Слайд 1 Учебная дисциплина
Элементы и
узлы ЭВМ
Тема:
Триггеры
Слайд 2Определение триггера
Триггером называют логическую схему с положительной
обратной связью, имеющую два устойчивых состояния.
Слайд 3Триггеры
Триггер содержит элемент памяти (собственно триггер) и схему управления, выполненную,
как правило, с помощью комбинационной схемы (КС).
Схема управления преобразует
поступающую на ее входы информацию (х1,х2, . . ., хм) в комбинацию сигналов, действующих непосредственно на входы собственно триггера.
Слайд 4Классификация триггеров
По функциональному признаку -
этот признак определяет назначение
триггера и в ряде случаев является решающим при выборе типа
триггера для проектируемого вычислительного устройства или узла.
По указанному признаку различают триггеры RS-, D-,T-, JK- и др. типов.
Слайд 5Классификация триггеров
По способу записи информации в триггер -этот признак
характеризует способ записи информации и временную диаграмму работы триггера, т.е.
определяет ход процесса записи информации в триггер. По этому признаку триггеры подразделяются на две группы:
а) асинхронные;
б) синхронные;
Слайд 6Асинхронные триггеры
Запись информации в асинхронный триггер осуществляется
в произвольный момент времени непосредственно с поступлением информационного сигнала на
один из установочных входов триггера.
Слайд 7 Синхронные триггеры
Синхронные триггеры помимо информационных
входов содержат один или несколько синхронизирующих входов .
Запись информации в такие триггеры осуществляется только при подаче синхронизирующего импульса (С).
В свою очередь, синхронные триггеры подразделяются на триггеры, работающие по уровню С – потенциальные триггеры и на триггеры динамического типа, срабатывающие поначалу или концу синхроимпульса.
Слайд 8Обозначение входов триггеров
Информационные входы триггера отождествляются с входными переменными и
имеют следующие обозначения:
S (от английского
Set - установка) - вход для асинхронной установки триггера в состояние «1»(S - вход);
R (от английского Reset - сброс) - вход для асинхронной установки триггера в состояние «0» (R - вход);
Слайд 9Обозначение входов триггеров
D (от английского Delay - задержка) -
информационный вход для установки триггера в состояние «1» или «0»
(D - вход);
T (от английского Toggle - кувыркаться) - счетный вход (T - вход);
J - вход для синхронной установки состояния «1»в универсальном
J-K - триггере (J - вход);
Слайд 10Обозначение входов триггеров
К - вход для синхронной установки состояния «0»
в универсальном
J-К - триггере (К - вход);
С - вход синхронизации
(С - вход).
Слайд 11Разновидности входов триггеров
Асинхронные входы R и S могут
быть прямыми и инверсными. Инверсные входы обозначаются знаком инверсии.
Для инверсных входов активным сигналом является уровень логического "0" (низкий уровень). На уровень логической “1”(высокий уровень) триггер не реагирует. Для прямых входов наоборот активным сигналом является уровень логической “1”.
Слайд 12Выходы триггера
Выход триггера принято отождествлять с его
внутренним состоянием и обозначать
символом Q.
Подавляющее число схем триггеров
имеет два выхода: прямой Q и инверсный !Q.
Слайд 13Уровни напряжения на выходах триггеров
В установившемся состоянии всегда, если Q=1,
то !Q=0 и, если Q=0, то !Q=1. При этом считается,
что триггер находится в состоянии "1", если на прямом выходе имеется высокий уровень напряжения (Q=1,!Q=0), и в состоянии "0", если на прямом выходе имеется низкий уровень напряжения (Q=0,!Q=1).
Слайд 14Обозначение триггеров на функциональных схемах.
Примеры условного обозначения
триггеров на функциональных схемах в соответствии с ГОСТ 2.743-91 (ЕСКД)
показаны на следующем слайде
Слайд 15Обозначение триггеров на функциональных схемах
Слайд 16Обозначение триггеров на функциональных схемах
В основном поле
прямоугольника ставится символ Т для обозначения триггера. Дополнительное поле может
быть разделено на две части: асинхронную и синхронную. В первой проставляются символы S и R входов асинхронной установки триггеров в «1» и «0», во второй на местах х1,х2,. . .,хм - символы, относящие данный триггер к тому или иному функциональному типу.
Слайд 17R-S ТРИГГЕРЫ
Асинхронным триггером RS-типа (RS -триггером) называется логическое
устройство с двумя устойчивыми состояниями, имеющее два информационных входа R
и S, такие что, при S = 1 и R = 0 триггер принимает состояние 1 (Q =1), а при R = 1 и S = 0 триггер принимает состояние 0 (Q = 0).
Закон функционирования RS – триггера с прямыми входами отображен в таблице переходов, табл.1.
Слайд 19R-S ТРИГГЕРЫ
При значениях Rt=St=1 состояние триггера является неопределенным.
Алгебраически оно выражается требованием, чтобы произведение Rt*St=0.
Перенеся на
карту Карно (рис.2) таблицу переходов RS-триггера и доопределив значения Qt+1 единицами можно получить МДНФ (минимизированную дизъюнктивную нормальную форму) характеристического уравнения RS-триггера.
Слайд 21Характеристическое уравнение триггера
Слайд 22Характеристическое уравнение триггера
Исходя из характеристического уравнения триггера, его
можно построить на логических элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ и других. При
реализации триггера на элементах И-НЕ характеристическое уравнение триггера преобразуется в структурное двойным инвертированием характеристического уравнения.
Слайд 23Структурное уравнение триггера RS-типа
Слайд 25RS-триггер
на элементах «И-НЕ»
Условно-графическое обозначение асинхронного RS-триггера с инверсными входами
Слайд 26RS-триггер
на элементах «И-НЕ»
Для такого триггера активным сигналом является уровень
логического 0, а запрещенной комбинацией Rt=St=0, при которой состояние триггера
будет неопределенным.
МДНФ характеристического уравнения
RS-триггера с инверсными входами в соответствии с картой Карно имеет следующий вид :
Слайд 28Структурное уравнение для реализации RS-триггера
После двойного инвертирования уравнения получится структурное
уравнение для реализации RS-триггера с инверсными входами на элементах
И-НЕ.
Слайд 30УГО RS-триггера с инверсными входами