Понятие последовательностного автомата

Лекция 19. Триггерные устройства. Часть 1.

В общем виде, последовательностный автомат рассматривается как устройство состоящее из двух частей: комбинационного устройства (КУ) и памяти, состоящей из элементов памяти (ЭП).

ЭП создается на основе бистабильных ячеек (БЯ). ЭП бывают: динамические, статические и квазидинамические. Наибольшее распространение получили первых два вида: статические и динамические. Статические ЭП реализуются на БЯ. Динамические ЭП строятся, используя свойство хранения заряда между затвором и истоком полевых транзисторов с МДП структурой.

БЯ - является простейшим типом триггера, реализованного с помощью элементов базиса И - НЕ или ИЛИ - НЕ с соответствующими обратными связями и позволяет хранить один бит цифровой информации.

Триггер - это последовательная схема с двумя состояниями, каждое из которых при определенных условиях на входах поддерживается постоянным (т.е. стабильным). Каждому из этих состояний ставится в соответствие логическое значение, которое “хранит” триггер. Под влиянием входного импульса (строба) триггер скачкообразно переходит из одного состояния в другое, после чего он сохраняет новое состояние неограниченно долго. Для удобства использования в схемах вычислительных устройств триггеры обычно имеют 2 выхода: прямой Q и инверсный . В единичном состоянии на выходе Q сохраняется высокий уровень напряжения, в нулевом - низкий, на выходе - наоборот.

У триггера должна быть по крайней мере одна выходная линия, представляющая логическое значение, соответствующее состоянию триггера. Триггер имеет несколько входных линий, сигналы на которых (вместе с текущим состоянием триггера) определяют следующее состояние триггера. От функций входных линий зависит тип триггера. Для управляющих входов триггера приняты следующие обозначения:

S (Set - установка) - вход для раздельной установки триггера в состояние логической 1 (Q = 1; = 0);

R (Reset - сброс) - вход для раздельной установки триггера в состояние логического 0.

T (Toggle - релаксатор) - счетный вход триггера;

J (Jerk - внезапное включение) - вход для раздельной установки в логическую 1 универсального JK-триггера;

K (Kill - внезапное отключение) - вход для раздельной установки в логический 0 универсального JK-триггера;

D (Delay - задержка, Drive - передача) - информационный вход для установки триггера в 0 или в 1;

V (Valve - клапан, вентиль) - управляющий вход для разрешения приема либо информационных, либо тактовых сигналов;

C (Clock - сигнал синхронизации) - тактовый вход, разрешающий схеме управления запись информации в триггер.