Асинхронный RS-тpиггеp, реализация на базовых логических элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ. RS-тpиггеp для подавления дребезга контактов.

Последовательностные логические схемы – такие устройства, выходной сигнал которых в рассматриваемый момент времени зависит не только от комбинации входных сигналов, но и от состояния элементов памяти, которое зависит от состояния входных сигналов в предшествующий момент времени.

Для описания функционирования вводят понятие такта – временного интервала, в пределах которого происходит изменение входных сигналов.

Различают конечные аппараты по способу функционирования:

- синхронные;

- асинхронные;

и по виду управляющих сигналов:

- статические (потенциальные);

- динамические.

Под динамическим понимают факт изменения информационного уровня из 1 в 0 и из 0 в 1.

Так же различают по составу управляющих сигналов и по количеству выходных сигналов.

В каждом автомате существует i-тая ячейка памяти Q_i. Состояние аппарата описывается состоянием ячеек памяти. Состояние ячейки описывается следующей функцией:

Q^K=f(x₁, x₂,…x_n, Q^K-1)

В качестве элементарной ячейки памяти может служить триггер (trigger – спусковой крючок). Триггер имеет два состояния устойчивого равновесия 0 и 1, в каждом из которых он может находиться неограниченно долго. Переход из одного состояния в другое происходит лавинообразно, скачкообразно.

Статический асинхронный RS-триггер

Рисунок – простейший триггер

Оба состояния (Q₁=0 или Q₁=1) являются устойчивыми и поддерживаются обратной связью.

Рисунок – Переключение триггера

Использование переключения триггера подключением логического более мощного уровня не рекомендовано, поскольку протекающий через выходной каскад импульсный ток большой величины и малой длительности вызывает появление мощной импульсной помехи по цепям питания.

Рисунок – RS-триггер

Вход S (set) – установка, вход R (reset) – сброс.

Таблица переключений такого триггера имеет следующий вид:

X – запрещенная комбинация, так как невозможно описать работу устройства.

Триггер имеет три режима работы.

Первый режим – режим хранения. В этом режиме триггер не изменяет своего состояния с переходом на следующий такт.

Второй режим – режим установки. Триггер по сигналу S = 1 устанавливается в состояние 1 вне зависимости от его состояния на предыдущем такте.

Третий режим – режим сброса. По сигналу R = 1 триггер сбрасывается в ноль независимо от его состояния на предыдущем такте.

Одновременная подача сигналов R = S = 1 запрещена. Конфликтов уровней при этом не возникает, на обоих выходах формируются логические нули, однако предугадать, в каком состоянии окажется триггер при снятии управляющих сигналов невозможно.

Рисунок – RS-триггер

Применение RS-триггера для подавления дребезга контактов

В момент замыкания (соударения) пластин контактной группы возникает дребезг – многократное изменение состояния «включено-выключено». Дребезга не имеют ртутные выключатели. Количество импульсов при дребезге может достигать сотни и может быть подсчитано цифровым счетчиком.

Рисунок – Включение триггера

Рисунок – Временная диаграмма

В исходном состоянии подан активный сигнал сброса (R = 1) и неактивный сигнал установки (S = 1). В момент t₁ начинается нажатие кнопки, сопровождаемое серией импульсов на временном промежутке (t₁÷t₂) однако триггер не реагирует на эту серию импульсов, поскольку сам сброшен. В момент времени t₃ подвижный контакт достигает другого контакта и на входе S появляется серия импульсов установки – интервал (t₃ – t₄). Первый же импульс серии устанавливает триггер в единичное состояние. Остальные импульсы триггером игнорируются. При отжатии контакта вся процедура происходит в обратном порядке. В момент времени t₆ первый импульс пачки возвращает триггер в исходное состояние. Таким образом, вне зависимости от качества контактных групп на выходе триггера формируется столько импульсов, сколько было нажатий кнопки.