 |
Асинхронный RS-триггер на элементах основного базиса
|
|
|
|
В основе любого триггера находится кольцо из двух инверторов.
Простейшим триггером является асинхронный RS-триггер (рис. 7.3).
Триггер наз. асинхронным, потому что он переходит в новое состояние после действия входного сигнала. Работа триггера определяется таблицей истинности, в которой обозначены R и S сигналы на входе триггера; Qn - выходной логический сигнал триггера до поступления входных сигналов; Qn+1 - выходной сигнал триггера после воздействия входных сигналов.
Рис. 7.3.
RS –
триггер.
Рассмотрим таблицу. При S = 1 (включить) Qn+1 = 1. При R = 1 (отк.) Qn+1 = 0.
Следовательно, триггер является аналогом реле, сохраняя информацию о последней поступившей команде, т.е. при R=S=0 состояние триггера не изменяется.
Команда включить-выключить(R=S=1) является недопустимой.
Наличие цепи обратной связи, отличает триггеры от комбинационных устройств:
сигнал ОС позволяет в триггере учитывать его предшествующее состояние.
Из таблицы переходов видно, что при St = 1, триггер переходит в Qt+1 = 1, в каком бы состоянии 0 или 1 он ни был. Подача сигнала Rt=1 переводит триггер в состояние Qt+1= 0 вне зависимости от состояния Qt в предыдущем такте.
Одновременная подача сигналов на взведение и сброс запрещена, т.е. комбинация сигналов S=R = 1 запрещена для базиса ИЛИ-НЕ. S = R = 0 - хранение.
Для базиса И-НЕ S= R= 0 является также запрещенной. S= R= 1 - хранение.
Таким образом, булева функция переходов RS -триггера является неполной.
Применив правила минимизации имеем минимальную дизьюнктивную нормальную функцию переходов RS триггера: Qt+1 = St V RtQt.
где: St- импликанта, накрывающая квадрат из четырех единиц (карты Карно);
RtQt - импл., накрывающая овал из двух единиц в нижней строке.
|
|
|
Из функции переходов видно, что RS - триггер сохраняет состояние (1 или 0) независимо от многократного изменения и повторения входного сигнала, соответствующего исходному состоянию. Например: при Qt=0, подача R=1 или R=0 (при условии действия S=0) не изменит нулевого состояния триггера, что справедливо и для сигнала (R=0), который блокирует состояние триггера.
2) Синхронные триггеры имеют тактовый вход С, на который подаются положительные тактовые импульсы. Это исключает режим "состязаний" или "гонок" при переходном процессе в схеме, в результате которых выходной сигнал на некоторое время принимает ложное состояние.
Стробирование во временном отрезке обеспечивается синхроимпульсами.
Такой триггер воспринимает информацию на входах только при наличии тактового импульса и переходит в новое устойчивое состояние в момент среза тактового импульса. Таблица переходов (истинности) показывает что схема переключается как RS –триггер, только при С = 1. При отсутствии синхронизации состояние схемы не изменяется. т.е. Qt+1 = Qt даже при действии запрещенных комбинаций. Функция RS триггера, реализуемая на элементах основного базиса:
Qt+1 = SC V QR V QC= SC V Q(RVC).
Кроме RS триггера распространены D и Т триггеры - базовые элементы для построения сдвиговых и кольцевых регистров. Временная диаграмма показывает переходные процессы, а вход "С" является входом синхронизации.
Рис. 7.4. Синхронный RSC – триггер.
В течение тактового импульса на выходе триггера сохраняется предшествующее состояние Qn. Эту информацию на выходе триггера в виде сигнала ОС можно использовать при определении направления его переключения.
Как и RS-триггер, он сохраняет свое состояние при сигналах 0 на входах.
Сигнал на входе J включает триггер: при J=1 устанавливается Qn+1=1. Сигнал на входе K выключает триггер: при К=1 устанавливается Qn+1= 0. При входном сигнале J=K=1 начальное состояние триггера меняется на противоположное, что отличает его от RS-триггера (где аналогичная комбинация сигналов запрещена).
|
|
|
JK-триггеры имеют асинхр. установочные входы R и S. при R=0; S=1 на триггере мгновенно устанавливается Qn+1=1, а при R=1 и S=0 состояние триггера Qn+1=0. На основе JK-триггера строят триггеры: синхронный RS-триггер: J = S и K = R;
счетный триггер: J = K = 1; Д триггер: J = 
= Д).
Отождествим J = S и K = R. При запрете комбинации J=1; K=1 таблица истинности для универсального триггера сводится к таблице истинности RS-триггера, но в синхронном триггере имеется тактовый импульс С, при наличии которого воспринимается информация на входах триггера.
Рис. 7.5. Таблицы истинности (переключений) универсального триггера.
|
|
|
