Синхронные RS – триггеры

У синхронных триггеров смены сигналов на входах еще недостаточно для срабатывания. Необходим дополнительный командный импульс, который подается на синхронизирующий, или, как его чаще называют, тактирующий вход. Синхронизирующие (тактирующие) сигналы вырабатываются специальным генератором тактовых импульсов, которые и задают частоту смены информации в дискретные моменты времени t¹, t², ..., t^n-1, tⁿ, tⁿ⁺¹. В эти же моменты обновляется информация на выходах триггера, которая поступает на входы последующих устройств. Синхронизация обеспечивает привязку сигналов ко времени и объединяет работу многих узлов аппаратуры, заставляя их работать в общем ритме. Синхронные триггеры, в сравнении с асинхронными, обладают более высокой помехоустойчивостью. Опрокидывание синхронных триггеров происходит только при участии тактовых импульсов, длительность которых гораздо меньше их периода. В остальное время на входные сигналы, равно как и помехи различного происхождения, триггер не реагирует. При асинхронном же управлении опрокидывание может произойти как от полезного сигнала на входе, так и от помехи

Асинхронный триггер по большей части используют в качестве ключей, прерывателей, делителей частоты, асинхронных счетчиков и т.п. В вычислительной и цифровой технике, связанной с обработкой и преобразованием информации, почти везде используются синхронные системы.

На рисунок 2.9 показана логическая структура синхронного триггера со статическим управлением, выполненного на элементах И - НЕ.

Элементы 1 и 2 образуют схему управления, а собственно триггер состоит из элементов 3 и 4. Входы S и R - информационные, вход С - тактовый (синхронизирующий). Каждый из информационных входов связан с тактовым входом операцией И, поэтому информация от входов S и R может быть передана на собственно триггер только при С = 1. Внутренние сигналы (q₁и q₂) управляют собственно триггером, который, как и его асинхронный аналог на элементах И—НЕ переключается сигналами нулевого уровня. Поскольку в элементах 1 и 2 происходит инверсия, для опрокидывания триггера требуются входные сигналы логической единицы.

Входы S и R существуют для асинхронной установки триггера в единичное и нулевое состояния, минуя информационные и тактирующие входы.

Регистры

Общее понятия

При выполнении различных арифметических и логических операций возникает необходимость хранения кода числа в течение некоторого времени. Иногда нужно сдвинуть этот код вправо или влево, подсчитать количество импульсов, выбрать заданные комбинации кодов и т. д. Такие операции выполняют специальные устройства ЭВМ: регистры, счетчики и дешифраторы.

Регистр — функциональное устройство, предназначенное для приема и запоминания n-разрядного слова (кода) X₁, X₂, … ,X_n-1, X_n, а также для выполнения определенных микроопераций над этим словом. Он представляет собой упорядоченную совокупность триггеров со схемой управления входными и выходными сигналами. Разрядность регистра соответствует количеству используемых в нем триггеров. Каждый триггер регистра имеет прямой и инверсный выходы, используемые соответственно для получения прямого и инверсного кодов.