Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 51

Розглянемо докладніше функціонування схеми в режимі RSC‑тригера (без пунктирних зворотних зв’язків на рис. 6.11, а).

Рисунок 6.11

Хай у початковому стані, позначеному першою позицією кодів на схемі та рівнями напруг при t < t1 на часових діаграмах (рис. 6.11, б), за відсутності синхроімпульсу тригер М перебуває в режимі схову, наприклад, Q₁= 0, а рівнем  = 0 тригер S підтримується в стані тригера М: Q = Q₁=0.

На етапі підготовки (друга позиція кодів, момент t ³ t₁) з надходженням синхроімпульсу С інформація зі входів J º S та К º R записується до тригера М як у звичайному RSC-тригері (див. рис. 8,а,б), тому етап підготовки продовжується протягом t_T1 = 3t_з.п і для надійного перемикання тригера тривалість синхроімпульсів має бути t_i > 3t_з.п. При цьому рівнем  = 0 тригер S підтримується в початковому стані.

На етапі перемикання (третя позиція кодів, t ³ t₂), після закінчення синхроімпульсу тригер М залишається в режимі схову, а рівнем  = 1 тригер S перемикається до стану М. Через наявність інвертора в колі синхроімпульсу етап перемикання збільшується на одну затримку і триває t_T2 = 4t_з.п. Отже, разом час затримки перемикання тригера становить t_T = t_T1+ t  = 7t_з.п. Проте, він встигне перемкнутись, якщо пауза між  синхроімпульсами буде 3t_з.п, тому мінімальний період синхроімпульсів становить T = 6t_з.п і максимальна робоча частота f = 1/6t_з.п. Перемикання тригера у зворотному напрямку в моменти t₃, t₄ відбувається аналогічно.

Отже, за позитивним фронтом синхроімпульсу вхідна інформація записується до тригера М, а за негативним його фронтом – до  тригера S. Якщо синхронізувати тригер короткими позитивними імпульсами С, то з точки зору споживача вихідної інформації Q вона затримується на тривалість імпульсу t_i, тому такі тригери називають тригерами з внутрішньою затримкою або з внутрішньою пам’яттю. Час затримки поширення сигналу в розглянутому тригері відносно негативного фронту синхроімпульсу становить t_T = t_T2 = 4t_з.п.

У RSC-тригері, як звичайно, не можна одночасно подавати рівні логічної 1 на обидва інформаційні входи. Якщо ввести перехресні зворотні зв’язки (пунктир), отримаємо JK-тригер, який функціонує аналогічно RSC тригеру. У стані, наприклад, Q = 0 при J = 1, К = 0 з надходженням синхроімпульсу сигналами на входах першого ступеня S₁ = J= 1, R₁ = КQ = 0 він так само, у два етапи, перемикається до стану Q = 1. Після перемикання тригера М, при С = 1, зміна вхідної інформації не сприйматиметься. Дійсно, рівнем C = 0 тригер S підтримується в певному стані, наприклад, Q = 0, тому кон’юнкція на вході R₁= 0 не залежить від рівня К, а на вході S₁= J (бо Q = 1) сигнал завади не здатний перемкнути тригер М: за обох можливих комбінацій S₁ = 1, R₁ = 0 та S₁ = R₁ = 0 лише підтверджується стан Q₁ = 1, тобто схема функціонує як тригер з динамічним керуванням.

Перевагою JK-тригера є некритичність до зміни інформації на входах: її заборонено змінювати лише протягом 3tз.п після надходження позитивного фронту синхроімпульсу, коли перемикається тригер М; якщо імпульси С короткі, можна цю вимогу спростити, дозволивши зміну сигналів J, К в паузах між синхроімпульсами.

Друга відміна від RSC-тригера полягає в тому, що при J = K = 1 схема зі зворотними зв’язками функціонує як Т-тригер. Дійсно, рівні логічної 1 на інформаційних входах не змінюють кон’юнкцію, тому інформація зчитуватиметься зі зворотних зв’язків. У стані Q = 0 сигналами на входах S₁ = J = 1, R₁ = КQ = 0 з надходженням синхроімпульсу в момент t₁ тригер перемкнеться до протилежного стану Q = 1 так само, як показано на діаграмах (тільки рівні J = K = 1 залишаються сталими), а в момент t_з – до стану Q = 0.