И. Хабловски - Электроника в вопросах и ответах

Тактовые входы могут запускаться, в частности, фронтом подводимого импульса, либо соответствующим уровнем входного сигнала, либо путем использования метода «ведущий — ведомый» (англ. master — slave ).

Встречаются различные обозначения входов триггеров на схемах. Асинхронный вход записи (установки) обозначается обычно W, Sили Р, стирающий вход (сброс) — как Z, Rили С. Синхронные входы имеют обозначения, зависящие от типа триггера, например J, К, D. Тактирующий вход обозначается буквой Тили С. Выходы триггеров обозначаются как Qи Q¯.

Пример схемы триггера D-типа представлен на рис. 12.18, а . Это триггер, образованный, например, из одного элемента НЕ, двух элементов И и двух элементов ИЛИ и характеризующийся тем, что он передает информацию с синхронного входа Dна выход Qв том случае, когда сигнал на тактирующем входе Тсоответствует состоянию 1. Для Т= 0 вход Dблокируется, т. е. триггер не считает сигнал с этого входа и он не влияет на состояние триггера, а ранее введенная информация сохраняется. Недостатком триггера Dявляется передача на выход помех, имеющихся на входе при Т= 1.

В зависимости от типа тактирующего входа различают триггеры D, запускаемые фронтом импульса и уровнем. Условное графическое изображение триггера Dпоказано на рис. 12.18, б .

Рис. 12. 18. Схема триггера D, состоящего из пяти элементов НЕ, Иили ИЛИ( а), и условное графическое обозначение ( б)

Пример схемы триггера Т, образованного из четырех элементов И — НЕ, и его графическое обозначение представлены на рис. 12.19, а, б . Триггер Тменяет состояние выхода на противоположное, если состояние на входе изменяется с 0 на 1. Его можно также осуществить, используя, например, триггер D, если соединить вход Dс выходом Q(рис. 12.20).

Рис. 12.19. Схема триггера Т, состоящего из четырех элементов И — НЕ( а), и условное графическое обозначение ( б)

Рис. 12.20. Триггер Т, созданный на базе триггера D

Триггер JK имеет два программирующих входа: Jи К, один тактирующий вход, а также выходы, позволяющие предварительную установку триггера ( Rи S). Возможны различные практические реализации с разным составом логических элементов. Графическое изображение триггера JK показана на рис. 12.21.

Рис. 12.21. Условное графическое обозначение триггера JK

Таблица состояний триггера (табл. 12.7), включающая состояние выхода как перед подачей ( Q 0) тактового импульса на тактирующий вход, так и после его подачи ( Q 1), имеет следующий вид:

Из табл. 12.7 видно, что состояние, в котором устанавливается триггер, зависит не только от состояний, существующих в данный момент ка входах Jи K, но и от состояния, в котором триггер находился перед этим. Если J= 1 и К= 1, то появление тактового импульса вызывает изменение состояний выходов, так же как для триггера Тпри Т= 1. Если J= 0 (или К=0, или J= К= 0), то триггер JKработает так же, как триггер RS, и состояние на другом программирующем входе не имеет значения.

На рис. 12.22 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие работу триггера JK.

Рис. 12.22. Временная диаграмма для триггера JK

Определение «ведущий — ведомый» происходит от англ. master-slave (или «хозяин — слуга» или «главный — вспомогательный») и относится к методу и схеме запуска тактирующего входа триггера, например типа JK. При запуске тактового входа, например фронтом импульса, существует сильная зависимость работы триггера от крутизны этого фронта и часто также от длительности импульса, т. е. в целом от его формы и искажений. Для устранения этих нежелательных влияний часто осуществляют двухступенчатый запуск с использованием, например, двух статических триггеров, главного и вспомогательного, включенных каскадно. Характерной чертой такого решения является отделение фазы записи информации на триггер от фазы передачи этой информации на его выход. Это означает также, что вход одного каскада блокируется на время записи информации на другой каскад, что увеличивает надежность работы триггера и значительно уменьшает влияние формы сигнала и искажений.

Триггер JK«ведомый — ведущий» сокращенно обозначается JK— MS.

Возможности применения триггеров RS, D, JKи др. в цифровой технике весьма велики. Одним из типичных применений являются запоминающие регистры и регистры сдвига. Регистры сдвига используются для преобразования последовательной информации в виде последовательности импульсов в информацию, закодированную параллельно (или наоборот), а также для сдвига или задержки последовательной информации. Пример регистра такого типа, собранного из триггеров D, представлен на рис. 12.33. а, б с временными диаграммами.

Рис. 12.23. Схема ( а) и временные диаграммы ( б) регистра сдвига на триггерах D

На вход Тподается тактовый сигнал. Запись и сдвиг информации слева направо происходят в моменты изменения с Т = 0 на Т= 1 и основываются на том, что в триггер Азаписывается входной сигнал х , представляющий, например, последовательные биты двоичного числа, а в каждый последующий триггер Б, В… записывается состояние предыдущего триггера. Иначе говоря, после каждого тактового импульса происходит сдвиг информации на одно место вправо. Выходы А, Б, Вдают информацию, закодированную параллельно, а выход всего регистра — информацию, называемую последовательной задержанной.