Основные технические характеристики
Быстродействие
Среднее время задержки
Потребляемая мощность – определяет требования к используемым источникам электропитания.
Помехоустойчивость
Производительность
Тактовая частота
Цифровые автоматы. Триггер
Цифровой автомат – это схема в которой набор выходных сигналов Y зависит не только от входных сигналов X, но и от внутреннего состояния данного устройства Q. (триггеры, счётчики, регистры).
Триггер (flip-flop) — это устройство с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых — логический ноль, а другое — логическая единица.
Любой триггер обладает двумя свойствами:
Триггер является двухстабильным элементом. При отсутствии сигналов на входах триггер пребывает в одном из 2-х состояний и остается в нем сколь угодно долго. Таким образом, триггер является элементарной ячейкой памяти емкостью 1 бит.
Триггер имеет два выхода, сигналы на которых всегда взаимно инверсные.
RS-триггер. Асинхронный RS- триггер и синхронный
Триггер называется асинхронным, если для изменения состояния триггера не используются синхронизирующие сигналы. Он изменяет своё состояние непосредственно в момент появления соответствующего информационного сигнала. Аббревиатура RS в названии RS-триггера представляет собой начальные буквы английских слов Reset (сброс) и Set (установка).
«или-не» «и-не»
R |
S |
Q |
0 |
0 |
хранение |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
запрещено |
Триггер
называется синхронным,
если для изменения состояния триггера
используется синхронизирующий сигнал.
Состояние синхронного RS-триггера может быть изменено только при установлении логической 1 на входе синхронизации C.
Двухступенчатый rs-триггер
Двухступенчатый триггер состоит из двух синхронных RS-триггеров и дополнительного элемента «НЕ».
При подаче входных управляющих сигналов и синхросигнала производится запись информации в первый триггер. При этом второй триггер не изменяет своего состояния, так как на его синхровход с инвертора подается логический ноль. Только по окончанию записи в первый триггер при изменении значения синхросигнала с единицы до нуля производится запись во второй триггер двухступенчатой схемы.
D-триггер
Одна из проблем при работе с RS-триггером − необходимость заблокировать комбинацию входных сигналов S=l и R=l, которая может привести к неопределенному состоянию схемы. Этого можно добиться, организовав в схеме только один информационный вход D (Delay – задержка).
D |
C |
Q |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Режимы работы D-триггера.
JK-триггер
JK-триггер имеет два информационных входа, как и RS-триггер. Вход J (Jump - прыжок) аналогичен входу S у RS-триггера. Вход K (Kill - прибить) аналогичен входу R у RS-триггера. Однако для него не существует запрещенной комбинации информационных сигналов на входе.
J |
K |
Q |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
При нулевых сигналах на информационных входах состояние триггера не изменяется. При противоположных значениях сигналов на информационных входах триггер устанавливается в 0 (J=0, К=1) или в 1 (J=l, К-=0). Когда на обоих информационных входах сигналы равны 1, триггер изменяет состояние на противоположное — если предыдущее состояние 0, то новое — 1, а если предыдущее состояние 1, то новое — 0.