Установочные входы в триггерах.

 

 

 

                     

 

Функционально вход R и  R₀, а также S и  S₀ аналогичны, однако в схемах на RS входы заводят функции возбуждения а R₀ S₀ выводят наружу в качестве установочных, на которые перед началом функционирования автомата полают сигнал, устанавливающий автомат в состояние S₀.

 

 

 

Синхронные элементы памяти.

 

Синхронизация позволяет исключить влияние временных смещений входных сигналов триггера и позволяет обеспечить одновременность изменений выходных сигналов элементов памяти.

Требования на синхросигнал:

 

Предположим, что триггер Q находится в 0 и подается J = K = 1.

Триггер должен перейти в 1, однако если J появится раньше чем K, при отсутствии синхросигнала, он установит триггер в 1.

Появление через ∆ сигнала K=1 установит 11 на входах и триггер сбросится.

Наличие синхросигнала позволяет триггеру реагировать только в момент синхросигнала, когда J=K=1 и в этом случае триггер перейдет  0à1 один раз.

Так как синхросигнал поступает на все триггеры одновременно, то все они реагируют и выдают сигнал на выходе одновременно.

 

Требования, предъявляемые к синхросигналу.

 

1. Синхросигнал должен появиться после входного сигнала
2. Синхросигнал должен заканчиваться раньше синхросигнала:

 

 

Синтез синхронного RS триггера.

 

 

В качестве основы используем асинхронные RS триггеры:

Так как данный вид триггера получен на элементах «или - не», то и комбинационный узел реализуем на тех же самых элементах.

 

CD/Q	00	01	11	10
0	0	1	1	0
1	1	1	1	0

получим:

CD/Q	00	01	11	10
0	*0	*0	01	*0
1	0*	0*	0*	10

 

			------------С
		------------D
	*	*	0	*
Q -	0	0	0	1

 

			------------С
		------------D
	0	0	1	0
Q -	*	*	*	0

R = C⌐D = ⌐(⌐C v D)

S = CD v ⌐(⌐C v ⌐D)

Условное обозначение:

Временная диаграмма:

                                                  

В момент времени t₀ сигнал R₀ непосредственно воздействует через установочные входы на RS триггер.

В момент t₁ появляется сигнал R₁ , однако триггер был в нуле и следовательно изменений не произошло.

В момент t₂ появляется сигнал S, который устанавливает ⌐Q в 0, а затем Q в 1.

Повторный сигнал ⌐S в t₃ лишь подтверждает Q = 1, а ⌐Q = 0.

В момент времени t₄ появившийся сигнал R сбрасывает триггер.

t (⌐С àQ₌₁) = 3 τ

t (⌐С àQ₌₀) = 2 τ

max (t (⌐С àQ)) = 3 τ

 

Синтез триггера с задержкой.Реализация асинхронного T триггера.

 

Появление сигнала T = 1 записывает новое значение триггера Q = 1, однако на выходе это значение появляется лишь после исчезновения сигнала T = 1.

Это можно организовать, используя два разряда, один из которых показывает значение внутри триггера (q₁), а второй (q₂) совпадает с Q.

q₁ q₂

 0 0

 0 1

 1 0

 1 1

тогда q₁ q₂ - 4 комбинации

q₁  ≠ q₂ – в моменты времени, когда происходит запись нового значения в триггер

Данный триггер представим виде автомата Мура, который имеет 4 вершины:

Это абстрактный автомат.

Составим таблицу переходов:

 

q1q2 /T	0	1
00	00	10
01	00	01
10	11	10
11	11	01

 

Перейдем к структурному автомату:

 

⌐R⌐S

*1

0 à 0 

10

0 à 1

01

1 à 0

1*

1 à 1

Строим таблицу функции возбуждения:

 

q1q2 /T	0	1
00	*1, *1	10, *1
01	*1, 01	*1, 1*
11	1*, 1*	01, 1*
10	1*, 10	1*, *1

 

Q = q₂, поэтому в таблице не приводят значение выходного сигнала.

 

Строим 4 карты Карно:

 

⌐R1			---T
		*	1
	-----	*	*
-----		1	0
		1	1
q1	q2

 

⌐R2			---T
		*	*
	-----	0	1
-----		1	1
		1	*
q1	q2

 

⌐S1			---T
		1	0
	-----	1	1
-----		*	1
		*	*
q1	q2

 

⌐S2			---T
		1	1
	-----	1	*
-----		*	*
		0	1
q1	q2

 

⌐R₁ = (⌐q₂ v ⌐T) = ⌐(q₂T)

⌐S₁ = (q₂ v ⌐T) = ⌐(⌐q₂T)

⌐R₂ = (q₁ v T) = ⌐(⌐q₁⌐T)

⌐S₂ = (⌐q₁ v T) = ⌐(q₁⌐T)

 

Условное обозначение триггера:

 

 

TT – два триггера внутри.

 

При реализации триггера на «или - не» берут RS триггер также построенный на «или – не» данный триггер имеет прямые значения R и S, следовательно при переходе к таблицы функций возбуждения необходимо приводить не инверсные, а прямые значения R и S.

 

 

В начальный момент времени t = 0, следовательно разрешена перезапись из 1 триггера во второй, следовательно их значения совпадают; 0 на установленном входе ⌐R₀ воздействует на оба триггера одновременно. Вначале установятся в 1 ⌐q₁ и ⌐q₂, а затем q₁ и q₂.

Появление t = 1 устанавливает либо ⌐S₁ либо ⌐R₁ в 0, в зависимости от значений ⌐q₁ и q₂ соответственно. Этот 0 (например) на ⌐S₁ переводит в 1 ⌐q₁, а затем ⌐q₁ переходит в 0. Инверсия сигнала T = 1 запрещает перезапись, устанавливаются ⌐S₂ и ⌐R₂ в 1. Когда T перейдет в 0 ⌐R₁ и ⌐S₁ станет = 1 и запись в первый триггер будет запрещена. Одновременно разрешается перезапись из 1 триггера во 2  и второй триггер устанавливается в соответствии с 1 - подобные структуры называются двухступенчатыми или MS(Master, Slave).