Применение триггерных схем для подавления дребезга контактов.

В цифровой и микропроцессорной технике редко удается обойтись без различных кнопок или контактов. С их помощью на микропроцессорное устройство подаются различные команды, реализуются, например, разнообразные датчики. Применение механических контактов приносит дополнительную проблему. Как бы качественно ни был выполнен контакт, он никогда не замыкается и не размыкается мгновенно. В момент замыкания, когда два контакта еще только-только коснулись друг друга и еще не плотно прижаты, происходит досадное явление, называемое дребезгом.

Дребезг представляет собой многократное замыкание и размыкание цепи. В результате на вход микропроцессорного устройства поступает не единичный перепад напряжения, а целая пачка импульсов. Примерная форма сигнала на таких контактах в момент замыкания показана на рис.

Цифровые микросхемы обладают настолько большим быстродействием, что для них такая пачка импульсов выглядит как несколько нажатий клавиши. Если бы не применялись антидребезговые устройства, то мы никогда бы не смогли набрать текст на клавиатуре компьютера. При нажатии на каждую клавишу выскакивала бы не одна, а несколько одинаковых букв. Существует множество схемных и программных решений, позволяющих избавиться от дребезга контактов. Одно из таких решений основано на применении RS-триггера.

 

Из схемы видно, что на оба входа RS-триггера подано напряжение, естественно через резисторы. В результате, на том входе RS-триггера (нижний контакт на схеме), который не подключен в данный момент к подвижному контакту будет уровень логической 1, а на том который «сидит» на корпусе (верхний контакт на схеме) – будет 0. Немного непривычно на первый взгляд, но тут главное запомнить, что неподключение входного вывода элемента 2И-НЕ равнозначно подаче на него уровня логической 1.

При нажатии/отпускании кнопки подвижный контакт соединяет с общим проводом то один, то другой вход RS-триггера. Разумеется, при этом триггер переключается из одного устойчивого положения в другое

Операционные узлы ЭВМ. Двоичные счетчики с коэффициентом пересчета кратным степени 2.

Счетчиком называется устройство, предназначенное для счета входных импульсов и фиксации их числа в двоичном коде.

В качестве входных сигналов понимаются как перепады уровня напряжения или тока, так и импульсы. Счетчики, как и сдвиговые регистры, строятся на основе N однотипных связанных между собой разрядных схем, каждая из которых в общем случае состоит из триггера и некоторой комбинационной схемы, предназначенной для формирования сигналов управления триггером.

Суммирующие двоичные счетчики

 

Операционные узлы ЭВМ. Двоичные счетчики с коэффициентом пересчета не кратным степени 2 (с произвольным модулем).

 

Различные области применения требуют использования счетчиков с разными модулями (например, в качестве делителей частоты импульсной последовательности используются счётчики с M< 2 ⁿ), для работы в десятичной системе счисления применяются декадные счетчики с M =10) и т. д.

Существующие методы построения счетчиков с произвольным модулем счета очень разнообразны и сводятся по существу к различным подходам в устранении избыточных состояний , где 2 ⁿ -модуль счета n - разрядного двоичного счетчика.

· классический метод синтеза счетчика с произвольным модулем M, рассматривающий поведение счетчика как синхронного автомата с заданной таблицей переходов;

метод исключения группы избыточных состояний.

Операционные узлы ЭВМ. Регистры памяти (накопительные).

Регистры памяти представляют собой набор синхронных триггеров, каждый из которых хранит один разряд двоичного числа. Ввод (запись, загрузка) и вывод (считывание) информации производится одновременно во всех разрядах параллельным кодом. Запись обеспечивается тактовым импульсом. С приходом очередного тактового импульса происходит обновление записанной информации.