Действительно, при Д=1, C=1 на выходе S элемента ДД1сигнал ''0'' (S=0), а на выходеДД2 – ''1'' (R=1). Так как R-S-триггер имеет инверсные входы, то при S=0, R=1он переходит в состояние ''1'' (Q=1, Q=0) и остается в этом состоянии до тех пор пока при Д=0не получится C=1. В этом случае S=1, R=0 и триггервозвращается в состояние ''0'' (Q=0, Q=1).
ПриД=0, S=1 и не зависимоот C Q=0.
Рис. 15
4.3. T – триггер
T – триггер, или счетный триггер,используется для построения двоичных счетчиков.
АсинхронныйT – триггер переходит в противоположноесостояние при соответствующем логическом переходе на его T-входе.Условное графическое обозначение асинхронного триггера приведено на рис.16,а.
Синхронный T – триггер переходит впротивоположное состояние при
соответствующемлогическом уровне на его входе и при наличии единицы на его синхронизирующемвходе.
а б
Рис. 16
а – условное графическое обозначение асинхронного T-триггера,
б – схема асинхронного T- триггера.
Функционирование T-триггера определяется табл.6.
Таблица 6
| Такт n | Такт n ¹ |
| T | Q ⁿ |
| 0 1 | Q ⁿ Q ⁿ |
Схема асинхронного T-триггера приведена на рис.16,б. Он состоит из R – S-триггера и логическихсхем на его входах. Переход напряжения на входе Tвоздействует на две схемы U. Однако сигнал навыходе будет появляться только у той схемы U, на второй вход которой также подана логическая единица с выходовтриггеров Q или Q.Так как только на одном из выходов R – S-триггера может бытьлогическая единица, срабатывает одна из схем U,сигнал с которой поступит на один из входов R – S-триггераи изменит его состояние. При этом изменятся логические уровни на выходахтриггера Q и Q иподключится другая схема U. С приходомследующего перепада напряжения на входе T этасхема U срабатывает и возвращает триггер висходное состояние. Таким образом, с приходом каждого последующего сигнала навход T – триггер изменяет состояние напротиво-положное. Из временной диаграммы (рис. 17) следует, что частотавыходных импульсов в два раза меньше частоты перепадов на входе T. Свойство деления частоты входных логическихвоздействий на два позволя-ет использовать T-триггердля построения двоичных счетчиков. При этом T-триггерысоединяются последовательно.
Рис. 17
4.4. JK – триггер
JK – триггеры являются универсальными и получилинаибольшее распространение в системах интегральных логических элементов.Универсальность их заключается в том, что путем частичных изменений припереключении входов можно получить другие типы триггеров.
Условное графическое обозначение JK – триггераприведено на рис. 18.
а
б
в
Рис. 18
а – условное обозначение JK-триггера;б – схема Д-триггера на основе JK-триггера;в – схема T-триггера на основе JK-триггера.
Триггер этого типа является усовершенствованным вариантом двухвходноготриггера. Как видно из табл. 7, в отличие от RS-триггерасостояние J=1, K=1является допустимым.
Таблица 7
| Такт n | Такт n | |
| J | K | Qⁿ |
| 0 0 1 1 | 0 1 0 1 | Qⁿ 0 1 Qⁿ |
Используя вход J как вход S,а K как R,реализуют синхронный RS-триггер, особенностькоторого состоит в том, что при комбинации S=R=1, запрещенной для обычного JK-триггера,он переключается на каждый синхронизирующий сигнал. Добавлением инвертора навходе JK-триггера получают Д-триггер (рис. 18,б). Соединяя входы JK-триггерапо схеме на рис. 18,в получают T-триггер.
5. ЦИФРОВЫЕ СЧЕТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ
Вустройствах цифровой обработки информации измеряемый пара-метр (угол поворота,перемещение, скорость, частота и т.д.) преобразуется в импульсы напряжения,число которых в соответствующем мосштабе характеризует значение данногопараметра.
Цифровым счетчиком импульсов называют устройство, реализующее счет числавходных импульсов и фиксирующее это число в каком-либо коде.
Интерес к таким устройствам объясняется их высокой точностью, а такжевозможностью осуществления связи с ЭВМ.
Взависимости от способа реализации счета счетчики подразделяются на суммирующие(прямого счета), вычитающие (обратного счета) и ревер-сивные.В суммирующем счетчике при поступлении каждого входного сиг-нала кодувеличивается на единицу, а в вычитающем – уменьшается. Реверсивный счетчикможет работать как в режиме сложения, так и в режиме вычитания.
Основными характеристиками счетчика являются модуль счета, иликоэффициент пересчета Kсч =2ⁿ, где n – разрядность счетчика или количество триггеров в нем ибыстродействие.
Модуль счета характеризует число устойчивых состояний счетчика, т.е.максимальное число входных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком.Например, в четырехразрядном счетчике Kсч =2 =16, счетчик будет иметь 16 устойчивыхсостояний. При этом каждый 16-й входной сигнал устанавливает счетчик в исходноесостояние.
Наибольшее распространение получили счетчики на T – и JK– триг-герах. Рассмотрим простейшую схему двоичного суммирующего счетчика снепосредственной связью. На рис. 19 приведена схема четырехразрядного
Рис. 19
счетчика,построенного на JK- триггерах. Основным узломдвоичного счетчика является триггер со счетным запуском. Счетные импульсыподаются на вход первого триггера. Счетные входы поступающих триггеровнепосредственно связаны с инверсными выходами предыдущих.
Работу схемы иллюстрируют временные диаграммы на рис. 20. Перед поступлениемсчетных импульсов все разряды счетчика устанавливаются в состояние ''0'' (Q1= Q2= Q3= Q4=0) подачей сигнала ''Установка 0''. В счетчикеустанавливается код 0000. При поступлении на вход первого импульса триггер ДS1 устанавливается в единичноесостояние, в счетчике устанавливается код 0001.
Рис. 20
Припоступлении второго входного импульса первый триггер устанавливается в нулевое состояние, а триггер ДS2 положенным перепадом напряжения с выхода Q первоготриггера устанавливается в единичное состояние. В счетчике код 0010. Так счет всчетчике будет продолжаться до тех пор, пока счетчик не отсчитает максимальновозможное для его разрядности число 1111. Шестнадцатый входной сигнал переведетсчетчик в исходное нулевое состояние.
Счетчики с последовательным переносом отличаются простотой, но обладаютневысоким быстродействием.
6. РЕГИСТРЫ
Регистрами называются функциональные узлы, предназначенные для приема,хранения, передачи и преобразования информации. Регистры являются наиболеераспространенным типом последовательных узлов в современных ЭВМ. Иногда врегистре предусматривается возможность сдвига числа на один или несколькоразрядов в сторону младших или старших разрядов. Такие регистры называютсясдвигающими, они используются при выполнении арифметических операций. Взависимости от способа ввода и вывода разрядов числа различают регистрыпараллельные, последовательные и параллельно-последовательные. Ввод, вывод,сдвиг и другие операции осуществляются управляющими сигналами, которыепоступают в регистр по специальным управляющим шинам (проводам).
6.1.Параллельные регистры
Впараллельных регистрах запись двоичного числа осуществляется параллельнымкодом, т.е. во все разряды регистра одновременно. Их функции сводятся к приему,хранению и передаче информации (двоичного числа). В связи с этим параллельныерегистры часто называют регистрами памяти.