Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Классификация триггеров
Вопрос 1. Общие сведения о триггерах
Триггеры
Вопросы лекции:
1.Общие сведения
2.Одноступенчатые триггеры
3.Двухступенчатые триггеры
4.Несимметричные триггеры
Триггер – это ЦАП, имеющий два устойчивых состояния, в каждом из которых он может находиться сколько угодно долго, а переход из одного состояния в другое осуществляется под действием внешних сигналов.
Простейший триггер может быть образован парой инверторов, охваченных обратными связями.
Структурная схема простейшего триггера и Передаточные характеристики инверторов, входящих в состав триггера.
Uвх1
Uвх2
Uвых1
Uвых2
Uвх1=Uвх2
Uвых1=Uвых2
Uвых1=f(Uвх1)
Uвых2=f(Uвх2)
Точки пересечения передаточных характеристик (1, 2,3) определяют точки равновесия схемы. Точки 1 и 2 – это точки устойчивого равновесия (понять это, можно посмотрев на схему).
Точка 3 соответствует неустойчивому (метастабильному) состоянию схемы, существующему кратковременно, после чего схема случайным образом вновь оказывается в одном из устойчивых состояний (например, в момент включения, при воздействии сигналов, имеющих предельно-допустимые значения по длительности и уровню).
Триггеры на ИМС стоятся на логических элементах или выполняются в виде отдельных ИМС триггеров, либо входит в состав других, более сложных ИМС.
Триггер на ИМС имеют два выхода – прямой Q и инверсный , а так же могут иметь один и более входов. Состояние триггера отождествляются с сигналом на его прямом выходе.
Разновидности входов
Статические входы – воспринимают сигнал в течение всего времени его действия. При этом для прямого статического входа активным является высокий уровень входного напряжения, а для инверсного – низкий.
Динамические входы воспринимают только перепады входного сигнала с низкого уровня на высокий (прямой динамический вход) или с высокого на низкий (инверсный динамический вход).
Условные обозначения входов триггеров
Статические входы
| прямой |
Прямые динамические входы Инверсные динамические входы
По назначению различают информационные и синхронизирующие входы:
Информационные входы служат для приема записывающей информации.
Синхронизирующие – для синхронизации момента записи информации.
По наличию или отсутствию синхронизирующего входа:
1.Синхронные – имеют вход синхронизации
2.Асинхронные – не имеют вход синхронизации
По числу ступеней запоминания информации:
1.Одноступенчатые – имеют одну ступень запоминания информацию
2.Двухступенчатые – содержат два последовательно соединенных одноступенчатых триггера, синхросигналы на которые подаются в противофазе. По фронту синхронизирующего импульса входная информация записывается в первую ступень триггера, а по среду – переписывается из первой ступени во вторую.
По функциональному назначению:
1.RS
2.JK
3.T
4.D
5.Комбинированные
Важнейшим показателям качества триггера является быстродействие, которые оценивается следующими основными параметрами:
-время задержки переключения ,
где tзд р ср – средняя задержка сигнала в одном ЛЭ, m – структурная глубина схемы, равная количеству последовательно включенных ЛЭ, образующих самую протяженную цепь прохождения сигнала от входа до выхода триггера.
-максимальная частота переключения .
Для правильного восприятия синхронным триггером входной информации сигналы должны соблюдать времена предустановки и выдержки.
-время предустановки (tп) – это интервал времени до поступления синхросигнала, в течение которого сигналы на информационных входах должны оставаться неизменными
-время выдержки (tв) – интервал времени после поступления синхросигнала, в течение которого сигналы на информационных входах должны оставаться неизменными.
Параметры предустановки и выдержки для синхронного триггера
| tп |
| tв |
| синхросигнал |
| Момент изменения логического значения синхронизирующего сигнала |
Условные графические обозначения триггеров
ТТ
x1
x2
xn
Т
x1
x2
xn
одноступенчатые
двухступенчатые
Прямоугольник, в основном поле которого указывается для одноступенчатых триггеров одна буква Т, для двухступенчатых – ТТ.
В дополнительном поле указываются обозначения входов триггера.
Одна ступень запоминания информации.
2.1.Асинхронные RS-триггеры
Являются простейшими триггерами, которые применяются самостоятельно и на основе которых строятся более сложные схемы триггеров. Асинхронные RS-триггеры имеют два информационных входа: S (set) – установка, R (reset) – сброс.
УГО, схема с прямыми входами (на ИЛИ-НЕ)
Таблица переходов
| Sn | Rn | Qn+1 | |
| Qn | |||
| н/о | н/о |
УГО, схема с инверсными входами (на И-НЕ)
Таблица переходов
| Sn | Rn | Qn+1 | |
| н/о | н/о | ||
| Qn |
2.2.Сихронный RS-триггер
Схема и УГО
Таблица переходов
| Cn | Sn | Rn | Qn+1 | |
| 0 | 0 | Qn | ||
| 0 | 0 | 1 | Qn | |
| 0 | 1 | 0 | Qn | |
| 0 | 1 | 1 | Qn | |
| 1 | 0 | 0 | Qn | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | н/о | н/о |
При наличии на синхровходе сигнала = 1 схема функционирует как асинхронных RS-триггер с прямыми входами. Если же С=0, то триггер не меняет своего состояния при любой комбинации сигналов на входах S и R, так как в этом случае q1=q2=q=1, что являестя нейтральным набором для асинхронного RS-триггера с инверсными входами, выполненного на элементах DD3 и DD4. Сигналы на информационных входах R и S подготавливают триггер к срабатыванию, тогда как непосредственно срабатывание происходит в момент поступления синхроимпульсов на вход С.
2.3.Синхронный D-триггер
Триггер при наличии синхросигнала на входе С устанавливается в состояние, соответствующее значению сигнала на информационном входе D. Обозначение входа D происходит от слова delay (задержка).
А если С=0, то триггер не изменяет своего действия при любом значении сигнала на входе D.
Схема и УГО со статических сходов синхронизации
Таблица переходов
| Сn | Dn | Qn+1 | |
| Qn | |||
| Qn | |||
Особенность: если во время действия импульса синхронизации изменяется значение сигнала на входе D, то изменение передается на выход. Если такое явление не желательно, то используется D-триггер с динамическим синхровходом.
УГО с динамическим входов синхронизации
D T
C
2.4.Синхронный JK-триггер
Триггер имеет информационные входы J и K и динамический синхровход С. Обозначения входов J и K происходит от слов jump (прыжок) и keep (держать). J аналогичен S, K – R, за исключением комбинации с двумя единицами, которая не является запрещённой, а приводит к изменению состояния триггера на противоположное.
УГО и схема
Таблица переходов
| Cn | Sn | Rn | Qn+1 | |
| 0 | 0 | Qn | ||
| 0 | 0 | 1 | Qn | |
| 0 | 1 | 0 | Qn | |
| 0 | 1 | 1 | Qn | |
| 1 | 0 | 0 | Qn | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | Qn |
JK-триггер является универсальным и может быть использован в качестве RS, D, T триггеров.
2.5.Синхронный Т-триггер
Т-триггер имеет один информационный счетный вход и изменяет свое состояние на противоположное под действием каждого счетного импульса.
УГО и схемы
Таблица переходов
| Т | Qn+1 | |
| 0 | Qn | |
| 1 | Qn |
Триггер со счетным входом можно построить на основе рассмотренных выше триггеров. При использовании для этой цели D-триггер в него вводится обратная связь с выхода на вход D, а вход С используется в качестве счетного входа. Аналогичный эффект получается если в JKтриггере объединить входы J и K, приложив к ним высокий уровень напряжения, соответствующий логической единице, а счетные импульсы подавать на синхровход С.
