Импульсные устройства с устойчивыми состояниями. Триггеры
Триггерами называются импульсные устройства с двумя устойчивыми состояниями, которым соответствуют различные значения напряжений на информационных выходах. Они применяются в счетчиках импульсов напряжения, делителях частоты следования импульсов напряжения и т.д.
По способу управления триггеры делятся на асинхронные и синхронные. В асинхронных триггерах переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется под действием определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах. В синхронных триггерах такое переключение возможно только при совпадении во времени определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах и импульса напряжения на входе синхронизации.
Различают несколько типов триггеров:RS-, D-, Ж-триггеры и др., названия которых отражают принятые обозначения для их управляющих входов. В современной схемотехнике триггеры обычно реализуются на основе логических элементов и выпускаются промышленностью в виде микросхем. Поэтому в дальнейшем ограничимся главным образом рассмотрением функциональных возможностей различных типов триггеров, пользуясь их условными изображениями. Наибольшее практическое применение имеют асинхронные (RS-) и синхронные (D- иJK-)триггеры.
RS-триггер(Reset — Set, т. е. сброс — установка) реализуется на основе логических элементов ИЛИ—НЕ на два входа (рис. 10.110, я), где обозначены прямойQи инверсныйQинформационные выходы. Работу Д5-триггера иллюстрирует таблица истинности на рис. 10.110, б, где указаны значения сигналов на управляющих входахR иSв некоторый момент времениtи соответствующие им значения на выходеQв момент времениt+ 1 после окончания переходного процесса (рис. 10.110, в).
|
|
Состояние триггера сохраняется (Q = Qf)при совокупности сигналов на входах Д = 0и5=0ине определено приR = 1 иS = 1. Последнее состояние запрещено.
R | 1 < | . . Q | ||
| ||||
t | t+1 | |
R | S | Q |
1 | 0 | 0 |
0 | 1 | i |
0 | 0 | Of |
1 | 1 | X |
пл_ |
LJ |
|
Рис. 10.110
|
t | t+1 | |
R | S | Q |
1 | 0 | l |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | Ql |
0 | 0 | X |
R | h < | . 1 Q | |
| |||
1--- A | JLT | |
I ;U | 1 | 0 |
Ьш |
Ri |
|
Рис. 10.111
RS-триттер с инверсными значениями сигналов на входахRи S реализуется на основе логических элементов И—НЕ. Его схема, таблица истинности и временная диаграмма приведены на рис. 10.111, а —в. Состояние триггера сохраняется при значениях^сигналов на его входахR = lnS=lnneопределено приR= 0 иS = 0. Последнее состояние запрещено.
Условные изображения Д5-триггера с прямым и инверсным входами приведены на рис. 10.112, а и б. Кратковременным замыканием ключа Si или S2устанавливаются устойчивые состояния триггеров <2=1 илиQ = 0.
|
|
D-триггер имеет прямые (рис. 10.113, а) или инверсные (рис. 10.113, б) установочные входыRи S, один управляющий входDи вход синхронизации С. ВходыRи S называются установочными потому, что служат для предварительной установки .D-триггера в состояниеQ = 1 илиQ= 0 аналогично представленному на рис. 10.112.
Сигнал на управляющем входеD = 1 илиD = 0 устанавливает триггер в устойчивое состояние с одноименным значением на прямом информационном выходеQ = 1 илиQ= 0 только при одновременном действии импульса положительной полярности на входе синхронизации. Обычно переключение триггера происходит в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации (рис. 10.113, в).
S | Т | —о | М | >5 | Т | Q |
R | < | Q ►—о | >Д | Q |
»L s2 Г |
Рис. 10.112
|
___ | S | Т | Q | |
----- | D | 0 | D | |
----- | С | Q | ||
----- | R | ( | 1 О | 0 |
а | ||||
>S | Т | Q | 0 | |
D | о | Q | ||
----- | ||||
----- | С | i | Q 1 О | |
>R | 0 |
|
|
Рис. 10.113
JK-триггер имеет ряд преимуществ по сравнению сRS-иD-трт- герами. Его условные изображения с прямыми или инверсными установочными входамиRиSприведены на рис. 10.114, а и б, где обозначено:Jn К — управляющие входы, С — вход синхронизации.
На. практике часто встречаются двухступенчатые Ж-триггеры, что отражается в их условном обозначении ТТ, с прямыми или инверсными установочными входамиRиS(рис. 10.115, а и б). Правила их работы отличаются от описанных ниже (рис. 10.116) тем, что изменение состояния триггера происходит не в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации, а в течение времени действия его заднего фронта.
Рассмотрим правила работы Ж-триггера, положив, что его исходное состояние установлено.
1. ЕслиJ= 1 и if = 0, то в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триггер установится в состояниеQ= 1 (рис. 10. И 6, а).
t пп | |
1 1 1 | 1 | 1 0 |
2. ЕслиJ= 0 и К = 1,тов течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности триггер установится в состояниеQ = 0 (рис. 10.116, б).
__ | S | Т | Q | >s | Т | Q | __ | S | ТТ | |
о | о | |||||||||
— | J | --- | J | --- | J | |||||
— | с | с | --- | с | ||||||
— | к | Q ) Q | — | к | ( | Q ) Q | --- | к | ||
— | R | >R | --- | R |
Q
|
Q — |
ТТ |
Рис. 10.114 |
Рис. 10.115
|
_TL |
_TL |
ЛЛШ
|
Рис. 10.116
3. ЕслиJ= 1 и if = 1,то независимо от своего исходного состояния <2 триггер будет переключаться в течение времени действия переднего фронта импульса синхронизации положительной полярности. При этом частота изменения напряжения на выходе триггера будет в 2 раза меньше частоты импульсов синхронизации (рис. 10.116, в).
4. ЕслиJ = 0 и К = 0, то исходное состояниеQтриггера под действием импульса синхронизации не изменится.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 720; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!