86865

Моделирование и анализ триггеров

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Устойчивая работа однотактных RS-триггеров в произвольной схеме возможна только в случае, если занесение в триггер информации осуществляется после завершения передачи информации о прежнем его состоянии в другой триггер. Это можно обеспечить при использовании двух серий синхроимпульсов, находящихся в противофазе.

Русский

2015-04-11

632.88 KB

8 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Лабораторная работа номер 1

По курсу «Схемо и системотехника Электронных средств»

по теме: «Моделирование и анализ триггеров»

Выполнил:

Студент группы 249

Крижик А.Е.

Проверил:

Доц. Перепелкин Д.А.

Рязань

2014 г.

     Цель работы: изучение принципов функционирования и проектирования триггеров и их практических схем с помощью ППП Micro-Cap.

Общая часть

     Триггер - это логическое электронное устройство, способное длительное время на одном их двух возможных устойчивых состояний: <<0>>  или <<1>>. Триггеры составляют основу функциональных узлов последовательного типа. Основное назначение триггера – хранение двоичной информации.

     а) однотактный триггет

     б) двухтактный триггер

1) Q - прямой выход триггера.

2)  – инверсных выход триггера.

3) С – вход синхронизации.

4) Х1,Х2 – информационные входы триггера.

5) S(Set) – вход асинхронный установки триггера в состояние “1”.

6) R(Reset) – вход асинхронный установки триггера в состояние “0”.

     По схемотехническому использованию и назначению триггеры можно классифицировать по следующим основным группам.

  1.  По выполняемым функциям триггеры подразделяются:

А) RS – триггеры.

Б) JK – триггеры.

В) D – триггеры.

Г) Т – триггеры.

     2. По типу синхронизации триггеры подразделяются.

               А) на синхронные – в этом случаи информация с входа заносится принудительно под воздействием синхронизирующего импульса.

               Б) асинхронные – в этом случае информация с входа заносится в триггер без синхронизирующего импульса.

     3. По числам ступеней запоминания.

               А) однотактные.      Б) двухтактные.

     4. По виду управления .

             А) на триггеры со статистическим управлением.

             Б) триггеры с динамическим управлением.

Практические схемы  триггеров.

  1.  Практические схемы RS – триггера.

RS – триггером называют логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями имеющее два информационных входа R и S, такие что, при любой комбинации входных сигналов  S = ”1”  и R = “0” триггер принимает состояние “1” (Q = “1”),  а при комбинации входных сигналов в S = “0” R = “1”  триггер принимает состояние “0” (Q = “0”).

     Практические схемы однотактного асинхронного RS – триггера.

Данный триггер может быть реализован на логических элементах ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Практические схемы однотактного асинхронного RS – триггера приведены на рис. 2.

  1.  На элементах ИЛИ-НЕ

         

  1.  На Элементах И-НЕ.

  1.  На микросхеме RS-триггера  из библиотеки digital primitives.

Практические схемы синхронного RS- триггера.

Практические схемы однотактного синхронного RS – триггера приведены на рис.

      А) на элементах И-НЕ

     Б) На микросхеме RS – триггера.

Практические схемы двухтактного синхронного RS – триггера.

     А) На элементах И- НЕ

Б) На двух микросхемах RS-триггера.

В отличии от асинхронного RS-триггера данный триггер на каждом информационном входе имеет дополнительные схемы совпадения, первые входы которых объединены и на них подают синхронизирующие сигналы.  Вторые входы схем сравнения являются информационными. Таким образом, наличие схем совпадения  определяет то обстоятельство, что триггер будет срабатывать от сигналов R и S только при наличии синхронизирующего импульса. Характеристическое уравнение синхронизирующего RS-триггера с прямыми входами можно представить в следующем виде:

По выражению (2) можно составить таблицу переходов данного триггера.

Таблица:

t

t+1

C

S

R

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

x

Устойчивая работа однотактных RS-триггеров в произвольной схеме возможна только в случае, если занесение в триггер информации осуществляется после завершения передачи информации о прежнем его состоянии в другой триггер. Это можно обеспечить при использовании двух серий синхроимпульсов, находящихся в противофазе. Для этого при построении схемы используют два однотактных RS-триггера и дополнительный инвертор.

Практические схемы D-триггера.

D-триггер предназначен для хранения цифровой информации, а также реализует функцию временной задержки входного сигнала. Следует отметить, что асинхронный D-триггер не нашел практического применения, т.к. его выходной сигнал повторяет его входной сигнал. Данный триггер, в отличие от RS-триггера, имеет только два режима:

  1.  Установка триггера в логическую «1»;
  2.  Установка триггера в логический «0»;

Наибольшее применение из D-триггеров нашли практические схемы синхронного D-триггера. Характеристическое уравнение данного триггера можно представить в следующем виде:

Из выражения (3) видно, что при наличии синхронизирующего сигнала (С=1) триггер, переходит в состояние , а при отсутствии тактирующего сигнала (С=0) триггер сохраняет предыдущее состояние.

Практическая схема синхронного однотактного D-триггера.

Данный D-триггер задерживает распространение входного сигнала на время, достигающее величины паузы между синхросигналами. Практическая схема синхронного однотактного D-триггера приведена ниже:

Практическая схема синхронного двухтактного D-триггера.

Данный D-триггер задерживает распространение входного сигнала на время, достигающее величины периода синхронизируемых импульсов. Практическая схема такого триггера приведена ниже:

Практические схемы JK-триггера.

JK-триггером называется логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями и двумя информационными входами J и K, которое при комбинации входных сигналов J= «1» и K= «1» осуществляет инверсию предыдущего состояния (), а в остальных случаях функционирует в соответствии с таблицей истинности синхронного RS-триггера, при этом вход J эквивалентен входу S, а входу K- вход R.

Характеристическое уравнение JK-триггера можно записать в следующем виде:

Минимизирующая таблица переходов JK-триггера имеет следующий вид:

t

t+1

Примечание

J

K

0

0

Хранение

0

1

0

Установка в «0»

1

0

1

Установка в «1»

1

1

Инверсия

 

Из таблицы выше можно сделать следующие выводы:

  1.   Все комбинации на входах J и K разрешены и приводят к различным состояниям, т.е. отсутствует запрещенное состояние в отличии от RS-триггера;
  2.  Равенство  означает, что состояние триггера при поступлении очередного тактового импульса меняется на противоположное;
  3.  Вход J – вход установки триггера в состояние «1», вход K-вход установки триггера в состояние «0».

JK-триггер является самым универсальным триггером. Данный триггер удобен тем, что на его основе при различных вариантах подключения входов можно получить схемы, работающие как RS-триггер, D-триггер и T-триггер.

Практические схемы T-триггера.

T-триггером или триггером со счетным входом называется логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями и одним входом Т, изменяющее свое состояние на противоположное при поступлении на вход T управляющего или счетного сигнала. Функционирование T-триггера описывается следующим характеристическим уравнением:

По выражению (5) можно составить таблицу переходов, из которой видно, что при поступлении сигнала на вход Т триггер меняет свое состояние на противоположное:

t

t+1

T

1

0

T-триггер можно использовать как делитель частоты: .

Практическая схема асинхронного Т-триггера.

Практическая схема асинхронного Т-триггера на основе двухтактного RS-триггера приведена на рисунке ниже:

Работа данной схемы состоит в следующем: при подаче на вход сигнала Т= «1» происходит запись информации в первую ступень триггера (состояние противоположное ранее хранимому). Так как триггер двухступенчатый, то и сигнал на выходе изменится только при завершении сигнала Т= «1», т.е. при переходе сигнала Т из состояния логической «1» в состояние логического «0».

Практическая схема синхронного Т-триггера на основе двухтактного RS-триггера приведена на рисунке ниже:

Работа данной схемы состоит в следующем: запись информации в первую ступень триггера происходит при сигнале С= «1», а смена состояния триггера, т.е. запись во вторую ступень – при переходе согнала синхронизации с С= «1» в С= «0». При входном сигнале Т= «1» состояние триггера меняется на противоположное, а при сигнале Т= «0» - не изменяется.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72204. История управления качеством 61.5 KB
  Характерные особенности: Жесткий контроль качества изготовления продукции с использованием методов математической статистики; Внимание к процессу планирования по объемным и качественным показателям административный контроль за выполнением планов; совершенствование управления фирмой в целом.
72205. ПРЕДМЕТ АКУШЕРСТВА И ГИНЕКОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ АКУШЕРСКОЙ НАУКИ. ОРГАНИЗАЦИЯ АКУШЕРСКО-ГИНЕКОЛОГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ 203.5 KB
  В современном представлении акушерство и гинекологию следует рассматривать как науку о женщине. Наш предмет изучает физиологию и патологию женской половой системы, состояние и деятельность женских половых органов в нормальных и патологических условиях...
72206. История рекламы в России 39 KB
  Российская реклама в современном её понимании началась примерно в 1988-89г. И до 1991-92г. Это был хаотично образующийся рынок. Рынок рекламы как экономическое понятие возник в России в 1992г. Примерно к 1993г. Стали появляться подразделения, специализирующиеся в разных областях.
72207. Виды соединений. Резьбовые соединения. Геометрические параметры резьбы. Материалы резьбовых деталей, допускаемые напряжения 2.32 MB
  Детали, составляющие машину, связаны между собой. Связи могут быть подвижными (шарниры, подшипники, зацепления и др.) и неподвижными. Неподвижные связи называют соединениями. Соединения подразделяются на разъемные и неразъемные. Разъемные соединения позволяют разъединять детали без их повреждения.
72208. Порядок рассмотрения дел о налоговых и административных правонарушениях 156.5 KB
  Дела о налоговых правонарушениях выявленных в ходе иных мероприятий налогового контроля рассматриваются в порядке предусмотренном ст. При выявлении нарушений в ходе проведения налоговой проверки акт и материалы а также представленные проверяемым лицом письменные возражения по акту...
72209. Обжалование решения налогового органа, вынесенного по результатам налоговой проверки 103.5 KB
  Каждое лицо имеет право обжаловать акты налоговых органов ненормативного характера, действия или бездействие их должностных лиц, если, по мнению этого лица, такие акты, действия или бездействие нарушают его права. Нормативные правовые акты налоговых органов могут быть обжалованы в порядке...
72210. Выездные налоговые проверки 120 KB
  Учебные и воспитательные цели: Определить планирование и подготовка выездных налоговых проверок Изучить порядок проведения выездных налоговых проверок Определить процессуальные действия в ходе проведения проверки Воспитать у слушателей потребность в комплексном применении...
72211. Методика проверки правильности исчисления и уплаты налога на добавленную стоимость 261 KB
  Проверка объектов налогообложения При проверке объектов налогообложения необходимо учесть что объектом налогообложения НДС признаются следующие операции: реализация товаров работ услуг на территории РФ в том числе реализация предметов залога и передача товаров по соглашению...
72212. Методика проверки правильности исчисления и уплаты акцизов 101.5 KB
  Акцизы - это косвенный налог, включаемый в цену товара и оплачиваемый покупателями. Устанавливаются на высокорентабельную продукцию и товары, не относящиеся к товарам первой необходимости, а также социально вредные товары. Государство использует акцизы для регулирования...