Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Высокие технологии RS - триггер
просмотров - 363

Важным методом, используемым для описания функционирования RS- триггера, является метод таблиц состояний (таблиц переходов). Таблица состояний (рис. 3.3.а) RS-триггера в сокращенной форме (эту таблицу называют также управляющей таблицей, таблицей функционирования) содержит два входных сигнала (сигналы R и S) и один выходной сигнал Q (функция). Хотя триггеры имеют два выхода - один прямой Q, а другой - инверсный `Q, в описании триггера и в таблице состояний указывают лишь состояние прямого выхода Q.

Из таблицы состояний триггера видно, что при подаче на вход R уровня лоᴦ. «1» триггер принимает состояние логического «0», а при подаче управляющего сигнала «1» на вход S - состояние «1». Следует отметить также, что если до подачи управляющего сигнала, к примеру, на вход R, триггер находился в состоянии логического «0», его состояние не изменится и после подачи сигнала «1» на вход R. В случае если на обоих входах триггера имеются уровни логического «0»- это состояние соответствует режиму хранения и триггер сохраняет предыдущее состояние. В таблице это состояние обозначено условно Q0. При подаче на входы R и S одновременно уровня «1» триггер будет находиться в неопределœенном (или неправильном) состоянии, в связи с этим такое сочетание сигналов R и S принято называть запрещенной комбинацией управляющих сигналов и в таблице состояний обозначается буквой a.

Сокращенная таблица состояний триггера отражает лишь динамику изменения состояния триггера и не учитывает свойство триггера запоминать единицу информации. Полная таблица состояний триггера должна учитывать влияние (на процесс управления) значения предыдущего состояния триггера Q0. Причем Q0 представляется как входная переменная. Полная таблица состояний RS -триггера приведена на рис. 3.3, б.

Таблицу состояний строят аналогично тому, как и таблицу истинности.

Анализ таблицы показывает, что только в ситуациях, описываемых строками 4 и 5, происходит изменение состояния триггера.

Рис. 3.3. RS - триггер: а) - упрощенная таблица состояний; б) полная таблица

переходов; в) Карта Карно; г) RS - триггер, управляемый сигналом низкого

уровня ( триггер); д) RS - триггер на элементах базиса ИЛИ-НЕ

Рассмотрим строку 4. После того, как подается сигнал на вход R, триггер сбрасывается, ᴛ.ᴇ. переходит из состояния “1” в состояние “0”.

Рассмотрим строку 5. Триггер устанавливается, ᴛ.ᴇ. переходит из состояния “0” в состояние “1”, в результате подачи сигнала “1” на вход S. Важно заметить, что для строк 1 и 2 сигналы S =01* и R=0, и, следовательно, никаких изменений в состоянии триггера не происходит. Важно заметить, что для строки 3 сигнал R=1, и данный сигнал в нормальных условиях должен сбросить триггер, но так как триггер уже “сброшен” и Q = 0, то сигнал R = 1 не изменяет его состояние.

Аналогично для строки 6 сигнал S = 1, и данный сигнал в обычных условиях будет устанавливать триггер в “1”, но Q = 1, и, следовательно, состояние триггера останется без изменений до поступления следующего сигнала R.

Особенность RS-триггера состоит по сути в том, что при подаче одновременно на входы R и S сигнала, соответствующего логической 1, состояние триггера становится неопределœенным: на обоих выходах Q и `Q установится уровень “1”, а после снятия со входов управляющих сигналов, в силу случайных причин, триггер может установиться в состояние “0” либо “1”. Очевидно, что для нормальной работы триггера крайне важно исключить указанное сочетание входных сигналов, приводящее к неопределœенному состоянию, что можно осуществить, предусмотрев выполнения запрещающего условия R × S=0.

Из таблицы состояний может быть получено уравнение, описывающее поведение триггера. Это уравнение носит название характеристического уравнения триггера. Оно показывает, как меняется состояние триггера в зависимости от текущих значений состояния и входов.

Для получения упрощенного аналитического выражения, описывающего поведение RS-триггера, построим карту Карно и проведем соответствующие контуры (рис. 3.3, в). Полученное характеристическое уравнение триггера имеет вид

.

Применив закон де Моргана преобразуем полученные выражение в базис И-НЕ:

.

Схема RS- триггера, реализованного в выбранном базисе, приведена на рис. 3.3, ᴦ.

Из формулы RS - триггера видно, что при реализации его в базисе И-НЕ, триггер управляется сигналами низкого уровня, ᴛ.ᴇ. уровня лоᴦ. "0" (если не предусмотрены инверторы). Для приведения поведения триггера, выполненного на элементах И-HE, в соответствие с таблицей состояний сигналы S и R крайне важно инвертировать.

Из анализа схемы рис. 3.3, г очевидно, что простой RS триггер можно сконструировать, соединив “крест-накрест” два элемента И-НЕ.

Входные линии триггера обозначены как и , поскольку триггер устанавливается при =0 и сбрасывается при =0. Такой триггер иногда называют RS-триггер с инверсными входами или конъюнктивной бистабильной ячейкой.

Схема RS-триггера, реализовнная в базисе И-HЕ в соответствии с таблицей состояний, приведена на рис. 3.3, д. Для построения RS -триггера на элементах ИЛИ-НЕ приведем формулу триггера в базис ИЛИ-НЕ

.

Схема RS -триггера, выполненная на элементах базиса ИЛИ-HЕ, приведена на рис. 3.4, а. Временные диаграммы, поясняющие работу RS-триггера, приведены на рис. 3.4, б.

Из временных диаграмм (рис. 3.4, б) следует, что рассмотренные выше RS-триггеры опрокидываются, ᴛ.ᴇ. управляются сигналами R и S, в любой момент времени. В тех случаях, когда длительности управляющих сигналов не синхронизированы (не согласованы), триггер может находиться в неопределœенном состоянии (интервалы времени t4, t5), и в связи с этим такие триггеры называют асинхронными.

Триггер, построенный на базе элементов ИЛИ-НЕ, называют также дизьюнктивной бистабильной ячейкой. Бистабильные ячейки, помимо самостоятельного применения, входят в качестве составного узла в триггеры других типов.

Синхронный RS -триггер.Синхронные триггеры снабжаются дополнительным входом, по которому поступает синхронизирующий (тактирующий) сигнал. При этом изменение состояния триггера происходит (при наличии управляющего сигнала) только в те моменты времени, когда на специальный синхровход триггера поступает тактирующий импульс (рис 3.5, а). Синхронный RS-триггер строится в соответствии с рис. 3.5, б, а его условное изображение на принципиальных и функциональных схемах приведено на рис. 3.5, в. Синхронизирующий вход обозначается буквой С.

Входные сигналы S и R являются информационными, а на входе С - синхронизирующими, по ним происходит переключение триггера. Следует отметить, что для надежной работы триггера крайне важно, чтобы продолжительность переключающего сигнала (синхронизирующего сигнала) на входе С была не меньше времени переключения триггера. Временем переключения (срабатывания, установки) триггера принято называть время, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ проходит от момента изменения входных сигналов до соответствующего изменения состояния выходов и определяющееся задержками распространения сигнала логическими элементами, входящими в состав триггера.

Двухступенчатый RS - триггер.Рассмотренные схемы RS-триггеров являются одноступенчатыми. Применение одноступенчатых RS-триггеров в качестве самостоятельных запоминающих элементов ограничено. Это связано с неустойчивой работой последовательностной схемы (цифрового автомата), память которой выполнена на одноступенчатых RS-триггерах. Сигналы переключения триггера S(t), R(t) формируются в цифровом автомате комбинационной схемой, в их формировании принимают участие, наряду с внешними логическими сигналами, сигналы Q(t) и (t). Переключение одноступенчатого триггера под действием сигналов S(t) и R(t) вызывает изменение значений сигналов Q(t) и (t), а их изменение может привести к изменениям сигналов S(t) или R(t) в том же такте времени t и, как следствие, к ложному срабатыванию триггера. Для устойчивой работы триггера крайне важно, чтобы сигналы Q(t) и (t) изменялись только после прекращения действия входного сигнала S(t) или R(t). Это требование выполняется в двухступенчатых триггерах (MS-триггерах). Базовыми схемами для построения двухступенчатых триггеров являются одноступенчатые RS-триггеры.

Двухступенчатый триггер состоит из двух секций (ступеней), соединœенных каскадно, как показано на рис. 3.6 а, причем, каждая секция содержит по синхронному RS-триггеру. Первая секция, ведущая или М-секция (М происходит от английского MASTER) принимает информацию со входных линий S и R. Состояние выходов ведущей секции подается на вторую секцию, ведомую, или S-секцию (S происходит от английского SLAVE).

Для ведущего триггера используется обычная синхронизация, в то время как для ведомого триггера импульс синхронизации инвертируется. Изменение состояния выхода ведущего триггера будет происходить в момент появления положительного импульса синхронизации, и эти изменения будут переданы на входы ведомого триггера. При этом, никакие изменения на выходе ведомого триггера не будут происходить до тех пор, пока не появится положительный сигнал инвертированного импульса синхронизации, ᴛ.ᴇ. отрицательный (задний фронт) фронт исходного синхроимпульса. Следовательно, изменения на выходах Q и не произойдет до тех пор, пока не завершится импульс синхронизации. На рис. 3.6, б показаны временные диаграммы работы триггера.

На функциональных схемах двухступенчатый триггер изображается в соответствии с рис. 3.6, в. Символ ТТ в поле условного обозначения означает , что триггер двухступенчатый.


Читайте также


  • - Пример размещения спутников GEO на геостационарной (геосинхронной) орбите (Inmarsat)

        2. Пример размещения трех спутников на геостационарной орбите             1200 1200     1200 3. Пример размещения геостационарных (геосинхронных) спутников Земли на "поясе (орбите) Кларка" Орбитальная скорость 3075,0м/с,... [читать подробенее]


  • - Marsillea hirsuta

    Marsillea hirsuta - очаровательный водный папоротник, обычно с четырехлепестковыми листьями, похожими на листья клевера. После акклиматизационного периода листья могут приобретать различный вид, возможна низкая форма с единственными лепестком, напоминающая большую Glossostigma, или... [читать подробенее]


  • - Marsilea quadrifolia

    Crepidomanes auriculatum Подробное описание: Информации по данному виду весьма немного: листья прозрачные с темно-зелеными прожилками, довольно хрупкие, продолжительное время адаптируется к новым условиям, приводятся сведения о его медленном росте, а также отмечают, что он лучше... [читать подробенее]


  • - Ligands that bind to and activate nuclear receptors include lipophilic substances such as endogenous hormones, vitamins A and D, and xenobiotic endocrine disruptors.

    Определяющая черта факторов транскрипции - наличие в их составе одного или более ДНК-связывающих доменов, которые взаимодействуют с характерными участками ДНК, расположенными в регуляторных областях генов. Другие белки, играющие ключевую роль в регуляции экспрессии... [читать подробенее]


  • - Mm. interossei dorsales, тыльныеподошвенныемышцы

    Mm. interossei plantares, межкостныеподошвенныемышцы М. Himbricales, червеобразные мышцы M. quadratus plantae, квадратная мышцаподошвы М. flexor digitoram brevis, короткийсгибательпальцев М. opponens digiti minimi, противопоставляющая мышца М. flexor digiti minimi, короткий сгибательмизинца M. abductor digiti minimi,... [читать подробенее]


  • - Mm. interossei dorsales, тыльныеподошвенныемышцы

    Mm. interossei plantares, межкостныеподошвенныемышцы М. Himbricales, червеобразные мышцы M. quadratus plantae, квадратная мышцаподошвы М. flexor digitoram brevis, короткийсгибательпальцев М. opponens digiti minimi, противопоставляющая мышца М. flexor digiti minimi, короткий сгибательмизинца M. abductor digiti minimi,... [читать подробенее]


  • - Mm. interossei dorsales, тыльныеподошвенныемышцы

    Mm. interossei plantares, межкостныеподошвенныемышцы М. Himbricales, червеобразные мышцы M. quadratus plantae, квадратная мышцаподошвы М. flexor digitoram brevis, короткийсгибательпальцев М. opponens digiti minimi, противопоставляющая мышца М. flexor digiti minimi, короткий сгибательмизинца M. abductor digiti minimi,... [читать подробенее]


  • - Dinosaurs

    Grizzly Bear Text 2 Retell one of the texts. Read the texts using your dictionary. Find key sentences in each paragraph and give paragraphs appropriate titles. Pair work. Ask and answer 6 questions to Text 1. A   B   C   D   E   F   “When the grizzly is gone, we shall have lost the most sublime specimen of wildlife that exalts the western wilderness.”... [читать подробенее]


  • - Complete the sentences with the verb in the correct form, use Present Simple Tense, First and Second Conditionals.

    Exercises Смешанный тип Встречаются также предложения смешанного типа, в которых главное и зависимое предложения относятся к разным типам. 54) If he played football all evening (type 2), he will go to bed early (type 1). (He played football all evening, so he will go to bed early.) 55) If I were you (type 2), I wouldn’t have missed the previous lecture (type 3). 56)... [читать подробенее]


  • - Симпатична частина (parssympathica) вегетативної нервової системи

    Центральний відділ представленений ядрами, які розташовані в бічних ро­гах VIIIшийного, усіх грудних і II—IIIверхніх поперекових сегментів спинного мозку. Периферійний відділ представлений: прегангліонарними волокнами — це аксони, нейрони яких знаходяться в бічних... [читать подробенее]