Определение и краткое описание триггера

Триггер — это устройство последовательного типа с двумя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации. Под действием входных сигналов триггер может переключаться из одного устойчивого состояния в другое. При этом напряжение на его выходе скачкообразно изменяется.

Отличительной особенностью триггера как функционального устройства является свойство запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за «1», а другое за «0», можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.

При изготовлении триггеров применяются преимущественно полупроводниковые приборы (обычно биполярные и полевые транзисторы), в прошлом — электромагнитные реле, электронные лампы. В настоящее время логические схемы, в том числе с использованием триггеров, создают в интегрированных средах разработки под различные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Используются, в основном, в вычислительной технике для организации компонентов вычислительных систем: регистров, счётчиков, процессоров, ОЗУ.

 

Асинхронный RS-триггер

Таблица 9 истинности RS-триггера

S	R	Q(t)	Q(t)	Q(t+1)	Q(t+1)
0	0	0	1	0	1
0	0	1	0	1	0
0	1	0	1	0	1
0	1	1	0	0	1
1	0	0	1	1	0
1	0	1	0	1	0
1	1	0	1	не определено	не определено
1	1	1	0	не определено	не определено

 

Рисунок 36 - Асинхронный RS-триггер с инверсными входами

RS-триггер, или SR-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы.

При подаче единицы на вход S (от англ. Set — установить) выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход R (от англ. Reset — сбросить) выходное состояние становится равным логическому нулю. Состояние, при котором на оба входа R и S одновременно поданы логические единицы, в простейших реализациях является запрещённым (так как вводит схему в режим генерации), в более сложных реализациях RS-триггер переходит в третье состояние QQ =00. Одновременное снятие двух «1» практически невозможно. При снятии одной из «1» RS-триггер переходит в состояние, определяемое оставшейся «1». Таким образом RS-триггер имеет три состояния, из которых два устойчивых (при снятии сигналов управления RS-триггер остаётся в установленном состоянии) и одно неустойчивое (при снятии сигналов управления RS-триггер не остаётся в установленном состоянии, а переходит в одно из двух устойчивых состояний).

RS-триггер используется для создания сигнала с положительным и отрицательным фронтами, отдельно управляемыми посредством стробов, разнесённых во времени. Также RS-триггеры часто используются для исключения так называемого явления дребезга контактов.

RS-триггеры иногда называют RS-фиксаторами.

         Рисунок 37 - Условное графическое изображение

                     асинхронного RS-триггера

 

 

            Рисунок 38 - Логическая схема асинхронного

RS-триггера на элементах 2И-НЕ

 

 

Рисунок  39 - Граф перехода асинхронного RS-триггера

 

 

Рисунок  40 - Карта Карно асинхронного RS-триггера

 

 

Рисунок 41 - Асинхронный RS-триггер на логических

элементах 2ИЛИ-НЕ

 

 

Синхронный RS-триггер

 

Таблица 10 истинности RS-триггера синхронного

C	S	R	Q(t)	Q(t+1)
0	x	x	0	0
			1	1
1	0	0	0	0
1	0	0	1	1
1	0	1	0	0
1	0	1	1	0
1	1	0	0	1
1	1	0	1	1
1	1	1	0	не определено
1	1	1	1	не определено

Схема синхронного RS-триггера совпадает со схемой одноступенчатого парафазного (двухфазного) D-триггера, но не наоборот, так как в парафазном (двухфазном) D-триггере не используются комбинации S=0, R=0 и S=1, R=1.

Алгоритм функционирования синхронного RS-триггера можно представить формулой

где x — неопределённое состояние.

 

 

Рисунок 42 - Условное графическое изображение синхронногоRS-триггера

 

Рисунок 43 - Схема синхронногоRS-триггера на элементах 2И-НЕ

 

 

Рисунок  44 - Граф переходов синхронногоRS-триггера

 

Рисунок  45 - Карта Карно синхронного RS-триггера

 

4.Вопросы:

1. Определение триггера и его краткое описание.

2. Определение RS-триггера. Логическая схема асинхронногоRS-триггера на элементах 2И-НЕ.

3. Схема синхронногоRS-триггера на элементах 2И-НЕ.

Тема 8:

"Исследование JK, D, T-триггеров"

Содержание:

 

1. Назначение триггеров

2. Принципиальные схемы

3. Исследование с помощью программы ISIS

3.1 Исследование статистическогоRS-триггера

3.2 Исследование синхронногоRS-триггера

3.3 Исследование Т-триггера

3.4 Исследование D-триггера

3.5 Исследование JK-триггера

4. Вопросы

Назначение триггеров

Триггер - устройство, предназначенное для хранения значения одной логической переменной (или значения одноразрядного двоичного числа, при хранении многоразрядных двоичных чисел для запоминания значения каждого разряда числа используется отдельный триггер). В соответствии с этим триггер имеет два состояния: одно из них обозначается как состояние лог. 0, другое - состояние лог. 1.

Воздействуя на входы триггера, его устанавливают в нужное состояние.

Основные обозначения.

Триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный. Уровнями напряжения на этих выходах определяется состояние, в котором находится триггер: если напряжение на выходе Q соответствует уровню лог. 0 (Q = 0), то принимается, что триггер находится в состоянии лог. 0, при Q = 1 триггер находится в состоянии лог. 1. Логический уровень на инверсном выходе представляет собой инверсию состояния триггера (в состоянии 0 Q = 1 и наоборот).

Триггеры имеют различные типы входов. Приведем обозначение и назначение входов триггеров:

R (от английского RESET) - раздельный вход установки в состояние 0;

S (от английского SET) - раздельный вход установки в состояние 1;

K - вход установки универсального триггера в состояние 0;

J - вход установки универсального триггера в состояние 1;

T - счетный вход;

D (от английского DELAY) - информационный вход установки триггера в состояние, соответствующее логическому уровню на этом входе;

C - управляющий (синхронизирующий) вход.

Наименование триггера определяется типами его входов. Например, RS-триггер - триггер, имеющий входы типов R и S.

По характеру реакции на входные сигналы триггеры делятся на два типа: асинхронные и синхронные. Асинхронный триггер характеризуется тем, что входные сигналы действуют на состояние триггера непосредственно с момента их подачи на входы, в синхронных триггерах - только при подаче синхронизирующего сигнала на управляющий вход С.

Основное назначение триггеров состоит в автоматическом использовании их в качестве реакции на некоторые события, происходящие с таблицами, с которыми связанны триггеры. Это свойство триггеров позволяет использовать их для реализации сложных форм ограничений целостности данных. Кроме того, рассматриваемое свойство превращает сервер из пассивного наблюдателя за происходящими изменениями данных в систему, оперативно реагирующую на такие изменения. Правила, в соответствие с которыми осуществляются активные действия сервера, определяются триггерами. Иногда эти правила или сами триггеры называют бизнес - правилами.

 

 

Принципиальные схемы

 

 

            

 

Рисунок 46 – схема RS – триггера                                 Рисунок 47 – схема RS – триггера

  «2ИЛИ – НЕ»                                                                          «2И- НЕ»                                                                           

              

                                                                                         

 

 

                                                                       Рисунок 48 - Схема  синхронного RS-триггера     

 

Рисунок 49 - Схема D-триггера на основе синхронногоRS-триггера

 

 

                                                                                Рисунок 50 - Схема Т-триггера на основе         двухступенчатогоD-триггера

 

 

Рисунок 51 - Схема JK-триггера на основе двухступенчатого синхронного RS-триггера