Триггеры (RS, D, JK, T- типов): принцип работы, функциональная схема, временная диаграмма, параметры, примеры использования, микросхемное исполнение
Триггер - это запоминающее устройство, хранящее одно из двух состояний - либо 0 либо 1.
Содержание
RS - триггер
Первым будет рассмотрен RS-триггер. Его условное обозначение приведено на рисунке 1.
Рис. 1. RS-триггер с прямыми информационными входами.
S (SET) - вход установки значения 1. R (RESET) - вход сброса (установки значения 0). Входы прямые - активны при подачи логической единицы, неактивны при подаче логического нуля.
Логика работы RS-триггера:
- S=0 R=0 - режим хранения информации (выходы не меняются, Q(t+1)=Q(t) )
- S=1 R=1 - режим записи единицы ( Q(t+1)=1 )
- S=0 R=1 - режим записи нуля ( Q(t+1)=0 )
- S=1 R=1 - запрещенная комбинация (оба входа активны). Значение Q зависит от реализации триггера (не определено в общем случае). Значение перехода из запрещенного состояния Q(t) в Q(t+1) тоже зависит от реализации.
RS - триггер с инверсными входами (рис. 2) работает аналогично, только входы становятся активны при подаче логического нуля, а неактивны при подаче единицы.
Рис. 2. RS-триггер с инверсными информационными входами.
Классической является реализация RS-триггера на элементах "ИЛИ-НЕ" (рис 3.):
Рис. 3. Классическая реализация RS-триггера.
Таблица истинности:
Будем считать, что в триггере записано значение "0", попробуем записать "1" (рис. 4).
Рис. 4. Временные диаграммы RS-триггера.
Если объединить входы R и S триггера, то выход будет определяться тем, какой из элементов сработает раньше ("генератор случайных чисел"). Схема и временные диаграммы такого подключения приведены на рисунке 5.
Рис. 5. Использование RS-триггера в качестве генератора случайных чисел.
Рис. 6. Временные диаграммы
Также RS-триггер можно реализовать на базе элементов "И-НЕ" (рис. 7). Входы у такой реализации - инверсные.
Рис. 7. Реализация RS-триггера на базе элементов "И-НЕ".
Добавляется вход синхронизации С (основное отличие от асинхронных триггеров, описанных выше). Логика работы - активный вход синхронизации разрешает работу триггера. При неактивном входе синхронизации триггер не реагирует на входные значения. То есть:
- C=0; R,S - любые. Q(t+1)=Q(t)
- C=1
Рис. 8. Схема реализации синхронного RS-триггера.
Основное преимущество данного триггера - у него нет запрещенного состояния.
Рис. 9. Условное обозначение синхронного JK-триггера.
Логика работы:
- C=1
- C=0 - режим хранения
Рис. 10. Схема JK-триггера и временные диаграммы его работы.
Рис. 11. Временные диаграммы.
Считается, что значения на выходе изменяются одновременно. Записать в триггер можно только изменяющееся значение, хранимое в триггере значение - нельзя.
Рис. 12. Конкретная реализация JK-триггера и временные диаграммы его работы.
Рис. 13. Временные диаграммы.
Если длительность управляющих сигналов больше времени переключения триггера - получаем автоколебательный режим (при наличии двух единиц на входах).
Окончание автоколебательного процесса определяется длительностью сигнала синхронизации и времени установки триггера.
| 
