 |
Синхронные триггеры RS – типа
|
|
|
|
Студент должен
Знать:
· Назначение, принцип работы синхронных RS-триггеров;
· Временные диаграммы, таблицы переключений синхронных RS триггеров;
· Параметры, характеризующие работу триггера.
Уметь:
· Выбрать микросхему триггера исходя из заданных параметров и условий использования.
Отличие синхронного триггера от асинхронного состоит в том, что синхронный триггер имеет дополнительный вход С (clock-время), называемый синхронизирующим или тактовым.
| Синхронные триггеры воспринимают сигналы с информационных входов S и R, и под их воздействием переключается в соответствующее состояние только при поступлении на вход синхронизации активного уровня. |
Синхронные триггеры воспринимают сигналы с информационных входов S и R и под их воздействием переключается в соответствующее состояние только при поступлении на вход синхронизации активного уровня.
Сигналы на информационных S- и R- входах должны формироватся до поступления синхроимпульса.
По способу восприятия сигналов синхронизации различают триггеры со статическим и динамическим и (потенциальными) входом.
Статическим называется такой вход, по которому управляющий сигнал оказывает воздействие на триггер в течении всей своей длительности, а не только в момент перепада. Прямым считается такой статический вход, для которого активным является уровень «1», a неактивным - уровень «0»; обратным - когда все обстоит наоборот.
Свойства входов обозначают специальными указателями. Прямые статические входы указателей не имеют (рисунок 5.6 а). Инверсные статические входы помечают символами инверсии (рисунок 5.6 б).
а) б)
Рисунок 5.6
Динамическим называется такой вход, по которому управляющий сигнал воздействует на триггер только в момент своего перепада от «0» к «1» т.е. по фронту (прямой динамический вход) (рисунок 5.7 а) или от «1» к «0» - по срезу (обратный динамический вход) (рисунок 5.7 б).
|
|
|
а) б)
Рисунок 5.7
В устройствах современной цифровой техники срабатывание всех узлов и элементов в каждом такте должно происходить строго одновременно, для чего применяется их жёсткая синхронизация с помощью тактовых импульсов.
На рисунке 5.8 представлена логическая структура синхронного триггера со статическим управлением, выполненного на логических элементах И-НЕ.
Рисунок 5.8
Простейший синхронный триггер кроме ячейки памяти содержит еще устройство управления из двух логических элементов И-НЕ.
Переключение синхронных RS триггеров производится сигналом «1» подаваемым на входы S и R, только при наличии синхросигнала С= «1».
Синхронизирующие сигналы вырабатываются специальными генераторами тактовых импульсов, которые задают частоту смены информации в дискретные моменты времени. В эти же моменты обновляется информация на выходах триггера.
Принцип работы синхронного RS триггера поясняет таблица истинности (таблица 5.3) и временные диаграммы (рисунок 5.9).
Таблица 5.3 - Таблица состояний синхронного RS триггера
| C | R | S | Qn+1 |
| Qn | |||
| X | X | Qn |
Примечание: Х – любое состояние, 0 или 1.
Рисунок 5.9
Если на входе С=0 то на выходах логических элементов 1,2 И-НЕ будет 1, а это обеспечивает режим хранения информации, т.е. сигналы на выходах R- и S- не переключат триггер.
Если на С=1, то на входные сигналы схема реагирует аналогично асинхронному триггеру на логических элементах И-НЕ.
Пусть начальное состояние триггера нулевое. Переключение триггера с 0 на 1 произойдет когда на S = C = 1.
Сброс триггера произойдет когда R=1, а C=0.
При S=1, R=1 под действием активного синхросигнала C=1 триггер оказывается в запрещённом состоянии. Объясняется это наличием на выходах устройства управления (ЛЭ1 и ЛЭ2) нулей, что приводит к единицам на выходах элементов ячейки памяти. Логика работы триггера нарушается, на обоих его выходах наблюдается одинаковое состояние. По окончании действия активного синхросигнала в этой ситуации трудно предсказать какое состояние примет триггер.
|
|
|
Синхронный триггер обладает повышенной помехоустойчивостью, значит он более надежный.
Следует отметить, что рассматриваемый синхронный RS-триггер является триггером с прямыми входами, что отражено на его условном обозначении (рисунок 5.10).
Рисунок 5.10
Часто синхронные триггеры любых типов имеют дополнительные входы асинхронной установки в нулевое или единичное состояние. Структурная схема такого синхронного RS-триггера приведена на рисунке 5.11, а, а его условное графическое обозначение – на рисунке 5.11, б.
а) б)
Рисунок 5.11
Поскольку триггер, изображенный на структурной схеме, реализован на элементах И-НЕ, то активные сигналы асинхронной установки R и S имеют низкий уровень. Кроме того, сигналы асинхронной установки подаются непосредственно на выходной каскад (асинхронный RS-триггер), поэтому они имеют приоритет перед остальными сигналами триггера.
Синхронные триггеры по сравнению с асинхронными обладают высокой помехоустойчивостью. Синхронные RS триггеры используются в регистрах. Промышленность выпускает широкую номенклатуру триггеров RS типа, например: К561ТР2, сведения о которой можно получить в справочнике.
|
|
|
