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

52523. Найбільший спільний дільник кількох чисел ( НСД) 34 KB
  Мета: сформулювати поняття спільного дільника кількох чисел найбільшого спільного дільника взаємно простих чисел; домогтися засвоєння алгоритму знаходження НСД кількох чисел. Коротко це можна записати так: НСД45, 30 = 15. Для довільних чисел і b пишуть так НСД; b.
52524. Елементи методики роботи вихователя з колективом класу. Ділова гра 105.5 KB
  МЕТА: Озброєння вихователів школи навичками відбору та використання оптимальних форм та методів роботи з колективом класу; Вдосконалення організаторських здібностей. Обладнання: схеми на яких показані взаємовідношення командира лідера із членами колективу при індивідуальній груповій колективній формах роботи. Завдання: Визначте яка форма роботи зображена на схемі.
52525. Година спілкування 9 клас. Україна – наш спільний дім 512.5 KB
  Ознайомити учнів з основними державотворчими подіями становлення незалежної України вивчення основних засад демократичного та суспільного ладу України її досягнень за останні роки. Узагальнити і систематизувати знання дітей про державні символи нашої Вітчизни: герб прапор гімн Основний Закон України Конституцію. 1 Удосконалювати вміння добирати прикметники до іменника Україна утворювати множину іменників – назв мешканців міст України. Вдосконалювати в учнів навички виразного читання поезій про державні прапор...
52526. Природа - нам як рідний дім 45 KB
  Привітання: Усміхнемось сонечку: Здрастуй золоте Усміхнемось квітоньці: Хай вона росте Усміхнемось дощику: Лийся мов з відра Гостям усміхнемося: Зичим їм добра Вихователь. Андрію бажаю тобі Вихователь. Вихователь.
52527. Подорож країною динозаврів. Трикутники 323.5 KB
  Дидактична мета: В ході уроку забезпечити засвоєння учнями основних понять трикутника та його елементів вчити застосовувати їх при розвязуванні задач. Питання можуть бути такими: Що називається трикутником Назвати елементи трикутника; Означити види трикутника за сторонами; і т. Учні дають усні відповіді на питання: Що називається висотою трикутника Де знаходиться точка перетину висот у трикутнику Скільки висот у трикутнику Особливості висот трикутника. Що є точкою перетину медіан трикутника Скільки медіа у...
52528. Discover Britain 6.3 MB
  I want to draw your attention to the blackboard where the quotation from John Clarke is written: “He that travels far knows much”. I think these words can be the motor of our lesson. Let’s try to prove that Clarke was really right. What do you think about this quotation? How do you understand these words? What is your opinion?
52529. Дисидентський рух на Україні в період загострення кризи радянської системи (ІІ половина 60-х – початок 80-х років) 152 KB
  Стус Мета: освітня познайомити учнів із методами боротьби дисидентів проти тоталітарного режиму на Україні із формами переслідувань радянською владою інакодумців людей що викривали злочини СРСР і критикували політичний курс тоталітарного суспільства; розвиваюча зясувати які проблеми піднімали українські дисиденти у своїй діяльності яким чином поширювали інформацію про тоталітарну систему в СРСР простежити розвиток дисидентства на Україні від часу виникнення до його апогею...
52530. Дисидентський рух 60-х – 80-х рр. ХХ ст. в Україні 1.09 MB
  Мета: розкрити процес зародження дисидентського руху; зясувати мету та основні цілі дисидентів; ознайомити школярів із провідними учасниками дисидентського руху; розглянути причини придушення дисидентства; розвивати вміння синтезувати матеріал; критично оцінювати історичні події; виховувати в учнів почуття патріотизму інтерес та повагу до історичного минулого своєї країни до борців за незалежність України. Оголошення теми та завдань уроку План до уроку Зародження дисидентського руху Мета та основні цілі дисидентів Діяльність...