2020-08-05
152
В цифровых автоматах значение функции зависит не только от значения переменных в данный момент времени (данный такт), но и от их последовательности в предыдущие моменты (такты). Поэтому раздел алгебры логики, описывающий работу цифровых автоматов, обладающих памятью, называется последовательностной логикой. Основным элементом является триггерный элемент памяти, или просто триггер.
Триггеры
Триггер— это устройство с двумя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации. Под действием входных сигналов триггер может переключаться из одного устойчивого состояния в другое и напряжение на его выходе скачкообразно меняется. Триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный 
. Число входов зависит от выполняемых функций. По способу записи информации триггеры делят на асинхронные и синхронизируемые (тактируемые). В асинхронных триггерах информация может изменяться в любой момент времени при изменении входных сигналов. В синхронизируемых триггерах информация на выходе может меняться только в определенные моменты времени, задаваемые дополнительным синхронизирующим сигналом. Существует большое число разнообразных триггеров с различными функциональными возможностями.
4.6.2. Асинхронный RS -тригтер
В основе всех схем лежит основной (базовый) асинхронный RS-триггер.
Асинхронный RS -тригтерможет быть построен на двух логических элементах ИЛИ — НЕ в соответствии с рисунком 80 либо И — НЕ в соответствии с рисунком 81.
Рисунок 80
Рисунок 81
Элементы охвачены цепями обратных связей, для чего выход каждого элемента подключен к одному из входов другого элемента. Триггер имеет два входа: S — вход установки в единичное состояние (от англ. set — установка) и R — вход сброса в нулевое состояние (от англ. reset— сброс).
Принцип работы триггера:
- при S =1 и R=0 происходит установка триггера в устойчивое состояние с Q = 1 и = 0 (запись единицы);
- при S =0 и R=1 происходит установка триггера в устойчивое состояние с Q = 0 и = 1 (запись нуля);
- при S = R=0 триггер сохраняет то устойчивое состояние, которое имел до прихода этих сигналов (режим хранения);
- при S = R=1 выходы Q= = 0, что не позволяет однозначно определить состояние системы и поэтому комбинация входных сигналов является запрещенной.
Описание работы при помощи таблицы переключений представлена в таблице 3
Таблица 3
Асинхронному RS -триггеру присущие серьезные недостатки:
- наличие запрещенной комбинации входных сигналов;
- подача информации по двум отдельным цепям (R, S);
- низкая помехоустойчивость.
Синхронный D-триггер
Синхронный D-триггер свободен от недостатков RS -триггера. В соответствии с рисунком 82 D -триггер образован из RS -триггера и входной комбинационной схемы на двух логических элементах.
Рисунок 82
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 таблице 4.
Таблица 4
Из таблицы 4 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. 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.
