Триггеры. Симметричный триггер на биполярных транзисторах. RS-триггеры на логических элементах, страница 3

Обратный переброс триггера в состояние  произойдет в момент действия следующего синхронизирующего импульса при наличии на информационных входах сигналов . Комбинация входных сигналов  для рассмотренного триггера является недопустимой, так как при  возникнет недопустимая комбинация , создающая неопределенное состояние на выходах триггера: .

Условное обозначение рассмотренного синхронного -триггера с двумя информационными и одним синхронизирующим входами дано на рис. 6.5, б.

Таблица 6.4. Состояния синхронного -триггера с прямым управлением

0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	x

Если на дополнительные входы элементов  и  (на рис. 6.5, а они показаны пунктиром) подавать сигналы  и , то можно осуществлять асинхронную установку триггера в состояния 0 и 1, минуя информационный и синхронизирующий входы. При этом функционирование триггера будет определяться состояниями, соответствующими состояниям триггера с инверсным управлением (см. табл. 6.3). Условное обозначение синхронного триггера с дополнительными входами, позволяющими осуществлять асинхронное управление его работой, показано на рис, 6.5, в.

При синхронной работе триггера на его дополнительных входах должна поддерживаться нейтральная комбинация .

Синхронные -триггеры с инверсным управлением на ЛЭ ИЛИ — НЕ. Синхронный -триггер можно построить и на ЛЭ ИЛИ — НЕ (рис. 6.6). Управление работой такого триггера осуществляется сигналами нулевого уровня  или  при  в соответствии с табл. 6.3. Запрещенной комбинацией входных сигналов является комбинация  при . Действительно, в этом случае на обоих входах ЛЭ  и  действует логическая 1 (, , ) . При этом на обоих выходах ЛЭ  и  будет логическая 1.

Рис. 6.6. Схема (а) и условное обозначение (б) синхронного -триггера на логических элементах ИЛИ — НЕ

В синхронных -триггерах изменения состояний при наличии разрешающего синхронизирующего импульса происходят так же, как и в асинхронных. Поэтому смена сигналов на информационных входах должна производиться только в паузах между синхронизирующими импульсами, чтобы не произошло нарушения его работы.

6.4. D-триггеры. -триггеры имеют один информационный вход  и могут быть асинхронными или синхронными. Наибольшее применение получили синхронные -триггеры. Простейший синхронный -триггер (рис. 6.7, а) выполнен на ЛЭ  и  типа И — НЕ по схеме -триггера и является ячейкой памяти. Логические элементы  и  образуют схему управления.

Рис. 6.7. Схема (а) и условное обозначение (б) -триггера на логических элементах И — НЕ

Сигнал на выходе  -триггера принимает такое же значение, какое имеется на информационном входе  во время действия синхронизирующего импульса. Это значение хранится (запоминается) в триггере до прихода следующего синхронизирующего импульса, так как в паузах между синхронизирующими импульсами на входах ячейки памяти действует нейтральная комбинация сигналов . Следовательно, в -триггере осуществляется задержка на один такт сигнала, поступающего на информационный вход . Поэтому -триггер называют триггером задержки.

В -триггере вместо ЛЭ И— НЕ можно использовать ЛЭ ИЛИ —НЕ. В последнем случае для синхронизации потребуются импульсы нулевого уровня.

Если требуется задержка записанной информации более чем на один такт, применяют -триггер, отличающийся от -триггера наличием дополнительного информационного входа  (от англ. valve — вентиль, клапан), как показано на рис. 6.8, а. Когда =1, триггер работает как -триггер. При =0 ЛЭ  и  закрыты при любых комбинациях сигналов на входах  и , и в ячейке памяти хранится информация, записанная в предыдущем такте.

Рис. 6.8. Схема (а), условное обозначение (б) -триггера и схема двухтактного триггера (в)

На рис. 6.8, в приведена схема однофазного двухтактного триггера на ЛЭ 2И — ИЛИ. Запись логической 1 в этом триггере осуществляется через ЛЭ И2 при одновременном действии сигналов на входах  и . После окончания действия сигналов  и  (или одного из них) единичное состояние триггера удерживается логическим элементом И1, на входе которого действуют сигналы  и . Установка триггера в состояние логического нуля осуществляется подачей на вход  логической 1 (при этом ).

Как устройства запоминания двоичной информации - и -триггеры применяются при построении регистров, счетчиков и других узлов цифровой техники.

6.5. JK-триггеры. JK-триггер функционирует подобно -триггеру, с той лишь разницей, что не имеет запрещенной комбинации входных сигналов. Вход  выполняет роль входа , а вход  — роль входа . При входной комбинации , эквивалентной запрещенной комбинации  для -триггера, состояние -триггера изменяется на противоположное.

Одноступенчатый -триггер. Структурная схема -триггера показана на рис. 6.9, а. На ЛЭ  и  выполнена ячейка памяти, представляющая -триггер. Элементы  и  образуют схему управления, а  и  осуществляют задержку сигналов, поступающих на входы ячейки памяти. Особенностью -триггера является наличие цепей обратной связи с выходов на входы, поэтому его состояние зависит не только от входных сигналов  и , но и от сигналов на выходах  и .

Работа JK-триггера определяется таблицей состояния (6.5) и логической (переключательной) функцией:

                                                           (6.4)

Если , то независимо от сигналов  и  на выходах ЛЭ  и  будет нейтральная комбинация , сохраняющая информацию в ячейке памяти. При  и  по-прежнему промежуточный сигнал , а значение сигнала  зависит от состояния ячейки памяти. Если  и , то на входе ЛЭ  будут сигналы ,  и . Состояние ячейки памяти не изменится. Если же , а , то , на выходе ЛЭ  образуется сигнал , а на выходе ЛЭ  — сигнал . Аналогичным образом при  и  в ячейку памяти записывается логический нуль, если она находилась в состоянии логической единицы, или подтверждается ее нулевое состояние.

Рис. 6.9. Схема (а) и условное обозначение (б) асинхронного -триггера

Пусть теперь  и , а . Это приведет к установлению , в результате чего состояние ЛЭ  изменится на значение  и состояние ЛЭ  — на значение . При  и , , будет , вследствие чего на выходе ЛЭ  возникнет , а на выходе ЛЭ  — сигнал . Таким образом, независимо от того, в каком состоянии находился -триггер при комбинации входных сигналов  происходит его переброс — изменение состояния на противоположное.