Реферат: Классификация триггерных устройств. Требования и параметры, характеризующие триггерные устройства

Способы записи информации в триггер.

Предполагается выбор асинхронного или тактируемого варианта триггера. При этом учитывается, в каком режиме он может работать. Например, выбирается асинхронный триггер, работающий в синхронном режиме или наоборот.

Способы управления записью информации

Предполагается выбор одного из типов триггеров и др., который требуется по логике работы в конкретном случае.

Вид переходного состояния триггера.

Триггеры, имеющие парафазные выходы и , при своем переключении могут кратковременно находиться либо в состоянии , либо . Длительность такого состояния, которое определяется переходными (регенеративнымиционными) процессами в триггере, весьма незначительна и зависит от его элементной базы. Однако учет такого состояния в некоторых случаях оказывается важным, особенно при проектировании схем распределителей и сдвигающих регистров.

Число установочных, информационных, синхронизирующих и разрешающих входов.

Триггер всегда выполняется с определенным числом перечисленных входов, которое определяется конкретным его применением. В общем случае триггер может содержать либо весь перечень входов, приведенный на рис. 1., либо в простейшем случае только один или два информационных входа.

При включении питания на какое-либо устройство часто требуется, чтобы все либо часть его триггеров находились в определенном состоянии. Это достигается подачей импульсных сигналов, вырабатываемых специальными схемами, на установочные виды триггера, называемые входами непосредственной установки Sd , Rd . Кроме установочных триггер может иметь разрешающие входы (см. рис. 1.), которые позволяют заносить информацию в триггер только при наличии на нём разрешающего сигнала. При отсутствии такого сигнала триггер не воспринимает входную информацию. Отсюда следует, что по логике работы разрешающие входы аналогичны тактовым входом С и, как правило, могут их заменить. (Назначение синхронизирующих и информационных входов рассмотрено раньше)

Эквивалент нагрузки триггера по тактовому входу .

Этот параметр показывает, какое число триггеров со стороны тактового входа С может быть подключено к типовому элементу без нарушения его работоспособности. Учет этого параметра особенно важен при проектировании сдвигающих регистров и пересчетных устройств. Для триггеров, выполненных на типовых ЛЭ, параметр определяется числом связей Sc тактового входа С с остальными элементами триггера.

Нагрузочная способность триггера по выходу .

В реальных устройствах выходы триггера нагружены, т.е. подключены к входам других ЛЭ. Число таких элементов (нагрузок) всегда известно и не может превышать определенного числа , называемого нагрузочной способностью триггера . Параметр показывает какое число элементов можно подключить к выходу триггера, не вызывая отклонения выходных напряжений от установленных логических уровней. Этот параметр зависит от нагрузочной способности элементов , числа связей выхода триггера Qс остальными элементами триггера и при выполнении его на типовых ЛЭ определяется из выражения

, где — число связей выходного плеча триггера.

Быстродействие триггера оценивается максимальной частотой следования входных сигналов , при которой триггер полностью выполняет свои функции. Максимальная частота зависит от задержек выполнения логических операций элементами триггера. В общем случае любого триггера можно рассчитать по формуле:

,

где — минимальная длительность сигнала (информационного или тактирующего), при которой не нарушается работа триггера;

— минимальная длительность паузы между сигналами записи информации, обеспечивающая нормальную работу триггера.

Иногда параметр оценивается через параметр — минимальный временной интервал между двумя переключающими импульсами или разрешающее время триггера.

Требование функциональной надежности.

Это требование предполагает схемную реализацию триггера, в котором отсутствуют опасные состязания. В логических элементах с памятью, т.е. в схемах с обратными связями, под воздействием входных сигналов могут изменить состояния сразу несколько элементов памяти. В этих случаях говорят, что в схеме существуют состязания сигналов обратных связей или просто – состязания сигналов. Если под воздействием входного сигнала схема из одного состояния может перейти в различные состояния в зависимости от задержек в элементах схемы, то в этом случае состязания называются критическими или опасными. Считается, что схема функционально надежна, если она свободна от опасных состязаний. При их наличии функциональную надежность оценивают с помощью параметра , именуемого относительной длинной состязающихся цепей. Доказано, что для некоторых видов состязаний триггер функционально надежен, если выполняется условие

,

Где , — число элементов в состязающихся цепях;

и — временной разброс задержек выполнения логической операции элементами.

Аппаратурные затраты Азт.

Этот параметр позволяет оценить суммарные затраты по числу корпусов ИМС, пользуясь формулой

,

Где — число корпусов ИМС i-го типа.

При определении потребляемой мощности триггера следует иметь ввиду: