3.2. Синхронные триггеры
Синхронный
RS-триггер.
Его основой
является асинхронный триггер с инверсными
входами (рис. 3.6, а, б). Сигнал на каждый
из входов триггера подаётся через
элементы «И – НЕ». Элемент
обеспечивает совпадение синхронизирующих
импульсов «С» и сигналов «S»,
т.е. временное стробирование сигналов
S.
а б
Рис. 3.6
Элемент
также обеспечивает временное стробирование
сигналов R.
Для RS-триггера
с инверсными входами имеем:
.
(3.10)
В
схеме 3.6, а входным сигналом
для триггера является выходной сигнал
элемента
,
который равен
,
а входным сигналом
– выходной сигнал элемента
,
который равен
.
Поэтому логическую функцию этого
триггера можно записать в виде:
.
(3.11)
Временные диаграммы работы триггера представлены на рис. 3.7:
Рис. 3.7
Из
временной диаграммы следует, что
переключение триггера происходит в те
моменты, когда сигнал на информационном
входе совпадает по времени с сигналом
синхронизации «
».
Синхронный D-триггер. Схема синхронного D-триггера показана на (рис. 3.8):
Рис. 3.8
Если
на синхронном входе сигнал
,
то триггер сохраняет предыдущее
состояние, а при
на выход передаётся сигнал, который был
на входе равен «
»
в предыдущем такте. Карта Карно, таким
образом, имеет следующий вид (табл. 3.7).
Таблица 3.7
На основании этой таблицы составим уравнение:
.
(3.12)
Схему триггера можно упростить, если в качестве сигнала использовать выход верхнего элемента «И–НЕ» (рис. 3.9, а, б соответственно):
а б
Рис. 3.9
Динамический D-триггер. Данный триггер состоит из трёх триггеров (рис. 3.10). Триггер Т1 называется триггером установки «1», триггер Т2 – триггер установки «0» и Т3 – выходной триггер.
В
этом триггера нет прямой передачи
сигнала со входа на выход, так как его
входы блокируются в те моменты, когда
информационный сигнал передаётся на
выход. Если, например,
,
то заблокирован элемент
,
а если
,
то заблокированы элементы
и
.
Рис. 3.10
Для надёжной работы триггера информационный сигнал на вход « » должен поступать на 20…50 нс раньше, чем на вход « ». Информация записывается в выходной триггер после того, как сигнал на входе « » превысит пороговый уровень. Новая информация после этого не воспринимается и запишется только после того, когда сигнал на входе « » станет равным «0» и снова достигнет пороговой величины. Этот триггер может иметь дополнительные входы асинхронной установки в «1» или в «0».
Синхронный JK-триггер. Схема триггера показана на рис. 3.11, а, а его условное обозначение на рис. 3.11, б.
а б
Рис. 3.11
JK-триггер имеет на входах трёхвходовые элементы «И–НЕ», которые охвачены обратными связями. Данный триггер является универсальным, так как может выполнять функции D, R, S и счётного T-триггера. Синхронный D-триггер можно получить из синхронного JK-триггера, если подключить вход «K» ко входу «J» через инвертор (рис.3.12, а). Если входы «J» и «K» использовать раздельно, то такой триггер будет выполнять функции RS-триггера (рис. 3.12, б).
а б
Рис. 3.12
JK-триггер можно использовать в качестве асинхронного счётного триггера, если входы JK объединить и подать на них уровень логической «1», а на вход «С» – тактовые импульсы (рис. 3.13, а):
а б
Рис. 3.13
Сигнал
на выходе «
»
будет изменять своё состояние после
подачи каждого тактового импульса. При
этом выполняется условие
.
Синхронный счётный триггер получается, если объединить входы «J» и «K» и на них подать счетные импульсы, а на вход «С» – синхронизирующие импульсы (рис. 3.13, б).