Элементы с управлением по фронту
Д-триггер. УГО. Входы, выходы, принцип работы, применение.
Триггеры представляют собой электронные устройства, которые могут находиться в одном из двух состояний длительное время. При внешнем воздействии (подаче сигнала извне) они изменяют своё состояние. Благодаря этому свойству их называют логическими элементами с памятью.
В цифровой и вычислительной технике наиболее распространённым является d-триггер. Иначе его называют триггером задержки (от английского слова delay). Для производства d-триггера обычно используются полевые или биполярные транзисторы, а также интегральные микросхемы. Для управления логическими элементами используются входы, которые делятся на информационные и вспомогательные. Информационные – воспринимают управляющие импульсы. В зависимости от его значения, в д-триггер записывается то или иное значение. Вспомогательные – предназначены для синхронизации работы. Слово «задержка» в названии характеризует то, что поступивший информационный сигнал задерживается в нём ровно на один такт. Время задержки зависит от частоты импульсов синхронизации.
УГО (условное графическое отображение) d-триггера
На картинке выше:
- D – информационный вход или вход данных;
- С – тактовый или синхронизирующий вход;
- Q – информационный выход или выход данных;
- 
– инвертированный информационный выход или выход данных.
|
|
|
На информационный вход подаётся информационный сигнал, который необходимо сохранить в д-триггере, а на тактовый вход подаётся тактовый импульс, в зависимости от значения которого определяется режим д-триггера: режим записи или режим хранения.
Логическое устройство будет находиться в устойчивом положении в том случае, если С=0. В этом случае импульсы, подающиеся на информационный D-вход, никак не влияют на прибор, и выходной импульс определяется записанным ранее значением. Если С=1, то выходной сигнал будет зависеть от того, какой т подан на информационный D-вход. Если D=1, то на выходе будет 1, если D=0, то на выходе будет 0.
Таблица истинности.
| Такт t | Такт t+ 1 | ||
| C | 
| 
| 
|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Д-триггер выполняется двух типов: с управлением по уровню и с управлением по фронту.
Элементы с управлением по уровню
Временная диаграмма работы прибора со статическим управлением (по уровню сигнала) изображена на рисунке ниже.
Временная диаграмма работы d-триггера со статическим управлением
При статическом управлении переход из одного состояния в другое выполняется по уровню. Сигнал с D-входа будет записываться только при высоком уровне на тактовом C-входе.
|
|
|
Элементы с управлением по фронту
Данный тип логического устройства срабатывает при переходе с одного уровня на другой. Срабатывание может выполняться в двух случаях: по переднему и заднему фронту. По переднему, если переход выполняется от 0 к 1, и по заднему, если от 1 к 0.
Чтобы переключить d-триггер в нужное нам положение, сначала подаётся 0 или 1 на информационный D-вход. Если необходимо на выходе получить единицу, то D=1, если нужно, чтобы был на выходе ноль, то на D=0.
Затем на С-вход подаётся тактовый импульс. По его изменению элемент переключится в нужное нам состояние. При этом сигнал, который подаётся на D-вход, будет сохранён.
Такая логика работы делает электронный компонент очень удобным для хранения одного разряда двоичного числа (0 или 1). Причём, это состояние д-триггер будет сохранять до тех пор, пока не поступит следующий бит информации.
Временная диаграмма работы d-триггера с динамическим управлением
Триггеры являются важной компонентой для создания различных микросхем. Их использование позволяет выполнять устройства с цифровой памятью. В микропроцессорной технике они являются основой для реализации электронных компонентов оперативной памяти. Их используют в регистрах сдвига и регистрах хранения.
|
|
|
Схема реализации d-триггера
Реализация д-тригера может выполняться на основе ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика) элементов, а также логических элементах КМОП.
Большинство микросхем относятся к компонентам с комплиментарной структурой – металл-оксид-полупроводник (КМОП). Данная технология основывается на использовании полевых транзисторов с изолированными затворами.
Реализация д-триггера на ТТЛ элементах приведена на рисунке ниже.
Схема устройства на ТТЛ-элементах
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 315; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!