Триггеры в интегральном исполнении
Интегральная технология и использование методов алгебры логики позволили создать большое число различных триггеров на базе логических элементов, различающихся структурой цепей управления и режимами работы. Триггер состоит из цепей управления и запоминающих устройств и имеет один, два (или более) входа и два выхода. Каждый из входов имеет определенное функциональное назначение, которое отражается в обозначении данного входа (R, S, К, D и т. д.).
Цепи управления, в которые поступают входные (информационные) сигналы , преобразуют их в сигналы для запоминания и считывания.
Запоминающие устройства состоят из двух плеч, в каждом из которых одновременно хранятся сколь угодно долго два сигнала, один из которых соответствует логической 1, другой - логическому 0. Выход триггера Q, с которого в исходном состоянии снимается высокий потенциал, обычно называют прямыми, другой - инверсным (обозначается `Q ) . По способу записи информации все триггеры подразделяют на асинхронные, в которых информация записывается непосредственно при поступлении входного сигнала, и тактируемые (синхронные), записывающие входную информацию только при поступлении разрешающего тактового импульса.
Названия триггеров составляют из типов входов. Рассмотрим примеры построения некоторых наиболее простых типов триггеров на базе логических элементов ИЛИ - НЕ, либо И - НЕ.
RS-триггер
Буквы R и S означают: R — раздельный вход установки в состояние 0; S —
раздельный вход установки в состояние 1. Схема асинхронного RS-триггера
 |
на двух логических элементах И- НЕ показана на рис. 6.1, а. Триггер имеет два входа R и S и два выхода: прямой Q и инверсный`Q. Перекрестная связь выхода каждого элемента И - НЕ со входом другого обеспечивает схеме два устойчивых состояния. Предположим, что на S входе триггера имеет место уровень логического 0, а на R-входе -1.Первый сигнал образует на прямом выходе Q триггера уровень логической 1. Этот сигнал формирует совместно с 1 на R-входе уровень логического 0 на инверсном выходе. Это устойчивое состояние триггера называют единичным по уровню на прямом выходе .
При подаче на вход R уровня 0, а на вход S уровня 1 на прямом выходе устанавливается нулевой сигнал . Для RS-триггера существует запретная комбинация входных сигналов. Триггер теряет свойства (его состояние становится неопределенным) при одновременной подаче на входы R и S уровня логического 0.
RS-триггер может быть построен на элементах ИЛИ—НЕ (рис. 6.1,б). Свойства триггера при этом сохраняются , но управление им должно производиться уровнями логической единицы. Более сложные триггеры D, Т и JК-типов выполняют на базе одного или двух RS-триггеров с использованием в цепях управления элементов задержки или логических переключающих схем.
D-триггер
 |
Схема синхронного D-триггера приведена на рис.6.2, а. На рис.6.2, б показано его условное обозначение. D-триггер имеет один информационный вход D, устанавливающий триггер в состояние, соответствующее логическому уровню на этом входе. Вход С является исполнительным ( управляющим, синхронизирующим). Он служит для подачи синхронизирующего сигнала. Триггер состоит из асинхронного RS-триггера и логических переключающих устройств на входах (одного элемента НЕ и двух элементов И-НЕ).
При нулевом сигнале на входе С на выходах элементов И-НЕ образуются уровни логической единицы и, следовательно, RS-триггер сохраняет прежнее состояние при любом сигнале на входе D. При С = 1 и D = 1 уровень 0 будет на входе S RS-триггера, а при D=0 уровень 0 окажется на входе R RS-триггера. Последний перейдет в единичное и нулевое состояние, соответственно. Следовательно, D-триггер принимает информацию с входа D когда С = 1, и может ее хранить до тех пор, пока С = 0. При этом на прямом выходе триггера устанавливается то же состояние, которое было на D- входе.
Т-триггер
T-триггер имеет один вход, который называется счетным и обозначается буквой Т, и два обычных выхода. Одна из схем Т-триггера показана на рис 6.3,а и его условное обозначение - на рис.6.3,б.
 |
В схеме используется D-триггер, инверсный выход которого соединен с D входом . Таким образом, на информационном входе присутствует состояние, противоположное тому, в котором находится D-триггер. В отличие от схемы , приведенной выше, данный D-триггер построен так, что срабатывает в момент так называемого спада синхроимпульса на входе C. Следовательно в момент каждого спада его состояние будет изменяться на противоположное.
Наиболее универсальным является JК-триггер. Подробно его схема и свойства здесь не рассматриваются .
Регистры
Регистр — это узел ЭВМ, предназначенный для приема, хранения и выдачи по команде числовых кодов. Наибольшее применение регистры находят в устройствах оперативной обработки информации. Регистр представляет собой сборку из триггерных и логических элементов. В зависимости от формы представления числа, используемой при вводе его в регистр (параллельной или последовательной), регистры подразделяют на накопительные (параллельные) и сдвигающие (последовательные).
Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1280;