43. Синхронный rs-триггер.

Синхронизируемый RS–триггер отличается от асинхронного RS–триггера наличием входной логической схемы, на которую кроме информационных сигналов поступают синхронизирующие импульсы. На рис. 9.30 приведены структурная схема, условное обозначение, временные диаграммы, таблица состояний синхронизируемого RS–триггера на элементах И–НЕ.

У синхронных триггеров смены сигналов на входах ещё недостаточно для его переключения. Необходим дополнительный синхронизирующий (тактовый) импульс, поступающий на синхровход триггера. Сигнал называют также синхроимпульсом, С-сигналом, С-импульсов, а синхровход- С-входом.

Элементы D1 и D2 образуют устройство управления (схему запуска), элементы D3,D4- асинхронный RS-триггер. Триггер имеет прямые статические сходы, поэтому управляющим сигналом является уровень логической единицы. При R=S=0 независимо от наличия или отсутствия синхроимпульсов (рис. 9.30,в) на выходах логических элементов D1,D2 действует уровень логической единицы, что поддерживает в исходном состоянии асинхронный RS-триггер. При поступлении информационного сигнала на любой из входов и отсутствии синхронизирующего импульса по-прежнему на выходах логических элементах D1,D2 действует уровень логической единицы. Таким образом информационные сигналы при отсутствии синхроимпульса не могут изменить состояния триггера. При одновременной подаче сигнала логической единицы на S- и С-входы (S=C=1, R=0) на выходе элемента D1 действует сигнал логического нуля, что приводит к переключению триггера на элементах D3,D4 в состояние логической единицы (рис. 9.30,в). Очевидное переключение триггера возможно при R = C = 1; S = 0. Комбинация сигналов S=R = C = 0 является запрещенной, ибо на выходах элементов D1, D2одновременно присутствует логический нуль, что запрещено для асинхронного RS–триггера на элементах И-НЕ. Характерной особенностью триггера (рис. 9.30,а), является то, что в течение всего отрезка времени, когда синхросигнал равен 1, как и сами потенциалы на информационных S– и R–входах, так и любые их изменения тут же передаются на выход, что отражено в таблице состояний синхронизируемого RS–триггера (табл. 9.4). Такой триггер прозрачен по S– и R–входам при С = 1.

44. D-триггер

Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния и способное под действием управляющих сигналов скачкообразно переходить из одного состояния в другое. Триггер имеет два устойчивых состояния 0 и 1 и два выхода: прямой Q и инверсный Q. Когда Q = 0, Q = 1 триггер находится в нулевом состоянии, при Q = 1, Q = 0 триггер – в единичном состоянии.

D–ТРИГГЕРЫ. D–триггером называется триггер с одним информационным входом, работающий так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения (Qn+1=Dn). Основное назначение D–триггера – задержка сигнала, поданного на вход D.

Информационный сигнал (0 или 1), поступающий на вход D, задерживается в триггере на время, равное одному периоду следования синхроимпульсов, прежде чем появится на прямом выходе Q.

На практике наибольшее применение получили тактируемые (однотактные и двухтактные) D–триггеры. Они имеют информационный вход D (вход данных) и вход синхронизации С. Вход синхронизации C может быть статическим (потенциальным) и динамическим. У триггеров со статическим входом C информация записывается в течение времени, при котором уровень сигнала С = 1. В триггерах с динамическим входом С информация записывается только в течение перепада напряжения на входе С. Динамический вход изображают на схемах треугольником. Если триггер срабатывает по фронту входного сигнала, то вершина треугольника обращена в сторону микросхемы (прямой динамический вход). Если триггер срабатывает по срезу импульса, то вершина треугольника обращена от микросхемы (инверсный динамический вход).

На рис. 9.32 приведена структурная схема, условное обозначение и временные иаграммы одноступенчатого (однотактового) D–триггера на элементах И–НЕ.

На элементах D1 и D2 выполнена схема управления, а на элементах D3, и D4 – асинхронный RS–триггер. Если уровень сигнала на синхровходе С = 0, то состояние триггера устойчиво и не зависит от уровня сигнала на информационном D–входе. Предположим, что Q = 1; = 0; D = 0; C = 1. При подаче на синхровход логической единицы на обоих входах логического элемента D2 будут действовать единичные сигналы. Элемент D2 открывается, а элемент D4 закрывается и Q= 1. На обоих входах логического элемента D3 действуют единичные сигналы, которые открывают его, т.е. Q=0. Итак, после переключения триггера сигнал на выходе Q стал равен сигналу на входе D до переключения. При снятии единичный сигнал с С–входа состояние триггера не изменяется. При С = 0 и при воздействии единичного сигнала на информационный вход D = 1 состояние логических элементов D1 и D2 не изменяется, триггер сохраняет предыдущее состояние. При одновременной подаче единичных сигналов на оба входа D = С = 1 элемент D1 открывается, а элемент D3 закрывается

Q = 1. Элемент D4 открывается Q= 0, состояние элемента D2 не изменяется и триггер переключается. Таким образом, в триггер записывается та информация, которая была на входе D до синхронизирующего импульса. Для четкой работы триггеров необходимо, чтобы к приходу следующего импульса синхронизации потенциалы выходов логических элементов приняли значения, исключающие ложные срабатывания. Минимальный интервал между импульсами синхронизации у таких триггеров должен быть равен tмин =4tздср , а максимальная частота включения fмакс =1 tмин ; tзд ср – среднее время задержки распространения сигнала одним логическим элементом. Работа триггера поясняется временными диаграммами, представленными на рис. 9.32,в.

Структура триггера не изменится, если в нем логические элементы И–НЕ заменить на элементы ИЛИ–НЕ. При этом прямой выход станет инверсным, а инверсный – прямым.

Функциональная схема и условное обозначение двухступенчатого D–триггера показано на рис. 9.33. Он состоит из двух последовательно включенных синхронных RS–триггеров, первый из которых называется ведущим (master) или M–триггером, а второй ведомым (slaver) или S–триггером. За счет наличия общего синхросигнала С вся схема работает как единое целое. В связи с этим схема называется двухступенчатой или MS–триггером. При C = 1 происходит переключение M–триггера согласно сигналу на входе D. S–триггер в это время заблокирован, так как у него на входе C = 0. Если на С–входе действует нулевой потенциал, то C–триггер переключается и устанавливается в то же со-

стояние, что и M -триггер.