Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 47

Отже, час затримки поширення сигналу від входів до виходів тригера, тобто тривалість його перемикання до повного усталення вихідного коду при переході від стану 0 до стану 1 та навпаки, становить t01 = t10 = tT = 2tз.п. Тригер надійно спрацює, тобто не зможе повернутися до попереднього стану за зникнення активного рівня вхідного сигналу, якщо цей сигнал триватиме до закінчення  процесу  регенеративного  перемикання: ti ³ 2tз.п. Проте, якщо активний сигнал на другому вході  з’явиться одразу ж після перемикання тригера, тривалість одного з вихідних сигналів (на виході  діаграми) буде меншою за 2tз.п, що недостатньо для надійного спрацьовування аналогічного навантажувального каскаду. Через це роздільний час тригера – мінімальний інтервал між надходженням вхідних імпульсів – має становити T ³ 3tз.п, а робоча частота чергування імпульсів f  £ 1/3tз.п.

Для RS-тригера на елементах АБО-НЕ (див. рис. 6.2, б) згідно з аксіомою х + 0 = х пасивними є рівні логічного 0 і він функціонує за таблицею на рис. 6.1, д). Швидкодія RS-тригера, як видно з позицій станів на схемі та часових діаграм (рис. 6.2, г), визначається так само, як для  тригера.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 6.2

Тригери та RS можна перетворити один до одного за допомогою інверторів на їх входах. Кілька інших різновидів асинхронних тригерів відрізняються від RS-тригера переходом під час дії забороненої для нього комбінації відповідно до станів: тригера типу S – до Q+ = 1, типу R – до   Q+ = 0 та типу Е (Exclusive – винятковий, особливий) – перебуванням у режимі схову Q+ = Q.

6.1.2.3 Макрофункції. Специфічні для програми макрофункції асинхронних RS-тригерів (елементи з позиційними номерами 1, 2 на рис. 6.3) і ІС жорсткої структури серії 74 (елемент 3) цілком відповідають тригерам з інверсними і прямими входами в базисах І-НЕ та АБО-НЕ (див. рис. 6.2, а), б).

Рисунок 6.3

6.1.3  Синхронні тригери зі статичним керуванням

6.1.3.1D-тригери. Ознакою синхронних тригерів є наявність входу синхронізації С (Сlock). D-тригерами називаються синхронні тригери з однофазним записом інформації (Data – дані) за входом D. Інформація до D-три-гера надходить одним дротом (рис. 6.4, а), що зручно для міжкаскадного сполучення, тому D-тригери набули поширення в інтегральній схемотехніці.

а)

б)

в)

г)

Рисунок 6.4

За відсутності синхроімпульсу (С = 0) тригер перебуває в режимі схову Q+ = Q (рис. 6.4, б), а під час дії активної частини синхроімпульсу (С = 1) до нього записується біт інформації Q+ = D. Характеристичне рівняння, отримане з діаграми термів (рис. 6.4, в)

                                                   Q+ = СD + Q,                      (6.3)

як і перемикальна таблиця, свідчить, що режим схову забезпечується тільки завдяки синхровходові, отже, асинхронний D-тригер не має сенсу: при С = 1 за виходом Q він еквівалентний повторювачу, а за виходом  – інвертору. Не має сенсу також тригер з інверсним входом D – досить взаємно замінити позначення виходів Q та  для перетворення тригерів з прямим і інверсним входом D.

Згідно з (6.3) при С = 1 та довільному вихідному стані функція збудження набуває вигляду:

                                          D = Q+, якщо С = 1, Q = Х.            (6.4)

Для зручності керування застосовуються тригери різного типу з додатковим входом Е (Enable – дозвіл). Так, DE-тригер (рис. 6.4, г) при Е = 0 перебуває в початковому стані незалежно від інших сигналів, а при Е = 1 перемикається як звичайний D-тригер.

а)

в)

б)

Рисунок 6.5

6.1.3.2 Схемна реалізація D-тригерів. Для схемної реалізації синхронних тригерів зі статичним керуванням (рис. 6.5, а), б) за допомогою додаткових логічних елементів з вхідних інформаційних сигналів формують на входах комірки пам’яті (асинхронного RS-тригера) активні рівні сигналів  або R0, S0 в інтервалах часу, що задаються рівнем синхроімпульсів С, , а в проміжках між синхроімпульсами ці рівні мають бути пасивними.