Универсальные логические элементы

5) ИЛИ-НЕ осуществляет операцию логического сложения и отрицания

Таблица истинности

Х1	0	1	0	1
Х2	0	0	1	1
Y	1	0	0	0

Электрический аналог

6) И-НЕ осуществляет операции

• логического умножения и отрицания

Таблица истинности

Х1	0	1	0	1
Х2	0	0	1	1
Y	1	1	1	0

Электрический аналог

• импликация

Таблица истинности

Х1	0	1	0	1
Х2	0	0	1	1
Y	1	1	0	1

Электрический аналог

• запрет

Таблица истинности

Х1	0	1	0	1
Х2	0	0	1	1
Y	0	1	0	0

Электрический аналог

• равнозначность

Таблица истинности

Х1	0	1	0	1
Х2	0	0	1	1
Y	1	0	0	1

Электрический аналог

5.7 Назначение, схемные реализации, принцип работы, таблицы истинности асинхронного и синхронного RS-триггеров, универсального ik-триггера, счетного и d-триггера, построенных на базе логических микросхем.

Триггеры и устройства на их основе, назначение.

Триггерами называют электронные устройства, способные сколь угодно долго находиться в одном из двух возможных устойчивых состояний и скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием управляющих сигналов (импульсов).

Триггер является базовым элементом цифровой техники, в частности в оперативной памяти ЭВМ триггер является ячейкой хранящей 1 бит информации.

Триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный . Состояние триггера определяется состоянием его прямого выхода, если например потенциал прямого выхода соответствует логической 1, т.е. Q = 1, то , то говорят, что триггер находится в единичном состоянии или в нулевом, если Q = 0.

По способу организации логических связей триггеры подразделяются на 4 типа:

1. с раздельным запуском или RS-триггеры;

2. триггеры задержки или D-триггеры;

3. триггеры со счетным входом или Т-триггеры;

4. универсальные или IK-Триггеры.

По способу функционирования триггеры разделяют на асинхронные и синхронные :

• АСИНХРОННЫЕ RS-триггеры

RS-триггер имеет два информационных входа: вход S (set - установить) - установочный вход, вход R (reset - сбросить) - вход сброса.

Триггер выполняется на основе логических элементов по интегральной технологии.

Рассмотрим триггер, выполненный на логических элементах ИЛИ-НЕ.

При анализе цифровых устройств используют таблицы состояний

Sn	Rn	Q n + 1
0	0	Q n
1	0	1
0	1	0
1	1	Не существует

S_n = 0, R_n = 0 Q _n – ситуация нейтральная, т.к. она не изменяет состояния триггера

S_n = 1, R_n = 0 Q = 1 – переводит триггер в единичное состояние

S_n = 0, R_n = 1 Q = 0 – переводит триггер в нулевое состояние

S_n = 0, R_n = 1 – приводит триггер в неопределенное состояние, такая комбинация запрещена.

Нормальная работа триггера обусловлена выражением S·R = 0

Особенность RS-триггеров заключается в том, что переход триггера из одного состояния в другое происходит на фронте управляющего импульса.

Условное обозначение RS-триггера

Существуют и другие схемы RS-триггеров.

Если в RS-триггере вход S заменить входом I, а R на К, то получим асинхронный IK-триггер.

• Асинхронный IK-триггер

Условное обозначение

Таблица состояний IK-триггера

In	Kn	Q n + 1	Ситуация
0	0	Q n	ситуация нейтральная, т.к. она не изменяет состояния триггера
1	0	1	переводит триггер в единичное состояние
0	1	0	переводит триггер в нулевое состояние
1	1		изменяет состояние триггера на противоположное

• Асинхронный D-триггер имеет один информационный вход D (delay - задержать). D-триггер можно получить из IK-триггера или RS-триггера если в один из входов включить инвертор и выходы объединить.

В D-триггере используются вторая и третья строки таблицы состояний IK-триггера.

Асинхронные триггеры воспринимают информацию по мере ее поступления. Наряду с асинхронными широко применяются, в частности в ЭВМ, и синхронные триггеры.

Синхронные триггеры имеют дополнительный вход С (clock - часы). Триггер воспринимает информацию только при наличии импульса (тактового) на входе С.

• синхронный RS-триггер

Таблица состояний

С	S n	R n	Q n + 1
0	0	0	Q n
1	0	0	Q n
0	1	0	Q n
1	1	0	1
0	0	1	Q n
1	0	1	0

Аналогично выполняются и остальные триггеры.

Условное обозначение любого синхронного триггера содержит вход С.

• счетный триггер или т-триггер

Т (tumble – опрокидываться, кувыркаться). В счетном триггере используется последняя строка таблицы состояний IK-триггера.

I	K	Q n + 1
1	1

Счетный триггер можно получить например из IK-триггера если входы I и K объединить и сделать общий вход Т.

Свойства счетного триггера:

1) Счетный триггер изменяет свое состояние на противоположное на срезе каждого входного импульса, поступающего на счетный вход.

2) Наряду со счетным входом триггер может иметь и другие входы, например установочный вход R.