Тригери на логічних елементах

 

Тригери в інтегральному виконанні будуються з простих логічних елементів типу АБО-НІ, І-НІ. Звичайно мікросхема вміщує 1- 4 тригери із спільними колами живлення, а інколи і спільними колами синхронізації або керування.

У загальному випадку тригер складається з логічного пристрою керування та власне тригера як елемента пам'яті. Є велика кількість різноманітних схем тригерів з різними функціональними можливостями Узагальнена структурна схема тригера зображена на рис. 7.3.

Пристрій керування призначений для перетворення сигналів, що надходять до

входів А_і, у вигляд, придат-

ний для керування власне тригером, що виконує функцію елемента пам'яті.

Тригер має два виходи: Q- прямий (одиничний), –інверсний (ну­льовий). Входи Аназиваються інформаційними, а входи С - тактови­ми або синхронізуючими.

За способом занесення інформації тригери поділяються на асинхронні, які змінюють свій стан одразу після надходження сигналу на певний інфор­маційний вхід, і синхронні (тактовані), які спрацьовують не тільки за наявності сигналів на інформаційних входах, а лише після надходження синхронізуючого (тактового) сигналу на певний вхід синхронізації.

Описують роботу тригерів (і послідовнісних пристроїв взагалі) та­кож за допомогою логічних функцій або частіше задля наочності за допомогою таблиць переходів. У таблицях вказують всі можливі ком­бінації сигналів на інформаційних входах у даний момент часу (t¹) і стан, в який перейде тригер під дією цих сигналів в наступний момент часу (t'^+l). Причому, наступний момент часу у асинхронного тригера настає одразу після зміни комбінації сигналів на інформаційних входах, а у синхронного - після надходження тактового сигналу (як правило, це імпульс) на відповідний вхід синхронізації.

Стани тригера в таблицях переходів зазвичай вказують так:

0 - тригер має сигнал на виході Q = 0 (нульовий стан) незалежно від сигналів на входах;

1 - тригер має сигнал на виході Q = 1 (одиничний стан) незалежно від сигналів на входах;

Q - стан тригера не змінюється при зміні сигналів на входах;

_i - стан тригера змінюється на протилежний при зміні сигналів на входах;

X - невизначений стан тригера, коли він після зміни сигналів на вхо­дах рівноможливо може опинитися в нульовому (Q = 0) або в одинич­ному (Q= 1) стані.

Стверджують, що навіть за найпростішої конфігурації тригерного пристрою, яка має один інформаційний вхід і два виходи, можна отри­мати 25 функціональних різновидів тригерів. При двох входах їх буде вже 625. Практично ж застосовують 6-8 типів.

Найбільш розповсюджені з них RS -тригери, D - тригери, T-тригери, JK-тригери. Часто тригери будують як комбіновані: RSD-тригер, RST - тригер і т.п.

RS- тригер

Умовні позначення двовходових асинхронних RS-тригерів з прями­ми (такими, що реагують на наявність 1) і інверсними (такими, що реагують на наявність 0) входами наведене на рис. 21.4.

Свою назву RS- тригер одержав від перших літер англійських слів to s et - встановлювати (S) та to reset - відновлювати (R).

S- інформаційний вхід, призначе­ний для установлення тригера в оди­ничний стан (Q=1), a R - вхід, при­значений для повернення тригера у нульовий стан (Q=0)

Роботу тригерів описують відповідні таблиці переходів, наведені в таблиці.

 

Таблиці переходів RS- тригерів

а) з прямими входами б) з інверсними входами

 

 

Схеми таких RS тригерів, побудованих на елементах І-НІта АБО-НІ зображені на рис. 21.3.

Схема і умовне позначення синхронного RS- тригера з прямими вхо­дами, побудованого на елементах І-НІ, наведені на рис. 21.4

Слід зазначити, що тактові входи бувають потенціальні прямі, як у даному випадку (тригер змінює свій стан при надходженні сигналу 1 на вхід Q, інверсні (тригер змінює стан при надходженні сигналу 0), або імпульсні, також прямі й інверсні (коли тригер змінює свій стан при зміні сигналу на тактовому вході з 0 на 1 або з 1 на 0 відповідно).

 

 

 

 

Рисунок 21.3 RS –тригер з інверсними входами на елементах І-НІ (а) та

з прямими входами на елементах АБО- НІ

 

 

 

Рисунок 21.4 Синхронний RS – тригер

Тригер D- типу (D- тригер)

D- тригер (від англійського delay - затримка) має два входи: D - інформаційний та С-тактовий (синхронізуючий): D- тригер синхрон­ний. А це значить, що інформація, яка надходить на вхід D, запам'ято­вується лише при надходженні синхронізуючого імпульсу на вхід С, тобто із затримкою на час надходження останнього. Тому D-тригер ще називають тригером затримки.

Умовне позначення D-тригера з прямим імпульсним входом синхро­нізації та таблиця переходів наведені на рис. 21.5, а часові діаграми його роботи - на рис. 21.6