RS – триггер

Классификация триггерных устройств

В настоящее время применяется широкое разнообразие триггерных устройств, которые отличаются выполняемой функцией, схемотехнической реализацией, способом записи информации.

В интегральной схемотехнике используются триггеры потенциального типа.

Триггеры классифицируются:

А) По способу синхронизации и записи информации на асинхронные и синхронные; Способ синхронизации и записи информации определяет временную диаграмму (алгоритм) записи информации.

В асинхронных триггерах запись информации идет с поступлением информационного сигнала, т.е. непосредственно при подаче сигналов на информационный вход (входы).

Асинхронные триггеры подразделяются на триггеры с внутренней задержкой и триггеры с управлением уровнем входного сигнала;

В синхронных триггерах запись информации происходит с поступлением информации на информационные входы и только после тактового сигнала, т.е. в синхронных (тактируемых) триггерах состояние изменяется при подаче на специально выделенный управляющий вход синхронизирующих (тактирующих) сигналов после изменения значений сигналов на информационных входах;

Синхронные триггеры подразделяются на триггеры с управлением уровнем синхросигнала (срабатывание в момент поступления синхроимпульса) и триггеры с внутренней задержкой (срабатывание после окончания действия синхроимпульса), которые в свою очередь бывают однотактными и многотактными триггерами.

Б) По способу управления информацией различают триггеры со статическим, динамическим, одноступенчатым и многоступенчатым управлением;

В) По способу организации логических связей (алгоритму функционирования) различают триггеры типа RS, D, T, TV, DV, JK, JK-JK. Функциональная классификация определяется алгоритмом переключения триггера, т.е. функцией переходов и функцией выходов, описываемые в таблице переходов, логическими уравнениями или матрицей переходов.

Приняты следующие буквенные обозначения в схемотехнике триггерных устройств:

- R (от англ. Reset - сброс) - раздельный вход установки триггера в состояние 0 (отключенное);

- S (от англ. Set - установка) - раздельный вход установки триггера в состояние 1 (включенное);

- К (от англ. Kill - внезапное отключение) - вход раздельной установки универсального триггера в состояние 0 (отключено);

- J (от англ. Jerk -внезапное включение) - раздельный вход установки универсального триггера в состояние 1;

- D (от англ. Delay - задержка) - информационный вход установки триггера в состояние, соответствующее логическому сигналу на этом входе (0 либо 1);

- Т (от англ. Toggle - релаксатор) - счетный вход триггера;

- С (от англ. Clock - источник сигналов синхронизации) - исполнительный управляющий (синхронизирующий) вход.

3.1 RS-триггер представляет собой устройство с двумя устойчивыми состояниями и двумя информационными входами R и S. Условно-графическое обозначение синхронного (синхронизируемого) RS-триггера на базисных элементах ИЛИ-НЕ приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Условно-графическое обозначение RS-триггера

3.2 Таблица переходов RS-триггера на элементах или-не

Q(t)	Q(t+1)
RS	RS	RS	RS
				*
				*

Функция переходов описывается переключательной функцией для асинхронного триггера:

Q(t+1) = S(t+1) + Q(t) (t+1) при условии, что R∙S ≠1

Переход триггера на элементах или-не из одного состояния в другое происходит при изменении уровня информационного сигнала из лог.0 в лог.1, т.е. триггер активен на положительный перепад сигнала.

Рисунок 3.2 – Активное состояние входных сигналов для триггера на элементах или-не

3.3 Алгоритм работы триггера (на элементах или-не)

Qt	Rt	St	Qt+1	Комментарий
			0 (Qt)	Состояние «Хранение 0», не изменяется состояние
				Установка, т.е переход в «1»
			0 (Qt)	Состояние не изменяется, подтверждение состояния «0»
			*	Неопределенное состояние
			1 (Qt)	Состояние «Хранение 1» не изменяется состояние
			1 (Qt)	Состояние не изменяется, подтверждение состояния «1»
				Сброс, т.е. установка «0»
			*	Неопределенное состояние

Рисунок 3.3 - Диаграмма состояний RS-триггера построенного на элементах или-не

3.3 Схема RS-триггера на элементах и-не

Таблица переходов RS-триггер (на элементах и-не)

Q(t)	Q(t+1)
RS	RS	RS	RS
				*
				*

Переход триггера на элементах и-не из одного состояния в другое происходит при изменении уровня информационного сигнала из лог.1 в лог.0, т.е. триггер активен на отрицательный перепад сигнала.

Рисунок 3.3 – Активное состояние входных сигналов для триггера на элементах

и-не

3.4 Схемы синхронных RS-триггеров на элементах или-не, и-не

Рисунок 3.5 – RS-триггер на элементах или-не (асинхронный с прямыми входами, синхронный с инверсными входами)

Рисунок 3.4 – RS-триггер на элементах и-не (синхронный с прямыми входами, асинхронный с инверсными входами):

Функциональное назначение RS-триггера: реализация задержки на один такт или запоминание двоичной переменной за время не менее двойной задержки одного логического элемента t_min = 2t_3ср.