Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебное пособие, страница 26

       где   t - текущее время;

                t+1 - следующий момент времени;

                Z(t) - входной сигнал в текущий момент времени t;

                Q(t) - состояние триггера в текущий момент времени;

                Q(t+1) - состояние триггера, в которое он перейдет в  следующий    момент времени (t+1).

Триггеры классифицируют по ряду признаков:

      1) по логическому функционированию  (RS-триггер, это  триггер  с установочными  входами; Т-триггер, это счетный триггер; D-триггер, это триггер передачи (задержки); JK и DV-триггеры это универсальные триггеры; RST, TV и другие это комбинированные триггеры).

     2)  по способу записи информации в триггер (синхронные и асинхронные). В синхронных  триггерах  добавлен управляющий  вход  С, который не является логическим. Сигнал на его входе разрешает перейти триггеру  в нужное состояние.

     3)  по числу ступеней триггеры делятся  на  одноступенчатые  (однотактные) и двухступенчатые (двухтактные).

Общее количество триггеров очень велико ,  где р – число информационных входов, если р=1, то W=25, если р=2, то W=625.  Но это теоретическое число, так как теоретически триггер может  находиться  в одном из пяти  возможных состояний: , , * , 1 ,0 . Большинство из этих триггеров не имеют физического смысла. Например,  при  Р = 1 в настоящее  время  синтезировано  и  применяется только два типа.  При  Р = 2  имеют физический смысл только 24, из них синтезировано 8, среди которых  два универсальных. С их  помощью  решаются все возникающие  технические задачи. В других триггерах потребности пока не возникало.

4.1 Асинхронные триггеры

Основным триггером, на  котором  базируются  все  остальные  триггеры,   является  RS-триггер. Он имеет два  логических  входа: R - установка  0  (от слова  Reset),  S - установка 1 (от слова  Set).

Простейший  RS – триггер состоит из двух логических элементов,  охваченных  перекрёстной,    положительной  обратной связью (рис. 4.1)

Рисунок 4.1 – Простейший триггер

Один из  выходов называют прямым, а другой – обратным. Состояние триггера определяется состоянием прямого выхода.

Составим таблицу истинности   RS – триггера,  учитывая,  что имеем три независимых переменных  R, S, Q (t) (рис. 4.2).

Такт t			Такт t+1	Пояснения
R	S	Q(t)	Q(t+1)
0	0	0	0	Режим хранения информации    R=S=0
0	0	1	1
0	1	0	1	Режим установки единицы       S=1
0	1	1	1
1	0	0	0	Режим установки нуля R=1
1	0	1	0
1	1	0	*	R=S=1 запрещенная комбинация
1	1	1	*

Рисунок 4.2 –  Таблица истинности простейшего триггера

 Характеристическое уравнение триггера запишем по единичным значениям сигнала .

получаем минимальную форму  - характеристическое  уравнение RS – триггера.

Такой триггер условно  изображается в следующем виде (рис. 4.3)

Рисунок 4.3 – Обозначение RS - триггера

Очевидно, что по характеристическому  уравнению триггера его  схему можно составить на любых элементах.  Составим  схему  на  элементах 2И-НЕ.  Для этого в уравнении нужно избавиться от дизъюнкции. Применим двойное отрицание

                                    

Учитывая, что сигналы Q( t )  и  Q( t + 1)  одна и та же физическая точка схемы, но в разные моменты времени, то эти точки  соединяем, как показано на рис. 4.4.

Рисунок 4.4 – Построение триггера

Получился дуальный триггер,  в котором  эффективным  значением входного сигнала является нуль (рис. 4.5).

                                                      

Рисунок 4.5 – Триггер RS  на элементах  2И-НЕ

В нем комбинация входных сигналов  R=S=0  является  запрещенной,  а  R=S=1 - режим хранения. Это триггер с инверсным управлением.