Триггеры. Симметричный триггер на биполярных транзисторах. RS-триггеры на логических элементах, страница 4

Элементы задержки  и  служат для задержки времени поступления сигналов ОС с выходов триггера на входы ЛЭ  и . Эти сигналы  и  поступают на ЛЭ  и  после окончания действия входных сигналов  и , т.е. когда . Отсутствие элементов задержки вызвало бы многократное срабатывание триггера — генерацию. Сигналы  и  должны быть кратковременными, что достигается управ­лением работой ЛЭ  и  по фронту или срезу импульсов. Следовательно, в -триггере используется динамическое управление записью информации, что и подчеркивается в его условном изображении (рис. 6.9, б).

Таблица. 6.5. Состояния асинхронного -триггера

0

0

 

0

1

0

1

0

1

1

1

Синхронный -триггер имеет такую же структуру, что и асинхронный. Отличие состоит в том, что входные элементы И-НЕ имеют три входа. Входы C объединены и используются для подачи тактовых сигналов. Переключение триггера при наличии соответствующего входного сигнала происходит в момент окончания тактового импульса. Работа синхронного -триггера определяется таблицей состояний (6.6) и логической функцией:

                                                (6.5)

Таблица. 6.6. Состояния синхронного -триггера

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

На практике применяются двухступенчатые схемы синхронных -триггеров: -триггеры (от сокращения английских слов master-slave, что означает ведущий-ведомый).

Двухступенчатый -триггер. В состав двухступенчатого -триггера (рис. 6.10, а) входят синхронный -триггер первой ступени  с логикой 2И на входе, синхронный триггер  второй ступени и инвертор. Запись информации в первый триггер производится по сигналу . После окончания сигнала на входе  () информация с первого триггера переписывается во второй. Следовательно, задержка в перезаписи информации будет определяться в основном длительностью сигнала на входе . В остальном работа двухступенчатого -триггера аналогична работе рассмотренного асинхронного -триггера.

Рис.6.10. Схема (а) и условные обозначения (б, в) двухступенчатого синхронного -триггера

В -триггер можно ввести дополнительные входы  и  и с их помощью осуществлять асинхронную установку состояний триггера независимо от сигналов на входах ,  и . Такой триггер называют комбинированным -триггером (рис. 6.10, в).

Если перед входом  -триггера поставить инвертор (рис. 6.11), то -триггер можно использовать как -триггер. Допустим,  и , тогда , . Синхронизирующий импульс  переведет -триггер в состояние , .

Рис. 6.11. Схема -триггера, выполненного на синхронном -триггере

Если  (, ), то после воздействия синхронизирующего импульса -триггер перейдет в состояние , .

Логическая (переключательная) функция синхронного -триггера получается из выражения (6.5) путем подстановки в него значений  и

                                                (6.6)

6.6. T-триггеры. -триггер представляет собой триггер со счетным входом (или счетным запуском). Он изменяет свое состояние на противоположное при поступлении на вход  каждого запускающего импульса.

Состояния -триггера при различных значениях входных сигналов можно кратко отразить таблицей состояний (табл. 6.7).

Таблица. 6.7. Состояния -триггера

0

0

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

Логическая функция, определяющая работу асинхронного -триггера, имеет вид

                                                                    (6.7)

Для синхронного -триггера можно записать

                                                        (6.8)

В интегральном исполнении -триггеры не выпускаются, так как они легко получаются из -, - или -триггеров.

На рис. 6.12, а показано преобразование двухступенчатого -триггера в -триггер. В те такты, когда  (при этом ), синхронизирующий импульс  устанавливает первый триггер в единичное состояние. Это состояние переписывается во второй триггер после прекращения действия синхронизирующего импульса На выходе триггера образуются сигналы , . При поступлении следующего синхронизирующего импульса первый триггер сигналом  устанавливается в нулевое состояние, которое записывается во второй триггер после окончания действия синхронизирующего импульса: .

Рис. 6.12. Схема (а) и условные обозначения (б, в) -триггера, выполненного на синхронных -триггерах

Рис. 6.13. Условные обозначения -триггеров, полученных из -триггеров (а, б) и -триггера с динамическим управлением (в)

На рис. 6.13 показаны преобразования -триггера в асинхронный (а) и синхронный (б) -триггеры, а также преобразование -триггера с динамическим или двухступенчатым управлением записью в -триггер.

Разновидностью счетного триггера является -триггер, который имеет дополнительный вход  (рис. 6.14, а). При =1 триггер работает как обычный -триггер, а при =0 переключений триггера не происходит.

Рис. 6.14. Условные обозначения -триггеров

На рис. 6.14, б показано преобразование в -триггер -триггера.

Асинхронные и синхронные - и -триггеры применяются в счетчиках и делителях частоты повторения импульсов.

В таблице 6.8 приведены логические функции для асинхронного -триггера, -триггера, -триггера и -триггера, а также их условные обозначения, таблицы истинности и временные диаграммы.

Таблица. 6.8. Триггеры

Тип триггера

Условные обозначения

Таблицы истинности

Временные диаграммы

Асинхронный

RS-триггер

R

S

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

X

JK-триггер

J

K

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

T-триггер

T

0

1

D-триггер

D

0

0

1

1