. На вход синхронизации С подают синхроимпульсы, определяющие момент записи информации. Описание работы триггера при различных комбинациях входных сигналов представлено в табл. 4.9.

Рис. 4.18. Реализация и условно-графическое обозначение D-триггера

Таблица 4.9

Таблица коммутации D-триггера

C	D			Q	Режим работы
				Предыдущее значение	Хранение
				Предыдущее значение	Хранение
					Запись 0
					Запись 1

Из таблицы иллюстрирующих описанный процесс хранения и записи информации, видно, что D -триггер находится в режиме хранения при С = 0 и в режиме записи при С = 1. Такой триггер задерживает выходной сигнал до окончания того такта, в который он был записан. Так, входной сигнал D = 1кончается между первым и вторым, четвертым и пятым синхроимпульсами, а состояние Q = 1 сохраняется до конца второго и пятого тактов. Отсюда произошло и название D -триггера (от англ. delay – задержка). Если сигнал на входе изменится во время действия синхроимпульса, то в триггере окажется записанной та информация, которая предшествовала окончанию синхроимпульса.Благодаря этому свойству (изменение информации в течение всего времени, пока С = 1) рассмотренный триггер называется статическим синхронным D -триггером. Для нормальной работы статического D -триггера необходимо, чтобы изменение информации на D ‑входе происходило только при С = 0.

Счетный T -триггер имеет один управляющий вход и два выхода (рис. 4.19 а). Информация на выходах такого триггера меняется на противоположную при каждом положительном перепаде напряжения на счетном входе Т,поэтому счетный триггер используется в качестве делителя частоты входного сигнала. Триггер такого типа может быть создан из D -триггера с динамическим управлением, если его инверсный выход соединить с информационным входом (рис. 4.19, б).При этом, если в начальный момент времени на выходе Q был нулевой уровень, то на входе D был уровень = 1.По фронту первого синхроимпульса единица с D -входа перепишется (с опозданием, равным задержке одного логического элемента; рис. 4.19, в) на выход Q. Соответственно на выходе и на входе D появится нулевой уровень
(с опозданием, равным задержкам двух логических элементов).
В следующем такте на выход Q будет переписано нулевое значение с входа D и т. д.

Рассмотрим работу счетного триггера с помощью диаграммы, приведенной на рис. 4.19, в.

Пусть в начальный момент времени на прямом выходе был сигнал 0, тогда на инверсном выходе и, следовательно, на входе D – сигнал 1. По фронту первого синхроимпульса сигнала 1 с входа перепишется на прямой выход, а на инверсном выходе появится 0. По фронту второго синхроимпульса этот сигнал 0 перепишется на прямой выход и будет там сохраняться до прихода третьего синхроимпульса и т.д. Обратите внимание, что частота сигналов на выходе вдвое меньше входной частоты синхроимпульсов, поэтому счетный триггер называют делителем частоты.

а б в

Рис. 4.19. Счетный триггер:
a – условное обозначение; б – схема на базе
динамического D -триггера; в – диаграмма сигналов

Создать счетный триггер на базе статического D -триггера таким, же образом (обратной связью с выхода на вход D)нельзя. Так как статический триггер имеет потенциальное управление, то при С = 1напряжение на выходе за счет влияния обратной связи будет постоянно меняться на обратное, т. е. возникнут высокочастотные колебания.

JK -триггер (от англ. jump – прыжоки keep – удерживать), отлича­ющийся от RS -триггера тем, что появле­ние на обоих информационных входах (J и К)логических единиц (для прямых входов) приводит к изменению состо­яния триггера. Такая комбинация сигналов для JK -триггера не является запрещенной. В остальном JK -триггер подобен RS -триггеру, причем роль входа S играет вход J, а роль входа R – вход K.

Полная таблица коммутации JK -триггера (табл. 4.10) аналогична таблице истин­ности RS -триггера, но не имеет неопреде­ленных состояний.

Таблица 4.10

Таблица коммутации JK-триггера

На рис. 4.20 приведено условное графическое обозна­чение двухступенчатого JK -триггера.

Рис. 4.20. Условно-графическое обозначение JK -триггера