Виды триггеров (стр. 3 из 4)

В схеме триггера на рис. 4,а возможны состязания, что является одним из недостатков такой организации блокировки. В данном случае элемент В₅ состязается с элементами И-ИЛИ-НЕ основного триггера.

Наличие состязаний является следствием невыполнения пункта 1) — условий надежной работы М-S триггера («в момент t₁ осуществляется запрет (блокировка) на передачу информации из триггера М в триггер S»). Следовательно, чтобы убедиться в функциональной надежности триггера, надо выяснить при каких условиях состязания становятся опасными. Поскольку переключение триггера М из состояния 0 (Q=0) в 1(Q=1) и наоборот всегда осуществляется через переходное состояние

= =0, то схема триггера (рис. 4, а) будет функционально надежна, если выполняется условие

,

где

— средняя минимальная задержка переключения элементов И-ИЛИ-НЕ триггера М. Иначе говоря, уровень 0 на выходе блокирующего инвертора должен сформироваться раньше, чем триггер М переключиться в инверсное состояние. В противном случае во время действия ТИ может произойти смена состояния во вспомогательном триггере S, что недопустимо, так как устройство должно работать в режиме триггера. Пользуясь понятием относительной длины состязающих цепей ∆, можно записать, что RS-триггер будет функционально надежен, если .

При наличии в составе ИМС группы элементов, отличающихся различным быстродействием, для которых известны значения величин τ_max и τ_min, выполнение данного условия не представляет каких-либо трудностей. Но если значения задержек элементов неизвестны, схему триггера на рис. 4, а желательно не применять.

Важной особенностью

триггеров, выполненных по способу М-S, является то, что они могут быть легко преобразованы в другие типы триггеров, в частности , типов.

Преобразование

триггера в счетный триггер (его обозначение показано на рис. 4,г) осуществляется коммутацией выходов и триггера к его входам R и S соответственно (на рис. 4,а эта коммутация показана штриховыми линиями).

Для получения

триггера достаточно к T-триггеру, полученному на основе триггера, добавить два информационных входа J и K, как это показано на рис. 4, а штриховыми линиями. Если в этом триггере объединить входы J и K и на этот объединенный вход подать сигнал с уровнем 1, то он будет работать в режиме счетного триггера.

Общим недостатком триггеров, построенных по способу M-S с блокирующим инвертором, следует считать наличие явлений состязаний.

К достоинствам таких триггеров можно отнести небольшое число элементов (при выполнении триггеров на элементах И-ИЛИ-НЕ) и, как следствие этого, достаточно высокое быстродействие и малое число переключаемых за период элементов.

М-S-триггеры с запрещающими связями

Блокировка передачи состояния из триггера М в триггер S во время действия ТИ в данных триггерах осуществляется за счет дополнительных блокирующих связей с выходов вентилей триггера М. Принцип работы таких устройств рассмотрим на примере триггера, схема которого приведена на рис. 5.

В отсутствие ТИ (С=0) на выходах вентилей В₁ и В₂ уровни 1 и, следовательно, разрешается передача состояния из триггера М в S. При поступлении ТИ (С=1) на выходах вентилей В₁ (при S=1 и R=0) или В₂ (при S=0 и R=1) формируется уровень 0, запрещающий передачу состояния М в S и устанавливающий триггер М в состояние 1 (Q`=0) или 0 (Q`=0).

По окончании ТИ (С=0), наоборот, сначала запрещается прием кода в триггер М (так как ТИ=0) и только затем, то есть после формирования уровня 1 на выходах вентилей В₁ и В₂, разрешается передача состояния триггера М в триггер S. Таким образом выполняются условия надежной работы и тем самым гарантируется функциональная надежность устройства. Однако оно имеет одну важную особенность, которую необходимо учитывать в процессе его применения, заключающуюся в том, что если во время действия ТИ информация на одном из входов с единичного управляющего уровня сменяется на нулевой, то на выходах вентилей В₂ и В₁ сформируется разрешающий сигнал и информация из триггера М перепишется в триггер S. Другими словами, смена информации на входах триггера приводит к нарушению алгоритма работы, так как информация на выходах триггера появляется не после окончания ТИ, а во время его действия, то есть не осуществляется блокировка выходов во время действия ТИ. Рассмотренная схема является схемой триггера с неполной блокировкой выходов, то есть является триггером

-типа. Организация триггеров и типов, построенных на базе триггера, показана на рис. 5 штриховыми линиями.

Важной особенностью этой схемы является то, что в режиме Т-триггера она формирует сигналы «Перенос» и «Заем» (рис. 5, б).

Другой особенностью М-S-триггера является то, что он может работать в качестве асинхронных триггеров

и типов. Это достигается подачей на тактовый вход С уровня 1.

М-S-триггеры с разнополярным тактованиием

Особенностью построения триггеров является то, что основной и вспомогательный триггеры тактируются взаимно инверсными сигналами. Этим обеспечивается надежная блокировка передачи информации в триггер S в момент ее записи в основной, чем и гарантируется высокая функциональная надежность.

Триггер, выполненный по данной схеме, представлен на рис. 6.