31-32. Синхронизованный по уровню rs-триггер на и-не лог. Элементах.

2.3.2. Синхронный rs-триггер, тактируемый уровнем

Вцифровых устройствах в основном применяются синхронные (тактируемые) триггерные устройства, в которых информация на входах воспринимается триггером только в определенные моменты времени, а именно в момент существования на синхровходеС разрешающего импульса, называемого синхронизирующим (тактовым). При отсутствии синхронизирующего импульса на входе С логические связи триггера с другими устройствами разрываются, тем самым исключается возможность появления ложных сигналов во время переходных процессов переключения элементов, повышается надежность работы устройств. На рис. 2.5,а приведены структурная схема синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ и ее условное обозначение, на рис. 2.5,б – временные диаграммы изменения потенциалов на входах и выходах.

На диаграммах учтено время переключения (задержки) логических элементов . Форма импульсов идеализирована. Цифровые коды для первых трех интервалов проставлены на схеме. Символом С обозначен вход для синхронизирующих импульсов (синхровход). Выходным звеном этого триггера является конъюнктивная БЯ (вентили В3, В4) с инверсными входами ,, функционирование которой описано ранее. Вентили В1, В2 образуют комбинационную схему управления, которая либо пропускает сигналыR, S с внешних входов на входы БЯ, либо не пропускает. При этом внешние сигналы R, S инвертируются вентилями В1, В2 и на входы БЯ поступают инверсные сигналы ,. Таким образом, синхронный триггер на элементах И-НЕ управляется прямыми (неинверсными) внешними сигналами R, S. Переключение триггера в соответствии со значениями сигналов R, S происходит только при С = 1 (при наличии высокого уровня В). За все время существования синхросигнала на входе С (интервалы 2, 4 на временной диаграмме) сигналы с информационных входов R, S принимаются и записываются в триггер. Такие триггеры называют тактируемыми (синхронизируемыми) уровнем. За время действия синхросигнала С они могут переключаться несколько раз в соответствии с изменением входных сигналов S и R. Правила переключения при С = 1 соответствуют табл. 2.1, а при С = 0 информация на выходе не изменяется () при любых значенияхS и R.

В процессе переключения синхронного RS-триггера происходит последовательное переключение трех вентилей. На рис. 2.5,б приведены временные диаграммы переключения триггера из исходного нулевого состояния (интервал 1) Q = 0 (= 1). После прихода сигналаС = 1 (при наличии R = 0, S = 1) переключаются последовательно вентили В1, В3, В4, каждый в течение . Две единицы на входах вентиля В1 (C = 1, S = 1) дают нуль на его выходе и на входе . Этот нуль переключает вентиль В3, и на его выходе появляется единица (Q = 1). Две единицы на входах вентиля В4 (= 1,Q = 1) переключают его в нулевое состояние (= 0). Состояние вентиля В2 не меняется, т.к. на одном его входе сохраняется нуль (R = = 0). На этом заканчивается переходный процесс переключения из нулевого состояния в единичное продолжительностью в 3. Переключение из единичного состояния в нулевое (на интервале 4) происходит при подаче двух единиц на входыC и R (C = 1, R = 1). При этом последовательно переключаются вентили В2, В4, В3. Состояние вентиля В1 не меняется, т.к. на одном из его входов сохраняется нуль (S = 0).Общее время переключения равно 3. Поэтому длительность входного импульсадолжна быть не менее 3. Максимальная частота переключения: