Теоретический материал. Триггер - это последовательностная схема с двумя состояниями, каждое из которых при определенных условиях на входах поддерживается постоянным (т.е

Триггер - это последовательностная схема с двумя состояниями, каждое из которых при определенных условиях на входах поддерживается постоянным (т.е. стабильным). Каждому из этих состояний ставится в соответствие логическое значение, которое “хранит” триггер (если на выходе триггера высокий уровень напряжения - “1” и “0” - в противном случае). Таким образом, в последовательностной схеме для представления значений каждой переменной, которую нужно хранить для использования в настоящем или в будущем, следует использовать отдельный триггер. Совокупное состояние последовательностной схемы, запоминающее устройство которой реализовано на триггерах, представляет собой просто комбинацию состояний этих триггеров.

Вообще говоря, у триггера должна быть, по крайней мере, одна выходная линия, представляющая логическое значение, соответствующее состоянию триггера. Когда на выходной линии логическая 1, говорят, что триггер установлен, в противном случае говорят, что триггер сброшен. Триггер имеет несколько входных линий, сигналы на которых (вместе с текущим состоянием триггера) определяют следующее состояние триггера. От функций входных линий зависит тип триггера.

Простейшим триггером является RS - триггер. RS - триггер имеет два входа и два выхода. Входы и выходы триггера имеют свои обозначения. Один из входов триггера называется установочным входом и обозначается буквой S (от английского set - установить), а другой - входом сброса и обозначается буквой R (от reset - сбросить). Триггер имеет два симметричных выхода. На одном выходе (условно называемом прямым выходом) сигнал представляется без отрицания (выход Q), а на другом - с отрицанием (`Q - инверсный выход).

По способу подачи переключающих сигналов (в зависимости от комбинации входных сигналов) триггеры делятся на RS, MS, D, JK, T - триггеры.

Триггеры бывают переключающимися уровнем и фронтом тактирующего сигнала (импульса). Несмотря на большое разнообразие триггеров, практически все триггеры строятся на базе RS -триггеров.

D-триггер (от английского DELAY) называют информационным триггером, также триггером задержки. D - триггер бывает только синхронным. Он может управляться (переключаться) как уровнем тактирующего импульса, так и его фронтом. Для триггера типа D, состояние в интервале времени между сигналом на входной линии и следующим состоянием триггера формируется проще, чем для любого другого типа.

Отметим, что D-триггеры могут переключаться как уровнем синхроимпульса, так и его фронтом. В технической литературе D-триггер, управляемый уровнем синхроимпульса, известен также как триггер-защелка.

Среди триггеров особое место занимают JK-триггеры, имеющие более широкие функциональные возможности.

Т-триггер - это счетный триггер. Т-триггер имеет один вход (вспомогательные входы принудительной установки “0” и “1” не рассматриваются), куда подают тактирующие (счетные) импульсы. После подачи каждого тактирующего импульса состояние Т-триггера меняется в обратное (инверсное) предыдущему состоянию (аналогично состоянию JK-триггера при комбинации входных переменных J=1 и K=1). Т-триггеры строятся только на базе двухступенчатых (RS, D, JK) триггеров.

Т-триггер можно синтезировать из любого типа двухступенчатого триггера.

Порядок проведения лабораторной работы:

1. Получение у преподавателя номера варианта.

2. Исследование асинхронного RS-триггера.

3. Исследование синхронного RS-триггера.

4. Исследование двухступенчатого триггера со счётным запуском, выполненного на базе одноступенчатого RSC- триггера.

5. Исследование двухступенчатого синхронного RS-триггера.

6. Исследование JK-триггера.

7. Исследование D-триггера.

8. Исследование DVC-триггера.

Общие рекомендации по проведению исследования триггеров:

1. Запустить программу Electronics Workbench (Пуск-Программы-> Electronics Workbench).

2. Открыть уже готовую схему необходимого триггера (File->Open или при помощи комбинации кнопок Ctrl+O, выбрать необходимый путь к каталогу, выделить нужный файл с расширением *.ewb и нажать Ok).

3. Рассмотреть предложенную схему, основные узлы и логические блоки.

4. Запустить виртуальный стенд при помощи нажатия кнопки в правом верхнем углу рабочего окна программы.*

5. Активировать работу триггера при помощи подачи импульсов на его вход. Импульсы могут подаваться либо автоматически от генератора прямоугольных импульсов либо при мануальном управлении коммутирующими ключами. Генератор прямоугольных импульсов имеет свойство Frequency – частота; оно может задаваться вручную. Управление ключами производится при помощи кнопок клавиатуры, нужная кнопка для определённого ключа указана в квадратных скобках над изображением самого ключа. Например, для ключа управляющей кнопкой будет пробел. Сброс всех предыдущих действий производится при выключения и включения стенда.

6. Проанализировать работу триггера по состоянию контрольных ламп , выведенных от выходов его каждого разряда. При недостаточном количестве ламп, можно добавить дополнительные. Для этого необходимо нажать кнопку (Indicators) на рабочей панели программы. На открывшей форме необходимо найти кнопку (Red Probe), навести маркер на её поле и нажать левую кнопку мыши. Не отпуская кнопки перенести необходимый элемент на рабочее поле. Аналогичным способом на рабочее поле помещаются все компоненты Electronics Workbench. Для соединений выходов или входов компонентов с нужным узлами или другими компонентами необходимо навести маркер на нужный вход/выход, при появлении метки на контакте компонента нажать левую кнопку мыши и, не отпуская её, переместить маркер на нужное место, с которым нужно получить соединение .

7. Сравнить работу триггеров, собранных из простейших логических элементов, с объектами готовых триггеров, предложенных программой Electronics Workbench.

Подготовка отчёта: отчёт должен содержать:

1. Цели, задачи лабораторной работы.

2. Описание средств.

3. Функциональные схемы изученных триггеров

4. Таблицы контрольных результатов, полученных при исследовании триггеров

5. Выводы

6. Ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы:

1. Почему триггер можно использовать в качестве запоминающего устройства и как делитель частоты?

2. Устройство триггеров, логические схемы.

3. Докажите, что оба состояния триггера устойчивы.

4. Что понимают под быстродействием триггера?

5. Начертите временные диаграммы работы всех изученных триггеров.

6. Применение триггеров.