Реферат: Виды триггеров

Важной особенностью этой схемы является то, что в режиме Т-триггера она формирует сигналы «Перенос» и «Заем» (рис. 5, б).

Другой особенностью М-S-триггера является то, что он может работать в качестве асинхронных триггеров и типов. Это достигается подачей на тактовый вход С уровня 1.

М- S -триггеры с разнополярным тактованиием

Особенностью построения триггеров является то, что основной и вспомогательный триггеры тактируются взаимно инверсными сигналами. Этим обеспечивается надежная блокировка передачи информации в триггер S в момент ее записи в основной, чем и гарантируется высокая функциональная надежность.

Триггер, выполненный по данной схеме, представлен на рис. 6.

Рис. 6. Схема CLF -RS -триггера с разнополярным тактированием

Здесь основной и вспомогательный триггеры реализованы на элементах И-ИЛИ-НЕ, причем основной является -триггером, а вспомогательный триггером. В отсутствие ТИ (С=0) закрыты вентили И₁ , И₂ элемента В₃ или В₄ и состояние триггера М постоянно переписывается в триггер S. Так, если триггер М находится в состоянии `=0, `=1, то будут закрыты вентили И₁ и И₂ элемента В₄ , то есть на его выходе уровень 1 и, следовательно, триггер S в этом случае находится в состоянии =0, =1. При поступлении ТИ (С=1) откроется вентиль И₁ элемента В₃ , то есть триггер S запомнит состояние триггера М. Одновременно с процессом хранения информации вспомогательным триггером происходит запись информации в триггер М. Однако информация, записываемая в триггер М во время действия ТИ, не воспринимается триггером S, поскольку уровень 0 на выходе удерживает в закрытом состоянии вентили И₁ , И₂ элемента В₄ , то есть осуществляется запрет приема информации триггером S. По окончании ТИ запрет снимается (С=0) и осуществляется прием информации триггером S, который в переходный период проходит через состояние ==1.

Этот триггер, как и все рассмотренные ранее, может быть легко преобразован в триггер и типов (на рис. 6 показано штриховыми линиями).

Данный триггер обладает минимальным числом элементов и максимальным быстродействием, что является преимуществом перед ранее рассмотренными триггерами. Однако наряду с максимальным быстродействием имеет минимальное значение параметра n_Q (нагрузочная способность триггера по выходу) и максимальное значение параметра n_c (эквивалент нагрузки триггера по тактовому входу), что ограничивает его эксплуатационные возможности при проектировании более сложных цифровых узлов. Рассматриваемый триггер также не может быть преобразован в асинхронный, что снижает его функциональные возможности. Однако благодаря высокому быстродействию и малому числу элементов он находит достаточно широкое применение.

М- S -триггеры с блокирующими транзисторами

В таких триггерах организация блокировки передачи информации из триггера М в триггер S во время действия ТИ осуществляется за счет дополнительных блокирующих транзисторов, включенных между основным и вспомогательным триггерами. Схемная реализация такого триггера приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема CLF -RS - триггера с коммутирующими транзисторами.

В отсутствие ТИ (С=0) открыт один из двух блокирующих транзисторов VT₁ или VT₂ и притом тот, на базе которого действует уровень 1. Предположим, что триггер М находится в состоянии `=1, `=0. В этом случае открыт транзистор VT₂ , то есть на его коллекторе низкий уровень и, следовательно, на выходе элемента В₄ действует уровень 1 (=1), а на выходе В₃ — уровень 0 (=0). При поступлении ТИ (С=1) оба транзистора оказываются закрытыми высоким уровнем сигнала, действующим на их эмиттерах, и тем самым обеспечивается сохранность информации триггером S и блокировка приема информации от триггера М, в который в это же время производится запись информации. По окончании ТИ (С=0) блокировка снимается, то есть на эмиттерных входах обоих транзисторов действуют уровни 0 и осуществляется передача состояния триггера М в триггер S. При этом триггер S устанавливается в новое состояние через переходное состояние ==1.

Организация и триггеров на базе данного триггера показана на рис. 7 штриховыми линиями.

Резюме: кроме рассмотренных, возможны и другие схемотехнические приемы организации блокировки в М-S-триггерах. Однако приведенные схемные решения получили наибольшее распространение в силу их высоких схемотехнических и функциональных возможностей.

Из других разновидностей триггеров с различными способами управления записью рассмотрим

Триггеры с управлением записью видов ,

Данные триггеры существуют только в тактируемом варианте и работают по следующему алгоритму: в отсутствие и во время действия ТИ информация принимается и запоминается внутренней памятью схемы управления. Другими словами, такие триггеры принимают информацию в течение всей длительности периода, а фиксируют по срезу ТИ. В дальнейшем эти триггеры будем называть триггерами вида , где Т — период следования ТИ. Возможны два варианта таких триггеров и . Особенности их работы рассмотрим на примере триггера, схема которого приведена на рис. 8.

Рис. 8. Схема СLF D - триггера (а), его условное обозначение (б) и диаграмма работы (в)

Она включает в себя триггеры , и элемент ИЛИ. Работа триггера иллюстрируется диаграммой (рис. 8, в). В момент t₁ на вход D поступает сигнал с уровнем 1, и так как триггер принимает информацию по уровню , то в момент t₁ триггер установится в состояние `=1. После окончания ТИ (момент t<sub>2</sub> ) состояние Q=1 зафиксируется и на выходе триггера. Одновременно в момент t<sub>2</sub> на входе D установится уровень 0 и триггер примет нулевое состояние (Q`=0).

К некоторому моменту t₃ триггер будет находиться в состоянии 0 и, следовательно, в момент t₄ это состояние зафиксируется и на выходе триггера (Q=0). В момент t₅ вновь поступает сигнал D=1. Но теперь триггер не принимает эту информацию. В итоге состояние D=1 через элемент ИЛИ поступает на вход S триггера и фиксируется на его выходах после окончания ТИ (момент t₆ ).

В интегральной схемотехнике применяются в основном триггеры, хотя в практике возможны и другие их функциональные типы, например триггеры.

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.

5. Букреев И.Н., Горячев В.И., Мансуров Б.М. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Радио и связь, 2000. - 416 с.

6. Соломатин Н.М. Логические элементы ЭВМ. М.: Высш. шк., 2000. - 160 с.