14 Асинхронный и синхронный d-триггеры

В вычислительной технике широко применяют D-триггеры, которые реализуют функцию временной задержки входного сигнала. Также D-триггеры имеют один информационный вход. Логика работы асинхронного D-триггера описывается таблицей переходов (табл. 2.7).

Таблица 2.7. Переходы асинхронного D-триггера

Вход	Состояния
D	0	1
0	0	0
1	1	1

В асинхронном D-триггере состояние (выходной сигнал) Q_t+1 повторяет значение входного сигнала D_t, поэтому асинхронный D-триггер по существу не является элементом памяти и рассмат­ривается только как основа для построения синхронного D-триггера.

Функциональная схема и условное графическое обозначение синхронного D -триггера, построенного на основе синхронного RS-триггера, показаны на рис. 2.18. Для преобразования RS-триггера в D-триггер сигнал D пода­ется на вход S непосредственно, а на вход R – через инвертор. Если при С = 1 на вход D подать сигнал «1», то триггер перейдет в состояние «1», а при подаче сигнала D = 0 в триггер будет записан «0». Таким образом, для записи в D-триггер единицы на вход D нужно подать сигнал «1», а для записи нуля – сигнал «0» (так как триггер синхронный, на вход С необходимо в обоих случаях пода­вать сигнал «1»). Это делает D-триггер удобным для использования в схемах статической памяти, так как для записи достаточно иметь одну линию на разряд данных. При этом сигнал С является общим для всех разрядов записываемых данных.

Рис. 2.18. Синхронный D-триггер:

а – схема; б – условное графическое обозначение

Логику работы синхронного D-триггера описывает табл. 2.8. Эту логику можно охарактеризовать выражением «что надо записать в D-триггер, то и подается на его вход».

Таблица 2.8. Переходы синхронного D-триггера

Входы		Состояния
D	C	0	1
0	0	0	1
0	1	0	0
1	0	0	1
1	1	1	1

Наличие входа синхронизации позволяет записывать новые данные в триггер только в определенные моменты времени (при С = 1). В промежутках между ними данные в триггере сохраняются без изменения. При чтении данных из триггера его состояние также не меняется.

15 T-триггер

Этот триггер имеет один информационный вход. Логику работы асинхронного Т-триггера характеризует таблица пе­реходов (табл. 2.9).

Таблица 2.9. Переходы асинхронного Т-триггера

Входы	Состояния
Т	0	1
0	0	1
1	1	0

При Т = 1 асинхронный Т-триггер меняет свое состояние на противоположное, а при Т = 0 состояние триггера не изменяется.

Так как Т-триггер суммирует (или подсчитывает) по модулю два числа единиц, поступающих на его информационный вход, то Т-триггер называют также триггером со счетным входом.

Логику работы синхронного Т-триггера описывает табл. 2.10.

Таблица 2.10. Переходы синхронного Т-триггера

Входы		Состояния
С	Т	0	1
0	0	0	1
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	0

При С = 0 триггер не изменяет своего состояния, а при С = 1 работает как асинхронный Т-триггер.

Функциональная схема Т-триггера может быть построена на основе синхронного RS-триггера (однотактного или двухтактного). Схемы асинхронного и синхронного Т-триггеров показаны на рис. 2.19 и 2.20 соот­ветственно.

Рис. 2.19. Асинхронный Т-триггер:

а – схема; б – условное графическое обозначение

Рис. 2.20. Синхронный N-триггер:

а – схема; б – условное графическое обозначение

Поскольку на этих схемах сигнал с выхода триггера поступает на его же вход, триггер должен во время переключения сохранять состояние и одновременно воспринять новую информацию. Для устойчивой работы в этом случае целесообразно использовать двухтактные триггеры.

16 JK-триггер

Такие триггеры называют универсальными. Универсальность схемы JK-триггера состоит в том, что простой коммутацией входов и выходов можно получать схемы других типов триггеров.

JK -триггер имеет два информационных входа. Вход J используется для установки триггера в состояние «1», а вход К – в состояние «0», т.е. входы J и K аналогичны входам S и R RS-триггера. Отличие JK-триггер от RS-триггера заключается в том, что на входы J и K могут одновременно поступать сигналы «1». В этом случае JK-триггер изменяет свое состояние. Таким образом, он работает так же, как RS-триггер, за исключением комбинации сигналов J = 1; K = 1, при которой он работает как Т-триггер.

При С = 1 переходы JK-триггера описывает табл. 2.11.

Таблица 2.11. Переходы JK-триггера

Входы		Состояния
J	K	0	1
0	0	0	1
0	1	0	0
1	0	1	1
1	1	1	0

Функциональная схема двухтактного JK-триггера и его условное графическое изображение показаны на рис. 2.21. Этот триггер представляет собой комбинацию RS- и Т-триггеров, что согласуется с логикой его работы. Примеры построения других типов триггеров на основе JK-триггера представлены на рис. 2.22. Следует отметить, что триггер любого типа можно преобразовать в любой другой триггер.

Рис. 2.21. Двухтактный JK-триггер:

а – схема; б – условное графическое обозначение

Рис. 2.22. Схемы преобразования JK-триггера:

а – в D-триггер; б – в Т-триггер; в – RS-триггер