11316

Триггеры с раздельным и счетным запуском

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Занятие 3. Триггеры с раздельным и счетным запуском Учебные методические и воспитательные цели: Изучить принципы построения триггеров с раздельным и счетным запуском. Совершенствовать умение выделять главное для качественного конспектирования учебного мат...

Русский

2013-04-07

109 KB

17 чел.

Занятие 3. Триггеры с раздельным и счетным запуском

Учебные, методические и воспитательные цели:

  1.  Изучить принципы построения триггеров с раздельным и счетным запуском.
  2.  Совершенствовать умение выделять главное для качественного конспектирования учебного материала.
  3.  Воспитывать интерес к импульсным и цифровым устройствам, построенным на интегральных микросхемах.

Время: 2 часа.

План  лекции

п/п

Учебные  вопросы

   Время

мин.

1.

2.

3.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Общие сведения и классификация триггеров

2. Триггеры с раздельным запуском.

3. Триггеры со счетным запуском

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

5

80

15

30

25

5

Материальное обеспечение:

1. Компьютерный комплекс.

2. Компьютерные демонстрационные программы “Триггеры”.

Литература:

1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные   системы. – М.Горячая линия – Телеком, 2000г., с.98-104.

 


ВВОДНАЯ   ЧАСТЬ

Во вводной лекции отмечалось,  что большинство цифровых устройств состоят из логических элементов и устройств  памяти.  Если  логические элементы преобразуют сигналы, поданные на входы по определенным правилам, то элементы памяти способны запомнить значение сигнала на  выходе какого-либо устройства.  Поскольку цифровой сигнал может иметь два значения,  которые называют 0 и 1, то и элементы памяти должны иметь два  устойчивых  и  различных  состояния. Изучению принципов построения таких устройств посвящена данная тема.

   ОСНОВНАЯ   ЧАСТЬ

1. Общие сведения и классификация триггеров

Триггером называют  устройство,  обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия и способное  под  воздействием  внешних  сигналов скачком переходить из одного состояния в другое.

В общем случае триггер представляет собой устройство с несколькими входами и выходами, которые принято обозначать буквами.

По способу управления триггеров подачей на входы сигналов  различают

- триггеры с раздельной установкой 0 и 1 (RS-триггеры);

- триггеры со счетным входом (Т-триггеры);

- триггеры задержки (D-триггеры);

- универсальные триггеры (JK-триггеры).

По способу приема информации  триггеры  делятся  на  синхронные  и асинхронные.

Асинхронные триггеры реагируют на информационные сигналы в  момент их появления  на входах, а синхронные реагируют на
информационные сигналы только при наличии разрешающего сигнала на

специальном синхровходе.

Синхронные триггеры  в  свою очередь делятся на триггеры со статическим и динамическим управлением. Триггеры со статическим управлением реагируют при  подаче на синхровход сигнала 1 (прямой статический) или 0 (инверсный) входы. Триггеры с динамическим управлением  реагируют  на изменения сигнала на синхровходе от 0 к 1 (прямой динамический) или от 1 к 0 (инверсный динамический).

По принципу построения триггеры можно разделить на одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые триггеры имеют одну ступень для запоминания информации. Двухступенчатые имеют две ступени запоминания. В начале информация записывается в первую ступень, а затем переписывается во вторую и появляется на выходе триггера.

Любой триггер имеет два выхода. Один из них обозначается Q и называется прямой, а другой  - инверсный.

Поскольку триггер - устройство с двумя устойчивыми состояниями, то принято одно  состояние называть 1,  а другое 0.  За 1 принимают такое состояние триггера,  когда на его прямом выходе 1, а на  инверсном  0. Состояние триггера 0, когда на прямом выходе 0, а на инверсном 1.

Таким образом, триггер, как цифровое устройство с двумя устойчивыми состояниями является тем элементом, который лежит в основе большинства запоминающих устройств, предназначенных для хранения двоичной информации.

2. Триггеры с раздельным запуском

Условное графическое обозначение  триггера  с раздельной установкой 0 и 1 или RS-триггера приведено на рис.1. Триггер имеет 2 входа и 2 выхода:


     Вход
S -установки 1;

     Вход R - установки 0;

     Выход Q- прямой;

     Выход - инверсный.

Данный триггер строится на двух логических элементах  ИЛИ-НЕ. Схема триггера и временные диаграммы, поясняющие его работу, приведены на рис.2.

В момент включения питания (t = 0)   триггер установился в состояние 0 (Q=0,  =1), т.к. на его S – входе 0, а на R – 1. При подаче на вход S сигнала 1 (R=0) на прямом выходе появляется 1 (на инверсном 0),  т.е.  триггер устанавливается в состояние 1.  При подаче на вход R сигнала 1 на выходах Q = 0,  = 1 триггер в состоянии 0.

Изменения состояния триггера в соответствии с временными  диаграммами можно проследить и по его схеме (Рис.2а). Анализируя работу схемы при различных значениях сигналов на входах S и  R,  можно  обнаружить, что комбинация  S=1, R=1  приводит  к нарушению логики работы триггера, поэтому должна быть исключена возможность её появления. Основные режимы работы триггера представлены в таблице 1.


На практике часто RS-триггеры строятся на элементах И-НЕ. При этом изменение состояния триггера будет происходить при подаче на соответствующий вход 0, а не единицы. Поэтому у такого триггера информационные входы обозначаются как инверсные,  а запрещенной  является
 комбинация R=0, S=0. Схему, временные диаграммы и таблицу истинности RS – триггера на элементах  И – НЕ  изучить самостоятельно в часы самостоятельной работы.

Рассмотренные варианты триггеров являются асинхронными.  Более высокой помехоустойчивостью обладают синхронные RS-триггеры (RSC-триггеры). Схема такого триггера и его  условное  обозначение  приведены  на рис.3.

Синхронный RS-триггер отличается от асинхронного наличием С-входа для синхронизирующих (тактовых) импульсов. Он состоит из асинхронного (рис.3б) и двух  логических элементов на входе.  При С=0 входные логические элементы блокированы, их состояния не зависят от сигналов на S и R - входах и  соответствуют 0. RS-триггер будет в режиме хранения записанной информации. При С=1 входные логические элементы открыты для восприятия  информационных сигналов и передачи  их на входы асинхронного триггера.


Таким образом, синхронный RSC-триггер при  наличии  разрешающего сигнала  на С-входе работает по правилам для  асинхронного триггера.

3. Триггеры  со счетным запуском

Триггер с  одним  входом,  изменяющий  свое состояние на обратное каждый раз при подаче на вход единичного сигнала,  называют  триггером со счетным  входом  или Т-триггером.  Условное графическое обозначение такого триггера и  временные  диаграммы, поясняющие  логику  его  работы, представлены на рис.4.

При реализации  Т-триггера  на потенциальных логических элементах за основу может быть взят синхронный RSС- триггер, S- вход которого соединяется с выходом Q, а R-вход с выходом Q (Рис.5).

Анализ данной схемы показывает,  что изменение состояния триггера происходит с приходом каждого импульса на вход Т, т.е. триггер работает в  соответствии  с временными диаграммами,  приведенными на рис.4б. Сравнивая выходные сигналы с входными,  можно заметить, что при подаче на вход последовательности импульсов с периодом Т,  на выходе получаем последовательность с периодом 2Т, т.е.  Т-триггер осуществляет  деление частоты входного сигнала на два. На примере Т-триггера покажем принцип построения двухступенчатого триггера (рис.6).


Двухступенчатый Т-триггер содержит два RSC-триггера,  которые находятся в  одном и том же состоянии.  Пусть это состояние 0.   На вход S триггера Т0 подается 1,  а на R - 0.  С приходом следующего импульса на  вход  Т  первый триггер перейдет в состояние 1 и на входе S второго триггера появится 1,  а на R - 0. Но т.к. на входе С триггера Т1 сигнал 1 появится только после окончания импульса на Т входе,  то и состояние выходов Т1 изменится только после окончания входного импульса.

Схема двухступенчатого триггера является более надежной и находит широкое применение в интегральных схемах серий 164,176,564 и др.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ    ЧАСТЬ

В ходе  данной лекции рассмотрены принципы построения триггеров с раздельным запуском и счетным входом. Такие триггеры находят самое широкое применение  при построении различных цифровых устройств,  а также входят в состав более сложных триггеров, которые будут рассмотрены в ходе следующей лекции.

Задание на самостоятельную работу:

1. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные   системы. – М.Горячая линия – Телеком, 2000г., с.98.

2. Дополнить конспект лекций.

Доцент кафедры №9                                         Б. Степанов

          Рецензент   полковник                                      Г. Журбин

Рис. 1

Q

R

S

T

Q

0

t

t

Q

R

S

0

0

S

R

_

Q

Q

Рис.2

б)

t

1

а)

1

Таблица 1

S

R

Q

Режим

0

0

Q

Хранения

1

0

1

Установка 1

0

1

0

Установка 0

1

1

-

Запрещенный

R

C

S

T

Q

Q

_

а)

б)

S

C

R

Q

Q

_

D1.1

D1.2

D1.3

D1.4

&

&

&

&

Рис. 3

Т

Q

S

C

R

Q

Рис. 5

Т

Рис. 4

Q

Т

t

t

Т

Т

Т

Q

Q

Q

T0

S

C

R

T

Q

S

C

R

Рис. 6

1

T1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1416. Автоматическая установка пожарной сигнализации 90.81 KB
  Необходимость применения систем автоматической противопожарной защиты. Монтаж оборудования и электропроводок. Защитное заземление, зануление. Основные положения по эксплуатации установки.
1417. Мовна картина світу у контексті міжкультурної комунікації 390 KB
  Аналіз структури мовної картини світу з позицій сучасного мовознавства. Аналіз безеквівалентної лексики як свідчення своєрідності мовних картин світу. Лінгво-культурологічний аналіз використання у слов’янських пареміях паралінгвістичного засобу мовчання. Вияв паралінгвістичних аспектів мовної картини світу у функціонуванні окремих слів у слов'янських прислів'ях і приказках.
1418. Организация систем диагностирования на транспорте 116.39 KB
  Предложен алгоритм разработки системы диагностирования на транспорте. Представлены основные проблемные вопросы реализации этапов систем диагностирования.
1419. Управління конфліктами в організації на прикладі туристичної фірми Пілігрім 371 KB
  Конфлікт, його складові та підходи до класифіації. Методи вирішення конфліктів. взаємодія з клієнтами. дослідження конфліктності на прикладі туристичної фірми Пілігрім. Дослідження конфліктності персоналу в організації на прикладі туристичної фірми Пілігрім.
1420. Расчет затрат на производство (материальные и энергетических ресурсы) 128 KB
  Расчет расходов энерегетических ресурсов. Расчет затрат на использованные химических реактивов. Оборудование и химическая посуда. Стоимость оборудования и мебели.
1421. Активний фільтр перетворення сигналу 127.5 KB
  Розрахунок активного фільтра. Побудова схеми для перетворення сигналу. Складання карти Вейча та об’єднання одиничних функцій прямокутниками.
1422. Поисковые системы и анализ сайта 11.14 MB
  Поиск информации и поисковые машины, принцип индексирования, анализ поискового запроса, оценка семантического ядра в целом. Статистика сайта и ее анализ, параметры посещаемости сайта. Авторитетность сайта и ссылочное ранжирование.
1423. Управление пассивом баланса методом 233.55 KB
  В исследованиях, приведенных в статье, предложена методика определения необходимых значений величин собственного капитала, долгосрочных и краткосрочных обязательств предприятий, позволяющих рационализировать структуру их баланса так, чтобы обеспечить его удовлетворительность и принимать обоснованные решения по управлению денежными потоками предприятия.
1424. Теория реального ветряка 226.36 KB
  Работа элементарных лопастей ветроколеса. Первое уравнение связи. План скоростей воздушного потока при набегании его на элемент лопасти. Момент и мощность всего ветряка. Потери ветряных двигателей.