October 20 2017 00:24:47
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Триггерные системы
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Триггерные системы, обычно называемые триггерами различного типа, состоят из одной или нескольких триггерных ячеек, объединенных посредством комбинационных схем (КС). Триггерная ячейка, базирующаяся на элементе памяти, имеет единственную внутреннюю переменную z=Q, принимающую два возможных значения (0; 1). Выходная величина совпадает с переменной состояния y=Q и, как правило, триггер имеет два взаимно дополняющих выхода (прямой img314 и инверсный img315).

Входные управляющие сигналы разделяют по выполняемой ими роли: информацион-ные (логические); подготовительные (разрешающие); исполнительные (командные).

Тип триггера определяется его логическим уравнением, получаемым из таблицы состояний, которая содержит значения выходного сигнала img316 в (n+1) такте в зависи-мости от информационных сигналов X (n) и предшествующего состояния img317. Для обозна-чения типа триггера используют наименования информационных входов (RS, JK, T, D).

С использованием различных КС можно построить значительное число разновидностей триггерных систем. Общее количество различных триггеров с p входами можно рассчитать по формуле m=52p, т.е. число одновходовых триггеров m1 = 25, двухвходовых m2 = 625 (большая часть из них на практике не используется). Наиболее распространены в ЦВУ модификации тактируемых RST триггеров, универсальных JK триггеров, D-триггеров задержки и Т триггеров со счетным входом.

Одноступечатая триггерная ячейка имеет в качестве элемента памяти RS-триггер, охваченный через комбинационную схему (КС) обратной связью (рис.6.20).

        Рис. 6.20. Общая структура триггер

Разработано и используется множество потенциальных триггеров, которые отличаются: 1) выполняемой функцией, 2) аппаратными затратами, 3) быстродействием, 4) функциональной надежностью. Для удобства пользователя триггеры классифицируют по следующим признакам:

- реализуемой функции (универсальные JK, задержки D, счетные T),

- способу управления (асинхронные, синхронные), при этом синхронизируемые могут переключаться уровнем, фронтом или срезом (спадом) тактового синхросигнала,

- числу информационных входов (не включающих вход тактирующего сигнала или синхроимпульса),

- числу тактов управления, разделяющих операции выполнения логической функции и запоминание информации (однотактные, двухтактные).

Параметры триггера (уровни напряжений и токов единичного и нулевого уровней, коэффициент объединения по входу, коэффициент разветвления по выходу, потребляемая мощность) совпадают с параметрами логических элементов, входящих в его схему. К характерным параметрам триггеров относят: 1) число однотипных  ЛЭ в реализации (аппаратные затраты), 2) время переключения или максимальная частота переключений, 3) требования к синхроимпульсу (уровню, длительности, фронтам).

При построении различных триггеров базовым элементом служит асинхронный RS-триггер, функционирование которого характеризует полученная по таблице состояний (табл.6.9) логическая формула:    img318,

причем запрещенные состояния приняты единичными. Преобразование приводит логическую формулу к виду img319. При анализе работы удобно использовать сокращенную таблицу состояний (табл.6.9).

Таблица 6.9. Сокращенная таблица переходов RS триггера

Rn Sn Q n+1 Режимы
0 0 Q n хранения
0 1 1 установка
1 0 0 сброс
1 1 н/о запрещенные

Переключение асинхронного триггера (установка или сброс) начинается непосред-ственно в момент поступления соответствующего сигнала на информационные входы, и уровень выходного сигнала устанавливается спустя интервал времени tпер. Таким образом, на выходе некоторое время существует ложный сигнал, который может накапливаться в цепочке триггеров и приводить к логическим ошибкам функционирования устройства.

Другим недостатком асинхронного триггера является низкая помехоустойчивость, обусловленная его срабатыванием в произвольный момент времени при изменении уровня напряжений на информационных входах, в том числе за счет помехи.

Для исключения ложного срабатывания применяют временное “стробирование”, т.е. переключение после завершения переходных процессов только во время действия разрешающего (стробирующего) импульса, который задает такт работы устройства и обеспечивает синхронное (одновременное) переключение всех триггеров, называемых синхронными. Синхронизация работы триггеров повышает их помехоустойчивость, т.к. информационные входы являются активными только во время действия коротких синхроимпульсов.

Синхронный RS триггер (RST) состоит из базового асинхронного триггера и комбинационной схемы из двух логических элементов И (рис.6.21,а).

img320

Рис. 6.21. Структура синхронного RS триггера (а), форма синхроимпульса (б) и обозначения синхронизации: уровнем (в), фронтом (г), спадом (д)

Сигналы на информационных входах устанавливаются до подачи синхроимпульса. При любых наборах информационных сигналов R, S и нулевом уровне синхросигнала с = 0 непосредственно на входах элемента памяти (асинхронного RS триггера) имеем Ri = 0; Si = 0 и триггер находится в режиме хранения (табл.6.10). Если с = 1, то триггер функционирует как базовый асинхронный RS–триггер.

Таблица 6.10. Состояния и переходы синхронного RS триггера

с R n S n Q n+1 Режимы
0 Любые Q n хранения
1 Повторяет таблицу состояний асинхронного RS -триггера

Триггер со статическим управлением срабатывает при достижении тактирующего сигнала уровня переключения Uп логических элементов (рис.6.21,б). Информационные входы триггера со статическим управлением (рис.6.21,в) имеют активное состояние в течение интервала времени tc при наличии высокого уровня тактирующего сигнала.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 2,256,476 уникальных посетителей