Последовательные цифровые устройства (автоматы с памятью). Статические триггеры

А_общ=А₄А₃А₂А₁

В_общ=В₄В₃В₂В₁

F_общ=F₁F₂F₃F₄=1   (А_общ=В_общ)

F_общ≠1

А><В  осуществляется поразрядное сравнение двоичных чисел.

А₄>В₄  А_i=В_i  (А>В)

Промышленностью выполняется К564ИП2, дополнительные входы используются для увеличения разности сравниваемых чисел.

Последовательные цифровые устройства.

(автоматы с памятью)

Особенностью последовательных логических устройств является зависимость выходного сигнала не только от действующих входных на входе, в настоящий момент логических переменных, но и от тех значений переменных, которые действовали на входе в предыдущие моменты времени.

Для выполнения этого условия значения переменных должны быть запомнены логическим устройством. Функцию запоминания выполняют триггеры, т.е. функцию памяти, и являются неотъемлемой частью любого последовательного устройства.

Триггеры

Это простейшее последовательное логическое устройство, которое может находиться в одном из 2 возможных состояний и переходить из одного состояния в другое под воздействием входных сигналов.

Входы: 1) информационные, 2) управляющие.

Информационные обычно используются для управления состоянием триггера. Управляющие – для предварительной установки триггера и для синхронизации его работы.

Обычно два входа Q и .

Различают асинхронные и синхронные триггеры.

Асинхронные – изменяют свое состояние непосредственно в момент появления входного сигнала.

Синхронные – изменяют свое состояние только при наличие соответствующего сигнала на входе синхронизации (clock).

Синхронные со статическим управлением – воспринимают информационные сигналы при подаче на “C” “1”-прямой вход, и “0”-инверсный вход.

Синхронные с динамическим управлением воспринимают информацию при изменении (переходе) сигнала на “C”:

а) от “0” к ”1” – прямой динамический вход (по фронту).

б) от “1” к ”0” – инверсный динамический вход (по спаду).

Статические разделяют на однотактные (одноступенчатые) и двухтактные (сначала информация записывается в первую, а затем во вторую и появляется на выходе).

По функциональным возможностям триггеры разделяют на следующие классы:

RS – с раздельной установкой 0 и 1.

JK – универсальные триггеры.

D-триггеры задержки – с приемом информации по одному входу D.

T – со счетным входом.

S (set) – установка в 1.

R (reset) – установка в 0.

J (jump) – для установки в 1 в JK триггере.

K (kcep) – для установки в 0 в JK триггере.

D (delete) – вход для установки 0 или 1 в D-триггере.

T – счетный вход.

С – синхронизация.

Е, V – дополнительные управляющие входы для разрешения приема информации.

Статические триггеры

Асинхронные RS триггеры с прямыми входами.

Логически активный уровень – ‘1’.

Закон функц. RS триггера может быть записан таблицей переходов, или таблицей состояний.

St	Rt	Qt	Qt+1	Режим хранения
0	0	Qt	Qt
1	0	Qt	1	Запись 1
0	1	Qt	0	Запись 0
1	1	Qt	-	Запрещ. состояние

Q^t, S^t, R^t – состояние в момент времени t.

Q^t+1 – состояние в следующий момент времени.

Rt	St	Qt	Qt+1
0	0	0	0
1	0	1	0
0	0	1	1
1	0	0	0
0	1	0	1
0	1	1	1
1	1	0	-
1	1	1	-

Асинхронные RS триггеры с инверсными входами

		Qt	Qt+1
0	1	0	0
0	1	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1
0	0	1	-
0	0	0	-
1	0	0	1
1	0	1	1

Синхронный RS триггер

Синхронный вход С, на который подаются тактовые импульсы, фактически он состоит из асинхронного RS триггера и комбинационного логического устройства на элементах “и-не”.

Если на входе синхронизации имеется логический 0, то входные логические элементы DD1.1; DD1.2 – заблокированы, на выходных – 1 – хранение. Если С=1, то входные логические элементы DD1.1; DD1.2 – открыты.

В синхронном RS триггере могут быть дополнительные входы, которые являются установочными и сигналы подаются непосредственно на элемент памяти, поэтому эти входы являются более приоритетными, активный 0.