Курс лекций

Транзистор Тr выступает в роли резистора. 2.Схема построенная в базисе Пирса:

Схемы дополняющие транзисторов к МОП Схема инвертора будет такая :

Эти схемы крайне экономичны, так как хоть один транзистор будет всегда закрыт и лишь на переходных режимах будет большое потребление энергии.

Схема по КМОП-технологии:

На выходе будет низкий уровень, если на a и b будут поданы единицы. В остальных случаях - высокий уровень.

Если перевернём схему, то она превратится из элемента Пирса в элемент Шеффера.

1.4.Запоминающие элементы с ЭВМ.

Все запоминающие элементы имеют два устойчивых состояния и строятся на базе триггерных схем.

1.4.1.Классификация.

Все запоминающие элементы классифицируются:

1)По способу записи:

-синхронные;

-асинхронные

2)По способу организаций логических связей:

-с раздельными входами (RS);

-с отдельными входами (D);

-с объединенными входами;

3)По структуре:

-одноступенчатые;

-двухступенчатые (первая ступень рабочая как у одноступенчатого триггера. Вторая ступень - переписывающая информацию с выхода первой ступени)

Двухступенчатые триггеры называются MSтриггеры

4)По полярности входных сигналов:

-сигнал может быть с прямым входом, когда активным

уровнем является “1”; - сигнал может быть обратным, если активным уровнем

является “0” .

1.4.2. триггеры.

Триггеры – электронные схемы ,имеющие два устойчивых состояния ,которые устанавливаются при подаче соответствующей комбинации сигналов на управляющие входы триггера и сохраняются в течении заданного времени после окончания действия этих сигналов.

Триггеры делятся на ряд типов: RS, JK, T, D.

Триггеры делятся на три класса:

статические

динамические

статико-динамические

RS-триггер

RS-триггер имеет два управляющих входа S (Set-установка), R (Reset-сброс),с помощью которых выполняются функции установки триггера в состояниеQ = 1(приS =1, R= 0) и сброса в состояние Q = 0(при Q = 0, R = 1). При S = R = 0

триггер работает в режиме хранения. Комбинация входных переменных R = S = 1 является запрещенной, так как может привести к неопределенному состоянию выхода Q.

Таблица функционирования RS-триггера:

t		t + 1
R	S	Q(t+1)
0	0	Q(t)
0	1	1
1	0	0
1	1	-

Граф автомата Мура для RS-триггера

Характеристическое уравнение RS-триггера:

Q(t+1)=S(t) Q(t) R(t)

Полная таблица состояний:

S	R	Q(t)	Q(t+1)
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	-

Q(t+1)=S(t)+R(t) Q(t)

В базисе Пирса:

Q(t+1)=S(t) R(t) Q(t)=S(t) R(t) Q(t)

Схема асинхронного RS-триггера в базисе Пирса:

Асинхронный RS-триггер в общем виде:

Если привести эту функцию в базис Шеффера мы получи схему:

Диаграмма для RS – триггера , которая показывает изменение состояния выхода, в соответствии с таблицей состояний и характеристическим уравнением при последовательном поступлении различных комбинаций управляющих и синхронизирующего сигналов:

Синхронный RS – триггер

Для того, чтобы сделать его синхронным RSтриггером нужно ввести пару элементов Шеффера.

Обозначение синхронного RS – триггера в базисе Шеффера:

Обозначение синхронного RS – триггера в базисе Пирса:

Двухступенчатые триггеры:

Первая ступень рабочая (MASTER). Вторая (SLAVE) - приёмная.

Нужно сделать так чтобы схема была независимая. Это делается следующим образом :

Когда на С (T1) – 0 , на С (T2) – 1 наступает перепись.

§1.4.3 D – триггер.

Delay – триггер задержки

-триггер защёлка

-триггер фиксатор

-триггер повторитель

Таблица истинности D – триггер:

C(t)	D(t)	Q(t+1)
0	0	Q(t)
0	1	Q(t)
1	0	0
1	1	1

D-триггер выполняет функцию задержки информации

C(t)	D(t)	Q(t)	Q(t+1)	S(t)	R(t)
0	0	0	0	0	-
0	0	1	1	0	0
0	1	0	0	0	0
0	1	1	1	-	0
1	0	0	0	0	-
1	0	1	0	0	1
1	1	0	1	1	0
1	1	1	1	-	0

Характеристическое уравнение D –триггера:

Q(t+1) = C(t) Q(t) C(t) D(t)

S = CD

R = CD

Схема асинхронного D – триггера:

Активным уровнем для триггера является “0”

Триггер срабатывает по переднему фронту синхросигнала. Q(t)- исходное состояние триггера; Q(t+1) – состояние триггера по окончании воздействия синхросигнала:

Двухступенчатый триггер.

D T1

D TT

C

&	C

Обозначение:

Двухступенчатый триггер для хранения информации. Обозначение:

§1.4.4. T – триггер ( со счётным входом ).

Т-триггер часто называют счетным триггером, характеризуется таблицей состояния 1.4.4(1). Состояние его выхода меняется на противоположное при поступлении на вход счетного сигнала Т=1 и сохраняется неизменным при Т=0

T(t) Q(t+1)

0 Q(t)

1

Q(t)

Таблица состояния 1.4.4(1)

Характеристическое уравнение Т-триггера:

Q(t+1) = T(t) Q(t) T(t) Q(t)

T(t)	Q(t)	Q(t+1)	S(t)	R(t)
0	0	0	0	-
0	1	1	0	0
1	0	0	1	0
1	1	1	0	1

Q(t+1) = T(t)

Q(t) T(t) Q(t)

Q(t+1) = C(t) Q(t) C(t) D(t)

D(t) =

Q(t)

Переведем D-триггер в

счетный режим и получим Т-

триггер.

S(t) = T(t) Q(t)

R(t) = T(t) Q(t)