Реферат: Исследование работы триггеров в интегральном исполнении

1. Цель работы

Целью работы является исследование особенностей работы универсальных триггеров в интегральном исполнении.

2. Основные теоретические положения

2.1. В настоящее время известно большое количество разных типов триггеров, изготавливаемых в виде интегральных микросхем. Как правило, это универсальные триггеры, т.е. триггеры, совмещающие в себе функциональные возможности нескольких более простых видов триггеров (например: RS- и D- триггеров, RS- и JK- триггеров и т.д.). Так, например, триггер, изображенный на рис.1, сочетает в себе возможности RS- и D- триггеров.

Рис.1

Запись информации в триггер данного типа производится по входу D. На вход С подаются импульсы синхронизации. Кроме того, триггер имеет вход установки “0” (R - вход) и вход установки “1” (S - вход).

2.2. Для управления работой триггера могут использоваться управляющие сигналы различных уровней. Так, вышеуказанный триггер (рис.1) срабатывает при подаче на входы S и R сигналов логической “1” (прямые входы). При управлении сигналом логического нуля “0” вводится специальное обозначение вывода или входа микросхем (рис.2).

Рис.2

2.3. Вход синхронизации может быть как потенциальным (рис.1), так и динамическим (рис.2). Особенности работы триггеров с потенциальным и динамическим входом С отражены на временных диаграммах (рис.3, а) и б) соответственно).

Рис.3

Как следует из рис.3, запись информации на триггер с потенциальным входом происходит при наличии на входе С уровня логической “1”. При этом изменение состояния триггера связано с поступлением сигналов на вход D. В динамическом триггере (рис.2) запись информации происходит по положительному фронту сигнала на входе С (переход из состояния “0” в состояние “1”). Существует тип триггеров, у которых запись информации осуществляется по отрицательному фронту сигнала на входе С (переход из состояния “1” в состояние “0”).

2.4. Работу триггера, как и других логических устройств, можно описать с помощью таблицы истинности. Таблица истинности триггера с потенциальным входом (рис.1) имеет вид, представленный ниже (табл.1).

2.4.1. Режим “хранение информации” означает, что триггер находится в состоянии, соответствующем предыдущему такту работы (управляющие сигналы отсутствуют.

Таблица 1

S	R	D	C	Qn	Режим работы
0	0	0	0	0	Хранение информации
1 0 1 0 0 1	0 1 1 0 0 0	0 0 0 1 0 0	0 0 0 1 1 1	1 0 ? 1 0 1	Установка “1” Установка “0” Запрещенная комбинация Запись “1” Запись “0” См. в тексте п.2.4.4

2.4.2. В режиме “Установка “1” и “Установка “0” универсальный триггер функционирует как стандартный RS-триггер. Комбинация входных сигналов R = = S = 1 является запрещенной, т.к. при этом оба выхода триггера устанавливаются в одно и тоже состояние , что противоречит нормальной работе логического устройства.

2.4.3. В режиме “Запись “0” и “Запись “1” универсальный триггер функционирует как стандартный D-триггер.

2.4.4. Последняя строчка в таблице 1 иллюстрирует ситуацию, когда, с одной стороны, производится запись “0” по входу D, а с другой стороны - установка “1” по входу S. В этом и подобных случаях триггер подчиняется сигналам на установочных входах R и S.

2.4.5. Если триггер имеет динамический вход синхронизации С (как это показано на рис.2), то в таблице истинности для положительного и отрицательного фронта вводятся специальные обозначения (“_| ” и “ |_”) соответственно).

2.5. Для описания работы триггера используется также функция перехода F, которая может принимать следующие четыре значения:

F = 0 (триггер не изменил состояние “0”);

F = 1 (триггер не изменил состояние “1”);

F = Ñ (триггер перешел из состояния “1” в состояние “0”);

F = D (триггер перешел из состояния “0” в состояние “1”).

Функция перехода может быть представлена в виде таблицы, подобной таблице истинности. Для триггера с прямыми входами функция перехода имеет вид (табл.2):

Таблица 2

S	R	F
0 X 0 1	X 0 1 0	0 1 Ñ D

Знак Х обозначает безразличное состояние, т.е. на вход может быть подана как логическая единица “1”, так и логический ноль “0”. Значения функции перехода логически следуют из таблицы истинности данного триггера.

2.6. Универсальные триггеры могут быть переведены в счетный режим работы, т.е. такой режим, при котором состояние триггера изменяется на противоположное с приходом каждого последующего импульса синхронизации (или импульса счета) на его С-вход.

В случае D-триггера для реализации этого режима инверсный выход соединяют с D-входом. В случае JK-триггера устанавливают входные управляющие сигналы J = K = 1.

3. Описание объекта и средств исследования

Рис.4

Электрическая схема исследуемого устройства представлена на рис.4. Элемент ДД2 представляет собой триггер Шмидта, построенный на микросхеме типа К155ТЛ1. Элемент ДД3 представляет собой два универсальных D-триггера, собранных на микросхеме К155ТМ2, а элементы ДД4 и ДД5 - универсальные JK-триггеры, собранные на микросхемах К155ТВ1.

3.1. Исследование элемента ДД2.

3.1.1. Сигнал с измерительного генератора Л31 подается на входы триггера, обьединенные по схеме “И”. Для этого выход “10В” генератора Л31 соединяется с гнездом “Вход ГС1” на блоке управления К32, а кнопка “ВСВ |_ ВНК” над гнездом “ГС1” должна находиться в отжатом состоянии.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--