5.2. Схемотехніка тригерних пристроїв.

Асинхронні RS-тригери

Спосіб функціонування тригерів описується таблицею переходів. У таблиці переходів -тригера на елементах І-НЕ (табл.5.1) прийняті позначення: − значення логічних змінних у момент часу t на входах і виході ; − стан тригера після перемикання.

З таблиці переходів -тригера випливає, що тригер не змінює свого стану в момент (t+1) ( ), якщо в момент часу t має місце і =1. За наявності сигналів = 0 і = 1 тригер встановлюється в одиничний стан

Таблиця 6.1 , а за комбінації = 1 і = 0 − у нульовий стан

1	1	0	0
1	1	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
0	0	0	*
0	0	1	*

. При = 0 і = 0 стан тригера не визначений (*). Така комбінація сигналів для -тригера на елементах І-НЕ заборонена.

Схема асинхронного -тригера на елементах І-НЕ показана на рис. 6.4, а. Особливістю цього тригера є інверсне керування за інформаційними входами. Із аналізу діаграм роботи -тригера випливає, що елементи І-НЕ в схемі переключаються послідовно. Є інтервал часу, коли на обох виходах встановлюються однакові сигнали і – явище «ризику».

Рис. 5.4. Асинхронний RS-тригер на елементах І-НЕ:

а – схема; б – умовне позначення; в – часові діаграми

Тривалість перемикання тригера визначається сумою затримок , де t_p – затримка між перемиканням і Q. Тривалість вхідного сигналу визначається з умови . На практиці для надійності перемикання тригера тривалість вхідного сигналу збільшують на одну затримку, тобто . Максимальна і робоча частоти перемикання тригера відповідно дорівнюють:

і .

Схема асинхронного - тригера на елементах АБО-НЕ показана на рис. 5.5а, а його таблиця переходів – табл.5.2.

Синхронні rs-тригери

Схема синхронного -тригера на елементах І-НЕ показана на Рис. 5.6. а. Елементи і складають схему керування з прямими входами, а елементи і утворюють фіксатор (асинхронний -тригер).

При значенні на виході елемента встановлюється лог. 0 і тригер перемикається в стан «1». При значенні сигналів на виході елемента встановлюється лог. 0 і тригер перемикається в стан «0». Комбінація вхідних сигналів заборонена, оскільки призводить до невизначеного стану тригера.

Таблиця 5.2

0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	*
1	1	1	*

Рис. 5.5. Асинхронний RS-тригер на елементах АБО-НЕ:

а– схема; б – умовне позначення; в – часові діаграми

Рис. 5.6. Синхронний RS-тригер на елементах І-НЕ:

а – схема; б – умовне позначення; в – часові діаграми

Схема синхронного -тригера на елементах АБО-НЕ показана на Рис. 5.7,а.

Рис. 5.7. Синхронний RS-тригер на елементах АБО-НЕ:

а – схема; б – умовне позначення; в – часові діаграми

При значенні сигналів і на виході елемента встановлюється лог. 1 (тобто ) і тригер переключається в стан «1». При значенні сигналів і на виході елемента встановлюється лог. 1 (тобто ) і тригер переключається в стан «0». Комбінація сигналів призводить до невизначеного стану тригера, тому вона заборонена.

D-тригер

Тригером типу називається синхронний запам’ятовуючий елемент з двома станами і одним інформаційним -входом. Закон функціонування -тригера описується логічним рівнянням:

.

Це рівняння показує, що після перемикання стан -тригера повторює значення сигналу на -вході в тактові моменти часу. Тому в літературі -тригери часто називають тригерами затримки (від − затримка).

Переходи -тригера показані в табл. 6.3.

Схема -тригера на логічних елементах І-НЕ показана на рис. 1.8.

Таблиця 5.3

0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	1

-тригер «слідкує» за зміною сигналу на -вході під час дії синхросигналу і зберігає ту інформацію, яка була в момент його закінчення.

Для затримки інформації в -тригері на довільне число тактів використовується вхід дозволу -вхід, як показано штриховою лінією на Рис. 5.8, а. Якщо , то -тригер функціонує як звичайний тригер затримки; якщо , то робота схеми за входами блокується і -тригер зберігає попередню інформацію.

Рис.5.8. D -тригер на елементах І-НЕ: а – схема; б – умовне

позначення; в – часові діаграми

T-тригер

Тригером типу називається запам’ятовуючий елемент з двома стійкими станами та одним інформаційним -входом. Стан -тригера змінюється на п ротилежний після кожного надходження лічильного сигналу на -вхід. Логіка функціонування асинхронного лічильного тригера подана таблицею переходів (табл. 5.4).

Таблиця 6.4

0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Перемикання тригера визначається сумісною дією лічильних сигналів « » і зворотного зв’язку виходів і . Для усунення «гонок» у тригері сигнали зворотного зв’язку не повинні змінюватися під час дії лічильного сигналу « ». Затримка вихідного сигналу може здійснюватися лінією затримки (в імпульсно-потенціальній системі елементів) чи додатковим тригером (в потенціальній системі елементів).

Схема одноступеневого асинхронного -тригера на елементах І-НЕ показана на рис. 5.9.

Рис. 5.9. Схема одноступеневого T-тригера

Сигнали з виходів елементів і затримуються на час , що дорівнює тривалості лічильного сигналу на -вході.

Надійні структури лічильних тригерів будують з використанням двоступеневих тригерів або тригерів з динамічним керуванням по фронту сигналу .