Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Триггеры

Ранее рассмотренные ЦУ комбинационного типа не содержали элементов памяти, поэтому значения сигналов на выходе зависели только от комбинации сигналов на их входах.

В последовательностных ЦУ (ПЦУ) значения выходных сигналов зависят нс только от комбинации входных сигналов, но и от предшествующего внутреннего состояния, которое, как и входные сигналы, описывается совокупностью переменных состояния. Данные о внутреннем состоянии ПЦУ хранятся в элементах памяти, через которые и осуществляется учет предшествующего их состояния. В связи с этим при анализе работы ПЦУ осуществляется разделение переменных по тактам работы: если Qn,...,Xn,Yn,Zn - значения входных (выходных) и переменных состояний в текущем (п) такте работы, то Qn+1,...,Xn+1,Yn+l,Zn+l - то же в следующем (п+1) такте работы.

Основные понятия и классификация триггеров

Триггером называется элементарный цифровой автомат, имеющий 2 состояния устойчивого равновесия и способный переходить из одного состояния в другое под воздействием входных сигналов.

При этом изменение состояния триггера происходит скачкообразно, и оно определяется по значению выходного сигнала. Другими словами, выходной сигнал и внутреннее состояние триггера описываются одной и той же переменной.

Обобщенная структурная схема триггера (рис. 4.29) состоит из элемента памяти (собственно триггера Т, бистабильной ячейки) и схемы управления этой ячейкой (логической схемы).

Обобщенная структурная схема триггера

Рис.4.29 Обобщенная структурная схема триггера

В схему управления подаются информационные сигналы А|...АП, разрешающие сигналы V|...Vn, тактовые сигналы С|...С„, сигналы начальной установки состояния триггера S и R. Все многообразие применяемых в ЦУ триггеров определяется схемой управления, которая может быть охвачена обратными связями с выходов триггера.

Триггеры имеют два выхода: прямой О и инверсный Q.

Состоянию триггера 1 соответствует Q=1(Q=0), а состоянию 0 соответствует Q=0(Q = 1).

Аналитически логика работы любого триггера описывается характеристическим уравнением, которое отражает его состояние в момент tn+l в зависимости от сигналов управления и предшествующего состояния триггера (в момент tn):

Классификация триггеров может быть осуществлена по различным признакам. Например (рис.4.30):

  • - по способу схемной реализации;
  • - по способу функционирования;
  • - по способу записи информации;
  • - по принципу построения.

Классификация триггеров

Рис. 4.30 Классификация триггеров

В триггерах со статическим (потенциальным) управлением сигнал на входе должен иметь определенную величину (уровень). В триггерах с импульсным управлением срабатывание происходит при подаче на его вход импульса, т.е. сигнала с ограниченной длительностью. Динамические триггеры реагируют на перепад напряжения.

Название триггеров по функциональному признаку совпадает с обозначением его информационных входов (Aj).

По способу записи информации триггеры подразделяются на асинхронные и синхронные (тактируемые). Асинхронные триггеры имеют только информационные входы. Запись в такие триггеры информации осуществляется в произвольные моменты времени.

Синхронные триггеры, кроме информационных, имеют дополнительные тактирующие входы С|...СП.Запись информации в такие триггеры осуществляется только в момент действия тактирующего сигнала на синхровходе С.

Тактируемые триггеры, в свою очередь, подразделяются по способу управления записью информации. Этот признак учитывает основные моменты в работе триггера:

  • - какие части (фрагменты) сигнала (фронты, уровни, их комбинации) используются при записи информации;
  • - когда записываемая информация фиксируется на выходах триггера.

Фрагменты сигнала покажем на временной диаграмме:

L (level) - высокий уровень,

L - низкий уровень,

F (front) - фронт сигнала,

F- срез сигнала.

Прием и фиксация информации в триггерах могут быть совмещены во времени либо разнесены. У первых триггеров прием и фиксация информации осуществляется одним фрагментом сигнала. У вторых триггеров для приема и фиксации информации используются минимум две части сигнала, например, уровень и срез (LF), фронт и уровень (FL) и т.д. Первая буква в указанных буквенных комбинациях показывает момент приема, а вторая - момент фиксации информации. С учетом этого вводится обобщенное символьное обозначение различных триггеров, например:

RS - асинхронный RS-триггер, по входам R,S управляется сигналами высокого уровня;

RS- асинхронный RS-триггер, по входам R,S управляется сигналами низкого уровня;

ClRS - тактируемый RS-триггер, по входам R,S переключается высоким уровнем в момент, когда синхросигнал С имеет высокий уровень;

CL RS - синхронный триггер, переключается низкими уровнями сигналов на входах R,S в момент действия на синхровходе С сигнала низкого уровня.

По принципу построения различают триггеры одноступенчатые и двухступенчатые. В одноступенчатых триггерах поступление сигнала С разрешает их полное переключение в новое состояние.

В двухступенчатых триггерах имеется входной и выходной каскады. Переход триггера в новое состояние происходит в обеих ступенях поочередно. Кроме этого, в двухступенчатых триггерах переход в новое состояние может происходить на одном такте сигнала С или на нескольких. По этой причине различают триггеры однотактные и многотактные. На основе триггеров создаются более сложные ПЦУ (регистры, счетчики, счетчики-делители и т.п.), которые будут рассмотрены далее.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>