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

Этот параметр, который определяется суммарным числом ЛЭ в триггере, относится к разряду важнейших, так как позволяет оценить мощностные затраты триггера.

Учитывая, что в двоичных триггерах, как правило, число элементов, находящихся в состоянии 0, примерно равно числу элементов, находящихся в состоянии 1, и само число элементов сравнительно невелико, мощность потребляемую триггером в статическом состоянии () , можно достаточно точно подсчитать по формуле

,

где — средняя мощность, потребляемая элементом;

мощность, потребляемая элементом в состоянии 0;

мощность, потребляемая элементом в состоянии 1.

б) Число переключаемых за период элементов .

Учет параметра при выборе оптимального варианта триггера необходим в том случае, когда триггер проектируется на элементах, потребляющих в момент переключения заметно большую мощность, чем в статическом состоянии. К последим можно отнести ТТЛ- и особенно КМОП- элементы.

Повышенный расход мощности в момент переключения является причиной не только увеличения средней мощности, потребляемой триггером, но и возникновения значительных импульсных помех в цепи питания. Поэтому уменьшение числа переключаемых элементов имеет важное значение для снижения как потребляемой мощности, так и уровня генерируемых помех. У традиционных, т.е. двоичных триггеров, особенно триггеров типов D, T, JK, и RS, в стадии переключения участвуют практически все элементы. Поэтому для таких триггеров параметр можно считать примерно равным числу его элементов, т.е. . По числу переключаемых за период элементов можно определить дополнительную мощность , потребляемую триггером в динамическом режиме:

,

где — дополнительный прирост потребляемой мощности элементом i-го типа за счет работы в динамическом режиме при переключении;

— число переключаемых за период элементов i-го типа;

i — число типов элементов, различаемых по потребляемой мощности.

В свою очередь, мощность ,

где - средняя динамическая мощность элемента i-го типа на рабочей частоте (определяется из технических условий на элемент);

- средняя статическая мощность элемента i-го типа.

Из сказанного следует, что с увеличением прироста динамической мощности, которая резко увеличивается с ростом частоты, должна увеличиваться и общая, т.е. динамическая , мощность , потребляемая триггером. В итоге с учетом параметра полная или динамическая мощность триггера будет определяться из выражения

.

Итак, потребляемая мощность и аппаратурные затраты являются характеристиками на основе которых проводится сравнение и выбор схемного решения триггера при условии выполнения им функциональных требований.

Триггер можно характеризовать и рядом дополнительных параметров, к которым можно отнести, например, число связей . Этот параметр характеризуется суммарными числом связей, которые необходимо выполнить между элементами, входящими в триггере:

,

где - число элементов i-го типа, различных по числу входов;

- число задействованных входов элемента i-го типа.

Таким образом, схемотехнические параметры являются именно теми параметрами, на основе которых производится выбор оптимального варианта триггера применительно к конкретному устройству.

ЛИТЕРАТУРА

1. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М.: Мир, 2001. - 379 с.

2. Новиков Ю.В., Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: ИНТУИТ.РУ, 2003. - 440 с.

3. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учеб. пособие для ВТУЗов. СПб.: Политехника, 2006. - 885 с.

4. Преснухин Л.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств. М.: Высш. шк., 2001. - 526 с.