Тема: Триггеры
Простейший цифровой автомат, т.е. устройство с памятью. При наличии электропитания способен на длительное время запоминать одно из двух устойчивых состояний (0 или 1) и может переключаться между ними под управлением внешних сигналов. Таким образом, триггер хранит 1 бит информации. Применяется самостоятельно, а также служит основой для построения других устройств: регистров, счетчиков.
Тактовый импульс Передний фронт Задний фронт Высокий уровень Низкий уровень
S R Q i Q i 0 0 Q i-1 Q i-1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 * * * – неопределенное состояние. R – Reset ( сброс). S – Set ( установка). Это простейший триггер, служащий основой для построения более сложных триггеров.
Поскольку реальные времена срабатывания логических элементов зависят от незначительных отклонений в процессе их изготовления, то при включении питания триггер непредсказуемо принимает одно из двух состояний. Это приводит к необходимости выполнять первоначальную установку триггера в требуемое исходное состояние.
Допустим, получилась 1 1 0 0 0 0 Предположим, на входах нули Состояние стабильное
Состояние стабильное 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1
Состояние стабильное 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0
Подадим запрещенную комбинацию 1 1 0 0 0 0 Возникнет противоречивое состояние Перейдем в режим хранения 0 0 1 1 1 1 Возникает генерация сигнала (возбуждение) 0 0 0 0 Возникает генерация сигнала (возбуждение) (Идеальный случай)
Подадим запрещенную комбинацию 1 1 (В реальности) ? ? ? ? T 2 T 1 Неопределенное состояние
S R Q i Q i 1 1 Q i-1 Q i-1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 * * * – неопределенное состояние. R – Reset ( сброс). S – Set ( установка). Это простейший триггер, служащий основой для построения более сложных триггеров.
Асинхронный RS- триггер на элементах И-НЕ Возьмем его за основу…
С S R Q i Q i 0 Х Х Q i-1 Q i-1 1 0 0 Q i-1 Q i-1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 * * * – неопределенное состояние. Х – любое значение. R – Reset ( сброс). S – Set ( установка).
0 0 0 1 1 Хранение 1 1 1 1 0 0 1 Установка 1 0 1 Синхронный RS- триггер со статическим управлением
0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 Записано новое значение Хранится старое значение 1 1
1 0 1 1 1 1 0 0 1 Хранится поступившее ранее значение 1 0 Поступившее значение записалось во вторую ступень 1 0 1 1
Синхронный двухступенчатый RS- триггер с асинхронными входами и статическим управлением
С S R Q i Q i 0 х х Q i-1 Q i-1 1 х х Q i-1 Q i-1 1 - >0 х х Q i-1 Q i-1 0 - >1 0 0 * * 0 - >1 1 0 0 1 0 - >1 0 1 1 0 0 - >1 1 1 Q i-1 Q i-1 * – неопределенное состояние. Х – любое значение. R – Reset ( сброс). S – Set ( установка).
– работает по переднему фронту – работает по заднему фронту
C D Q i Q i 0 0 Q i-1 Q i-1 0 1 Q i-1 Q i-1 1 0 0 1 1 1 1 0 Триггер-задержка – хранит предыдущее состояние до прихода очередного синхроимпульса. Можно построить на RS- триггере, если подавать сигнал D на линию S напрямую, а на R – через инверсию.
C T Q i Q i 0 0 Q i-1 Q i-1 0 1 Q i-1 Q i-1 1 0 Q i-1 Q i-1 1 1 Q i-1 Q i-1 Триггер-счетчик – с приходом очередного счетного импульса меняет свое состояние на противоположенное. Таблица истинности для синхронного Т-триггера
T Q Q T C T Q Q T Асинхронный T Т Q Q S C R & & T Синхронный
Универсальный триггер – отличается от RS -триггера тем, что не имеет запрещенных состояний. J – аналогичен сигналу S (переводит триггер в единицу). K – аналогичен сигналу R ( переводит триггер в ноль). При J и K одновременно равных единице JK- триггер работает как T- триггер, меняя свое состояние на противоположенное.
С J K Q i Q i 1 0 0 Q i-1 Q i-1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 Q i-1 Q i-1 0 x x Q i-1 Q i-1 K – сброс. J – установка.
Т T Q Q J C K
TT Q Q S J C K R
Тема: Счетчики
По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на: - счетчики с последовательным переносом (асинхронные счетчики), в которых переключение триггеров разрядных схем осуществляется последовательно один за другим; - счетчики с параллельным переносом (синхронные счетчики), в которых переключение всех триггеров разрядных схем осуществляется одновременно по сигналу синхронизации; - счетчики с комбинированным последовательно-параллельным переносом, при котором используются различные комбинации способов переноса.
СТ Q0 R +1 Q1 Q2 Q3
Его временная диаграмма
СТ Q0 R +1 С Q1 Q2 Q3 C R
СТ Q0 R - 1 Q1 Q2 Q3 T Т Q Q T C R T Т Q Q T C R T Т Q Q T C R T Т Q Q T C R Q0 Q 1 Q2 Q3 C - 1 R
СТ Q0 R -1 +1 С Q1 Q2 Q3 C R B R
Синтез счетчиков
Спасибо за внимание !
