Схемотехніка тригерів на дискретних та інтегральних мікросхемах (стр. 1 из 3)

Схемотехніка тригерів на дискретних та інтегральних мікросхемах

Навчальні питання

1. Інтегральні тригери

2. Тригери Шмідта

I. Інтегральні тригери

Потенціальні (статистичні) тригери, які застосовуються у цифровій техніці збираються зі стандартних логічних елементів. У структурі цих тригерів враховується специфіка елементів, які застосовуються та зручності створення на них бази більш складних пристроїв.

По способу створення логічних зв'язків тригери поділяються на чотири види:

1. Тригери з роздільним запуском, або тригери з установочними входами – RS – тригери.

2. Тригери з рахуючим входом – Т – тригери.

3. Тригери з прийманням інформації по одному входу, або тригери затримки – D – тригери.

4. Універсальні тригери.

Тригери можуть бути синхронізучі (синхронними) або несинхронизучі (асинхронними). У синхронних тригерах спрацювання можливе тільки в момент дії синхронізуючого (тактуючого) імпульсу, який подається на спеціальний вхід.

Функціонування RS та Т – тригерів таке ж, як і у тригерів на транзисторах, розглянутих раніше.

D – тригери мають один інформаційний вхід та один синхронізуючий. Під дією вхідного сигналу та синхронізуючого імпульсу він приймає стани, які відповідають вхідному сигналу. При цьому нова інформація на виході тригера з'являється тільки після закінчення дії синхронізуючого імпульсу, тобто з затримкою на один такт.

Універсальні тригери призначені для виконання ряда функцій. Шляхом нескладних переключень у їх вхідних ланцюгах вони можуть бути перетворені у D – та Т тригери.

Умовні позначення розглянутих видів тригерів зображені на мал. 1., де призначення входів слідуюче:

- вхід S – встановлення тригера у стан 1;

- вхід R – встановлення тригера у стан 0;

- вхід Т – зміна стану тригера на протилежне;

- вхід D – записування інформації у D – тригер;

- вхід С – синхронізація тригера.

Тригер з установлюючими входами (RS – тригер).

Схема RS – тригера, як і інших тригерів може бути виконана на елементах АБО-НІ ("2а.) та ТА-НІ ("2б.):

n			n+1
№	Rn	Sn	Qn	Qn+1
1	0	0	0	0
2	0	0	1	1
3	0	1	0	1
4	0	1	1	1
5	1	0	0	0
6	1	0	1	0
7	1	1	0	-
8	1	1	1	-

Розглянемо тригер на елементах АБО-НІ ("2.а.) і покажемо що незалежно від попереднього стану тригера: Q=1 або Q=0 подача сигналу 1 на вхід R (тобто R=1) переводить тригер у стан 0 (Q=0). Так само подача сигналу 1 на його вхід S (S=1), незалежно від попереднього стану тригера, переводить його в стан 1 (Q=1).

При відсутності сигналів на входах S i R (S=0, R=0) тригер може знаходитись в одному з двох стійких станів:

1) стан 1, при якому сигнал на вході Q=1, а сигнал на другому (інверсному) виході

;

2) стан 0, при якому Q=0, а

.

Дійсно, стан RS – тригера при подачі на його входи R і S різноманітних комбінацій сигналів ілюструється таблицею 10.1. (таблиця переходів). В ній: Qⁿ – стан тригера, в якому він знаходиться до подачі сигналів Rⁿ і Sⁿ на його входи, Rⁿ і Sⁿ – значення сигналів на входах R і S; Qⁿ⁺¹ – новий стан тригера, в який він переходить з стану Qⁿ під дією сигналів Rⁿ і Sⁿ.

Нехай тригер знаходиться у стані Q=1 (

). При подачі на його вхід R сигналу 1, а на вхід S сигналу 0 (тобто сигнал на вході S відсутній) на входи першого елемента АБО-НІ будуть діяти сигнали: Q=1 і S=0 після виконання операції АБО та інвертування його результату отримується сигнал . Цей сигнал подається на вхід другого елемента АБО-НІ і після виконання операції логічного додавання сигналом R=1 та інвертуванням його результату дає на виході Q сигнал 1. (див. рядок 6 табл. 10.1.).

Аналогічно можна показати, що знаходження тригеру у стані 0, подача сигналу 1 на вхід R не змінить стану тригера (рядок 5 табл. 10.1.).

Таким чином, незалежно від протилежного стану тригера подачею сигналу 1 на вхід R він переводиться в стан 0. Також можна показати, що з будь-якого попереднього стану подачею сигналу S=1, тригер переводиться у стан 1.

В тригері на елементах АБО-НІ комбінація сигналів R=1 і S=1 є забороненою так як в цьому випадку незалежно від попереднього стану тригера сигнали на його виходах Q і

будуть дорівнювати 0, що недопустиме.

Тригер побудований на елементах ТА-НІ, має заборонену комбінацію сигналів R=0 і S=0, при якій на обох його виходах буде сигнал 1.

В цьому тригері обов'язково на одному з виходів повинен бути сигнал 1, комбінація сигналів R=1 і S=1 не змінює стан тригеру (як і комбінація R=0 і S=0 у попередній схемі).

Тригер на елементах ТА-НІ називають тригером з інверсним керуванням, так як він встановлюється в стан 0 сигналом R=0 і в стан 1 сигналом S=0. (Інверсія по відношенню до керуючих сигналів RS – тригера на елементах АБО-НІ).