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

8025. Налаштування інтерфейсу користувача ОС Windows та конфігурування системи 2.7 MB
  Тема роботи: Налаштування інтерфейсу користувача ОС Windows та конфігурування системи Мета роботи: Вивчити можливості налаштування інтерфейсу користувача операційної системи Windows, можливі варіанти налаштування інтерфейсу ОС, навчитись конфігурува...
8026. Вивчення будови та принципів роботи восьмирозрядного мікропроцесора КР580ВМ80 (Intel 8080) 338 KB
  Вивчення будови та принципів роботи восьмирозрядного мікропроцесора КР580ВМ80 (Intel 8080). 1. Мета роботи Вивчити основні функціональні вузли восьмирозрядного мікропроцесора, послідовність виконання ним команд програми, навчитися користуватися прог...
8027. Вивчення об’єктів проектування на уроках трудового навчання та методики визначення ступеня сформованості трудових якостей особистості учня 134 KB
  Тема: Вивчення об’єктів проектування на уроках трудового навчання та методики визначення ступеня сформованості трудових якостей особистості учня Мета роботи: Вивчення об’єктів проектування та орієнтовного переліку творчих проекті...
8028. Вивчення педагогічних вимог та ознайомлення з обладнанням шкільних навчальних майстерень з трудового навчання 118 KB
  Тема: Вивчення педагогічних вимог та ознайомлення з обладнанням шкільних навчальних майстерень з трудового навчання Мета роботи: Ознайомитись з основними вимогами до обладнання шкільних майстерень з трудового навчання та організацією робочих місць. ...
8029. Знакомство с пакетом MatLab 49.74 KB
  Знакомство с пакетом MatLab Выполнить действия в Matlab и сравнить полученный результат с приведенным ответом. Задать мат...
8030. Алгоритм обмена сообщениями о статусе синхронизации - SSM 113.5 KB
  Алгоритм обмена сообщениями о статусе синхронизации - SSM 1 Цель работы Изучение алгоритма обмена сообщениями о статусе синхронизации SSM (SynchronizationStatusMessage, укр. - ПСС, повідомлення про статус синзхронізації), широк...
8031. Педагогика как наука, её выделение в особую отрасль знания и предмет исследования 21.2 KB
  Педагогика как наука, её выделение в особую отрасль знания и предмет исследования Становление и развитие педагогики как науки. Категориальный аппарат педагогики Педагогика - с греческого детоводство. В Древней Греции называли педагогом раба, котор...
8032. Традиционно выделяют три этапа в истории педагогической мысли 28.92 KB
  Традиционно выделяют три этапа в истории педагогической мысли: Донаучный (с древнейших времен до XVIIв.). эмпирический (первобытнообщинный, рабовладельческий и феодальный строй). Народные педагогика, решавшая решающую роль в духовном и физичес...
8033. Современная педагогика 21.21 KB
  Современная педагогика - это наука о закономерностях воспитания в течение всей жизни. В процессе развития педагогики образовывались все новые связи с другими науками, что привело к выделению различных отраслей педагогики в системе педагогически...