Применение D-триггеров
Способность сохранять информацию позволяет применять D-триггеры для реализации устройств памяти. Эти работающие элементы способны сохранять нужный режим на выходе до тех пор, пока не будет подан управляющий сигнал для изменения. Триггер даёт возможность, как вносить двоичную информацию, так и хранить и считывать её.
Понимая, что такое Д-триггер, его можно применить для создания регистра-защёлки. Эти устройства важны в определённых ситуациях. Иногда сигнал длится на протяжении очень небольшого промежутка времени и микросхема может не успеть среагировать на него. В подобных случаях выгодно использовать ещё одну микросхему, на которой сохранятся необходимые значения на протяжении времени, достаточного для выполнения нужных действий.
Одно из основных назначений D-триггера — использование в счетном режиме. Чтобы заставить его работать в качестве счетчика импульсов, достаточно на вход D подать сигнал с его собственного инверторного выхода. В таком режиме по приходу каждого импульса на вход С триггер будет менять свое состояние на противоположное, как показано на временной диаграмме.
Делитель частоты — устройство, способное изменять частоту выходного сигнала относительно входного значения. Используя каскадное соединение нескольких элементов, можно построить делители частоты, обладающие различными коэффициентами деления. Два D-триггера, соединенных последовательно, обеспечивают получение выходного сигнала, частота которого в четыре раза меньше по сравнению с той, что была на входе. Три последовательно соединенных элемента будут делить ее на восемь, а четыре — на шестнадцать.
При создании цифровых схем, действие которых синхронизируется единым тактовым генератором, очень часть бывает необходимо добиться синхронизации действующей схемы и внешнего входного сигнала. То есть, асинхронный сигнал должен преобразоваться в синхронный для всей системы, в которую он поступает. Эту задачу можно решить путем установки D-триггера.
Триггер способен выполнять логическую функцию и при этом поддерживать обратную связь. Именно поэтому его используют при создании многих устройств, предназначенных для запоминания, хранения, передачи и преобразования информации. Найти эти элементы можно в самых разных приборах, включая и устройства цифровой микроэлектроники.
Универсальный триггер (JK-триггер)
Такой триггер имеет информационные входы J и К, которые по своему влиянию аналогичны входам S и R тактируемого RS-триггера:
- при J=1, K=0 триггер по тактовому импульсу устанавливается в состояние Q=1;
- при J= 0, К=1 – переключается в состояние Q=0;
- при J=K=0 – хранит ранее принятую информацию.
Но в отличие от синхронного RS-триггера одновременное присутствие логических 1 на информационных входах не является для JK-триггера запрещённой комбинацией и приводит триггер в противоположное состояние.
Таблица переходов JK триггера
| K | J | C | Q(t) | Q(t+1) |
| 1 | ||||
| 1 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | |||
| 1 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Цифровая электроника – ЯБ-триггеры с доминирующим Я-входом
Наличие запрещенных комбинаций для тактируемых &У-триггеров вызвало идею построения триггера, который принудительно устанавливает Qx в 0 при S= 1 и R = 1, при подаче синхроимпульса. Это становится возможным благодаря особенному подключению входов. На рис. 7.35 показано такое соединение входов. При S = 1 и R = 1, 1-сигнал не может воздействовать на триггер, так как на выходе элемента НЕ действует 0. И-элемент запирается. 1-сигнал на R разрешает сброс. Режим установки при S = 1 и R = 0 остается возможен, так как теперь на выходе элемента НЕ действует 1 и И-элемент имеет на выходе 1.
Такой триггер называется .RS’-триггером с доминирующим /?-входом, или ^триггером. Правило его работы следует из условного обозначения на рис. 7.36 (см. также разд. 7.1). Оно гласит: если оба входа триггера S, R и вход Т имеют уровень 1, то при сигнале синхронизации 1 Q{ устанавливается на 0, a Q2 — на 1. Таблица истинности тактируемого ЛУ-триггера с доминирующим R-входом представлена на рис. 7.37. Разумеется, существует также тактируемый RS-триггер с доминирующим ^-входом (см. контрольный тест).
Будет интересно Что такое электролиз и где он применяется на практике
Принцип работы триггера Шмитта
В идеальном случае передаточная характеристика триггера Шмитта имеет вид изображённый на рисунке выше. В случае если входное напряжение триггера не превышает напряжение срабатывания U1 (UВХ < U1), то триггер находится в одном из устойчивых состояний, а напряжение на выходе находится на уровне Е (UВЫХ = Е). Когда же напряжение на входе превысит порог срабатывания (UBX > U1), то триггер моментально перейдёт в другое устойчивое состояние и напряжение на выходе станет равным рабочему напряжению триггера Е1 (UВЫХ = Е1). После этого напряжение на входе может изменяться в некоторых пределах, но на выходе останется постоянным и равным рабочему напряжению Е1.
Чтобы вернуть триггер Шмитта в исходное состояние, необходимо, чтобы напряжение на входе уменьшилось до некоторого уровня, называемого порогом отпускания триггера. Как только напряжение на входе уменьшится до некоторого уровня напряжения U2 (UВХ < U2), то триггер скачкообразно перейдёт в исходное состояние, при котором напряжение на выходе будет равным Е (UВЫХ = Е).
Величины напряжений пороговых уровней срабатывания и отпускания триггера полностью определяются элементами электронной схемы данного типа триггера.
Как правило, в настоящее время триггеры Шмитта изготавливаются в интегральном исполнении, параметры которого удовлетворяют в большинстве случаев. Но в некоторых случаях имеет место изготовление данного типа триггеров и в дискретном исполнении, например, в экспериментальной или высоковольтной отраслях. Давайте рассмотрим схему триггера Шмитта в дискретном исполнении на транзисторах.
Т-триггер. Принцип работы, функциональные схемы
Триггер – простейшее устройство, представляющее собой цифровой автомат. Оно имеет два состояния устойчивости. Одному из этих состояний присваивается значение «1», а другому «0». Состояние устройства, а также значение двоичной информации, которая в нем хранится, определяется выходными сигналами: прямым и инверсным. В том случае, когда на прямом выходе установится потенциал, который соответствует логической единице, в таком случае состояние триггера называется единичным (при этом потенциал на инверсном выходе соответствует логическому нулю). Если же на прямом выходе нет потенциала, то состояние триггера называется нулевым.
Классифицируют триггеры по следующим признакам:
1. По способу записываемой информации (асинхронные и синхронные).
2. По способу управлением информацией (статистические, динамические, одноступенчатые, многоступенчатые).
3. По способу реализации логических связей (JK-триггер, RS-триггеры,Т-триггер, D-триггер и других типов).
Основными параметрами всех типов триггеров являются: максимальная длительность входного сигнала, время задержки необходимого для переключения триггера, а также разрешающее время срабатывания.
В этой статье поговорим о таком типе устройств, как – Т-триггер. Такие триггеры имеют всего один информационный (Т) вход, который называют счетным входом. Он изменяет свое исостояние после поступления на счетный (Т) вход каждого управляющего сигнала.
Согласно таблицы переходов, закон функционирования таких триггеров описывается характеристическим уравнением: Q(t+1)=TtQ’t V T’tQt. Из уравнения следует, что при поступлении на вход (Т) логического нуля, Т-триггер сохранит свое состояние, а при подаче логической единицы, изменит на противоположное.
| Qt | Tt | Q(t+1) |
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 | |
| 1 | 1 |
Из таблицы видно, что Т-триггер выполняет операцию сложения, это и обусловило название такого триггера счетным, его информационный (Т) вход– счетным входом. Уровень сигнала на входе такого триггера появляется в два раза чаще, чем на его выходе (Q). Соответственно Т-триггер используют в качестве делителя частоты.
Т-триггер асинхронного типа может быть сконструирован на базе двухступенчатого триггера RS с дополнительными связями, а именно: выход триггера (Q) необходимо соединить со входом (R), а выход (Q’) со входом (S). Информационным входом (Т) будет являться синхронный вход (С).
На фото изображен Т-триггер. Схема функциональная.
В исходном состоянии на информационных входах триггера (R и S) подается уровень логического нуля, при подаче на счетный (Т) вход логического нуля, будет происходить постоянное копирование состояния первого триггера вторым триггером, потому что элемент И-НЕ будет выдавать уровень логической единицы на вход второго триггера. Если Т-триггер находился в состоянии единицы, то на входы (R и S) будет подаваться уровни нуля и единицы соответственно. При поступлении на счетный вход первого сигнала равного логической единице, в первый триггер запишется логическая единица. Состояние же второго триггера не изменяется, потому что уровень нуля с выхода логического элемента И-НЕ блокирует его состояние. После снятия счетного импульса на входе (Т) устанавливается нуль, и второй триггер переключается в состояние логической единицы.
На фото синхронный T-триггер. Схема функциональная.
Синхронные Т-триггеры используют в случае необходимости представлять потенциалом последовательность логической единицы на входе Т-триггера.
Классификация
RS триггер
Изделия этой категории разделены на две основные группы по принципу сигналов управления. В первой – формируется заданная последовательность выходных сигналов, если установлено состояние «1». После переходе в «0» генерация прекращается. Вторая – способна переключать выходное напряжение соответствующим образом. Как правило, «1» примерно соответствует уровню источника питания.
Также триггеры различают по следующим параметрам:
- синхронность рабочих циклов;
- статические (динамические) способы управления;
- сложность логических схем;
- одно,- или двухступенчатые.
Триггеры на логических элементах и на операционном усилителе
Для реализации статических триггеров хорошо подходит схема усилителя с двумя каскадами. Связь между ними организуют прямую либо с ограничительными резисторами в соответствующих цепях.
Триггер (Trigger) Шмитта
Изделия этой категории могут быть созданы с применением разной элементной базы. В данном разделе рассмотрен триггер Шмитта на транзисторах. Он управляется изменением аналогового сигнала. В зависимости от уровня напряжения, выполняется переключение состояния памяти в соответствующее положение «0» или «1».
Триггер Шмидта на транзисторах с подключенной нагрузкой
Использование
Все выше описанные разновидности триггеров используются только в простейших электронных схемах контроля. Способность устройств к синхронизации и удерживанию сигнала используется в технике для взаимодействия с простейшими таймерами. Большая доля использования приходится для стабилизации работы механических кнопок и клавиш. Эти устройства испытывают эффект дребезга контактов. Например, при включении электрических двигателей. Дребезг контактов становится причиной появления сигналов с высокой частотой взаимодействия. Триггеры выравнивают и сглаживают этот эффект.
В персональных компьютерах простые триггеры не используются. Причина заключается в малом операционном объеме памяти. Устройство обладает только ячейкой емкостью 1 бит, что очень мало для сложной вычислительной техники.
4.4. Триггеры
Триггер
– это устройство с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых – логический нуль, другое – логическая единица. Эти состояния триггера при бесперебойном питании и при отсутствии существенных помех и наводок могут сохраняться сколь угодно долго. Под действием управляющих сигналов триггер способен переключаться из одного состояния в другое. Основноеназначение триггера – хранение двоичной информации. Например, в персональных компьютерах на триггерах собрана кэш-память первого и второго уровней.
Триггер, в отличие от комбинационных схем, относится к новому виду цифровых устройств – цифровым автоматам
. Цифровые автоматы, кроме комбинационных схем, содержат элементы памяти. Если выходные сигналы цифрового автомата зависят как от входных сигналов, так и от состояния запоминающего устройства, то такие автоматы называют автоматами Мили. Если выходные сигналы определяются только состояниями запоминающего устройства, то получим автомат Мура.
Различают несколько разновидностей триггеров: RS
-триггер,D -триггер,JK -триггер. Реже используютсяDV -триггер иТ -триггер. Если для изменения состояния триггера используется синхронизирующий сигнал, то триггер называетсясинхронным (синхронизируемым). Если синхронизирующие сигналы не используются, то триггер называетсяасинхронным .
Например, в простейшем асинхронном RS- триггере
использованы схемы ИЛИ-НЕ (стрелка Пирса) с перекрестными обратными связями (рис. 4.21). Здесь использованы следующие обозначения:R – вход установки триггера в 0;S – вход установки триггера в 1;Q – прямой выход триггера; – вспомогательный (инверсный) выход триггера, сигнал на котором инвертирован относительно прямого выхода. Такие же обозначения используются для наименованиясигналов на соответствующих контактах триггера.
Рассмотрим работу RS
-триггера. Пусть в нулевой момент времени при нулевых сигналах на входахR иS на триггер подано напряжение питания. Однако на выходах триггера в этот момент времени оба выходных сигнала будут равны нулю:
Мгновенно эти сигналы увеличиться не могут, так как в реальных схемах всегда имеются паразитные емкости, а напряжение на конденсаторе скачкообразно измениться не может. Из свойств элемента ИЛИ-НЕ следует, что при нулевых сигналах на его входах напряжение на его выходе должно возрастать до значения логической единицы.
На практике из-за не идентичности двух элементов ИЛИ-НЕ на одном из выходов (Q или ) напряжение возрастает быстрее.
Пусть более быстро напряжение возрастает на выходе Q. Это напряжение поступает на второй логический элемент и начинает уменьшать напряжение на его выходе , устремляя его к нулю. В свою очередь, уменьшающееся напряжение на выходе , попадая на первый логический элемент, еще более ускоряет увеличение напряжения на выходе Q. Таким образом, благодаря положительной обратной связи быстро устанавливается единичное состояние триггера:
Q =
1;= 0.
Подавая на вход R
логическую единицу приS = 0 и используя свойства схемы ИЛИ-НЕ, получим:
Q
= 0; = 1.
Так производится операция установки триггера в нулевое состояние. Если после этого сигнал на входе R
сделать равным 0, то новое состояние триггера сохраняется.
При подаче единицы на вход S
и приR = 0 триггер устанавливается в единичное состояние:
Q
= 1.
Если R =S = 1, то на обоих выходах,Q и , возникают нули, что противоречит определению выходов триггера. Такая комбинация управляющих сигналовзапрещена (после этого работоспо собность триггера не теряется). Таблица состоянийRS -триггера приведена на рис. 4.22.
При хранении состояние триггера в данный момент времени определяется его состоянием в предыдущий момент времени:
где n
– номер временного отсчета. Условное обозначениеRS -триггера приведено на рис. 4.23.
Рассмотренный RS-
триггер при наличии помех часто работает ненадежно. Например, короткие импульсные помехи, попадающие наR — илиS -входы, могут изменить состояние триггера. Для повышения помехоустойчивости и для устранения «состязаний» используютсинхронныйRS-триггер, схема и условное обозначение которого приведены на рис. 4.24,а,б соответственно.
Состояние синхронного триггера может измениться только при установлении логической единицы на входе синхронизации С. В этом случае элементы И «открываются», и управляющие сигналы поступают на входы асинхронного триггера. Такая синхронизация называется статической
Универсальный триггер
Триггер Шмитта на транзисторах
Триггер Шмитта на транзисторах, так же как и триггер Шмитта на ОУ, является системой двух устойчивых состояний, переход которого из одного состояния в другое связан с амплитудой запускающего импульса.
Подобные триггеры широко используются, в вычислительной технике и всевозможных промышленных приборах, где нужно менять форму сигнала, преобразовывать прямоугольные импульсы из синусоиды колебаний и регистрировать завышение сигнала определенного порога. Стандартная схема триггера Шмитта на двух биполярных транзисторах n-p-n приводится ниже.
Для правильного уяснения работы триггера Шмитта сперва допустим, что на входе транзистора VT1 нет сигнала. Сопротивления R1, R2 и R3, подключены к минусу и плюсу питания, и создают своеобразный делитель напряжения. По отношению к эмиттеру транзистора VT2, падение напряжения на сопротивлении R3 окажется положительным, по причине этого данный транзистор будет открыт.
От источника питания на коллектор транзистора VT2 через резистор R4 идет положительный потенциал. Когда транзистор открыт, ток эмиттера, протекающий через R4, создает на нем падение напряжения. Сквозь вторичную обмотку трансформатора Тр1, имеющего малое сопротивление, потенциал на резисторе R5 оказывается между базой и эмиттером VT1 и формирует обратное смещение на переходе Б-Э. В связи с этим VT1 закрыт. Данное устойчивое состояние схемы Шмитта является одним из двух вероятных состояний.
Электрический паяльник с регулировкой температуры
Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…
Подробнее
Вследствие падения напряжения на R4 по причине протекания через него тока, потенциал коллектора VT2 будет намного ниже напряжения питания. При поступлении на вход сигнала, он не окажет никакого воздействия на устойчивость триггера Шмитта, если его амплитуда будет меньше напряжения смещения между эмиттером и базой транзистора VT1, идущего с сопротивления R5.
В том случае если входной сигнал будет по амплитуде больше этого смещения, то произойдет открытие VT1. Из-за снижения потенциала на коллекторе VT1 снижается смещение на базе VT2, и в итоге его эмиттерный ток также снизится.
Из-за этого снизится падение напряжения на сопротивлении R5, а смещение на базе VT1 увеличится и инициирует последующий рост тока через VT1. Падение напряжения на R1 также значительно повысится, что в свою очередь уменьшит смещение на базе VT2 и снизит падения напряжения на R5. Этот алгоритм будет длиться до тех пор, пока VT1 до конца не откроется, а транзистор VT2, не закроется.
Как только ток коллектора VT2 достигнет нуля и на сопротивлении R4 начнет падать напряжение, потенциал же на его коллекторе станет увеличиваться, который пройдя через конденсатор С2 становится выходным сигналом.
Величина и форма сигнала на выходе триггера Шмитта находятся в прямой зависимости от постоянной времени (R4+Rн)C2 и сопротивления нагрузки Rн. Устойчивое положение, которое отвечает закрытому транзистору VT2 и открытому VT1, является вторым состоянием триггера Шмитта, и оно длится, пока есть входной сигнал. И как только входной сигнал пропадет, триггер Шмитта переходит в первоначальное состояние.
Если постоянная времени (R4+Rн)С2 существенно превышает продолжительность входного сигнала, то амплитуда сигнала на выходе триггера Шмитта практически оказывается стабильной, без изменений.
Другие значения слова «триггер»
Мы с вами разобрали, что такое триггер в психологии, поскольку в этом значении он употребляется чаще всего. Однако, как мы с Вами уже говорили, существует ещё несколько определений слова «триггер», к числу которых относится:
Триггер в медицине
В среде медиков не только психологи и психиатры активно используют данный термин. В медицине триггером называется фактор, спровоцировавший нежелательный процесс в организме (например, приступ астмы или мигрени). Триггерами могут служить погодные условия, употребленные продукты питания, сильный стресс и иные внешние воздействия на организм.
Другой вид «триггеров» в медицине – триггерные точки. Они представляют собой участки в мышечной ткани, подвергшиеся спазму и обладающие повышенной чувствительностью к внешним воздействиям.
Триггер в электронике
Данным термином в микроэлектронике и схемотехнике обозначается важнейший элемент – специальный электронный ключ, фиксирующийся в одном из двух положений. Эти положения обозначаются как 0 и 1 или «Истина» и «Ложь». Процессор любого современного компьютера или смартфона состоит из миллионов триггеров, объединенных между собой в логические схемы.
Главная особенность электронного триггера заключается в возможности бесконечно долго находиться в одном из заданных состояний. При этом он способен мгновенно переключаться между этими состояниями по единичному сигналу извне.
Триггер в маркетинге
Любой маркетолог прекрасно знает, что такое триггер, поскольку для него это один из важнейших инструментов, позволяющих вести продажи. В своей работе маркетологи активно используют психологические ловушки, заставляющие покупателей принимать нерациональные решения и совершать ненужные покупки. Иногда они выстраивают целые цепочки из триггеров, постепенно подводящих потенциального покупателя к определенному решению.
Самые распространенные триггеры в маркетинге:
Возможности
Также важным отличием данных моделей является то, что в них устранена неопределенность, которая может возникнуть в случае, если входные сигналы будут поданы в определённой комбинации. Также существенным преимуществом является тот факт, что они могут выполнять функционал T-, D- и RS-триггеров. Комбинированный тип имеет дополнительные асинхронные входы, которые используются для предварительной установки приборов в определённое состояние. Примитивный JK можно получить из RS, у которого есть динамическое управление. Для этого необходимо его дополнить обратными связями с выходов на входы. Для получения Т-триггера необходимо на входы подать уровень напряжения, который установит логическую единицу.
В каких состояниях может быть главный герой статьи? Существует два принципа действий: асинхронный и синхронный. Во время первого происходит обмен данных независимо от входов. Синхронный JK-триггер действует одновременно, и из-за требований он является основным используемым элементом.
Чтобы своими глазами увидеть, что и как работает, необходимо JK-триггер включить на макетной плате и собственноручно подавать различные входные сигналы. Это сродни обучению на гитаре – можно изучить десятки самоучителей, но пока не возьмете в руки гитару, вы никогда не научитесь. Так же и со схемами: без опыта разобраться во всём сложно. Для наблюдения можно подсоединить светодиодные индикаторы к инверсному и прямому выходу. При желании положение дел можно наблюдать и благодаря обычному вольтметру, но в связи с размерами данный вариант не очень удобный, если говорить о такой вещи, как JK-триггер.
Общая суть понятия Триггер
Слово «trigger» в переводе с английского означает «спусковой крючок», «запуск». В дословном переводе отражена суть этого понятия:
элемент, приводящий в действие некую систему.
Аналогия с оружием поможет наглядно представить значение этого загадочного термина. Когда срабатывает спусковой механизм, раздается звук выстрела (происходит активное действие, ситуация изменяется). Триггер – это и есть нажатый крючок, иначе говоря, стимулирующий пинок, гагаринское «Поехали!».
Звучит расплывчато, потому что термин многозначный. Это лишь суть, а пинки, события и ситуации бывают разными. Значит, и термин может иметь разное значение. Сейчас перейдем к конкретике, и все станет понятно.
Статические D-триггеры
В RS-триггерах для записи логического нуля и логической единицы требуются разные входы, что не всегда удобно. При
записи и хранении данных один бит может принимать значение, как нуля, так и единицы. Для его передачи достаточно одного
провода. Как мы уже видели ранее, сигналы установки и сброса триггера не могут появляться одновременно, поэтому можно
объединить эти входы при помощи инвертора, как показано на рисунке 7.
Такой триггер получил название D триггер. Название происходит от
английского слова delay — задержка. Конкретное значение задержки определяется частотой следования импульсов
синхронизации. Условно-графическое обозначение статического D триггера на принципиальных схемах приведено на
рисунке 8.
Таблица истинности D триггера достаточно проста, она приведена в таблице 3. Как видно из этой таблицы,
данный триггер способен запоминать двоичный сигнал по синхросигналу и хранить один бит двоичной информации.
| С | D | Q(t) | Q(t+1) | Пояснения |
| x | Режим хранения информации | |||
| x | 1 | 1 | ||
| 1 | x | Режим записи информации | ||
| 1 | 1 | x | 1 |
Нужно отметить, что отдельный инвертор при реализации триггера на ТТЛ элементах не нужен, так как самый распространённый
логический элемент ТТЛ микросхем — это «2И-НЕ». Принципиальная схема D триггера на элементах 2И-НЕ приведена
на рисунке 9.
Ещё проще реализуется D триггер на КМОП логических элементах.
В КМОП микросхемах вместо логических элементов «И» используются обычные
транзисторные ключи. Схема D триггера приведена на рисунке 10.
При подаче высокого уровня синхросигнала C транзистор VT1 открывается и обеспечивает передачу сигнала с входа D на
инверсный выход Q через инвертор D1. Транзистор VT2 при этом закрыт и отключает второй инвертор, собранный на транзисторах
VT2 и VT3. При подаче низкого потенциала на вход C включается второй инвертор, который вместе с инвертором D1 и образует
триггер.
Во всех рассмотренных ранее схемах синхронных триггеров синхросигнал работает по уровню, поэтому триггеры называются
триггерами, работающими по уровню, или статическими триггерами. Ещё одно название таких триггеров, пришедшее из иностранной
литературы — триггеры-защёлки. Легче всего объяснить происхождение этого названия по временной диаграмме сигналов,
приведенной на рисунке 11.
По этой временной диаграмме видно, что триггер-защелка хранит данные на выходе только при нулевом уровне на входе
синхронизации. Если же на вход синхронизации подать активный высокий уровень, то напряжение на выходе триггера будет
повторять напряжение, подаваемое на его вход.
Входное напряжение запоминается только в момент изменения уровня напряжения на входе синхронизации C с высокого
уровня на низкий уровень. Входные данные как бы «защелкиваются» в этот момент, отсюда и название —
триггер-защелка.
Что такое RS триггер
Хлопковый выключатель и его особенности
RS триггер можно рассматривать как однобитную память, поскольку он сохраняет входной импульс даже после его прохождения. Триггеры разных типов могут быть изготовлены из логических вентилей. Наиболее используемыми являются И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Самые применяемые – И-НЕ. Это связано с их универсальностью, то есть можно имитировать любую из других стандартных логических функций.
Схема триггера РС (Set-Reset) – одно из простейших последовательных соединений, состоящее из двух перекрестно включенных вентилей. Выход каждого из них подключен ко входу другого, что дает форму положительной обратной связи.
RS триггер
Триггер РС имеет два активных входа (S и R) и два выхода (Q и Q̃ (not-Q)). Для синхронных схем добавляется вход С с тактовым сигналом.
У RS триггера принцип работы можно описать так:
- Состояние установки. Пусть вход одного вентиля R находится на логическом уровне 0, а вход другого S – на уровне 1. На выходе первого элемента Q̃ получается 1 (логический принцип И-НЕ). Этот выход одновременно подается на вход первого вентиля. В результате оба его входа соответствуют 1, а на выходе Q – 0. Если вход R меняется на 1, а S остается на прежнем уровне 1, то первый вентиль получает по обратной связи еще 0 на вход, и выход Q̃ будет неизменным – 1. Триггерная цепь заперта или установлена с Q, равным 0, и Q̃, равным 1, вне зависимости от подаваемого сигнала;
- Состояние сброса. Является альтернативным неизменным состоянием. Изначальные его условия: логический уровень сигнала на входе первого вентиля R – 1, а второго S – 0. Выход Q̃ имеет значение 0, Q соответствует 1. Так как у второго вентиля один из входов имеет логику 0, то на выходе Q – 1 (по логическому принципу И-НЕ). Здесь опять работает обратная связь, и первый вентиль получает на вход 1. Две единицы на входе обеспечивают 0 на выходе Q̃. При изменении заданной логики входа S на 1 и сохранении того же сигнала 1 на входе R на выходе Q̃ остается 0, а на Q – 1. То есть фиксируется новое состояние, не зависящее от смен входного значения.
Важно! На вход S (set) должен быть подан сигнал, который переводит схему в состояние, когда Q равно единице. Сигнал на входе R (reset) производит сброс схемы в нулевое состояние
Временные диаграммы
Скважность импульсов
Таблицы истинности иногда не являются лучшим методом описания последовательной схемы. Часто предпочтительнее временная диаграмма синхронизации, которая показывает, как логические состояния в разных точках цепи меняются со временем.
Временная диаграмма RS триггера
На рисунке видно, что в первый момент времени t1 оба сигнала высокие, что вызывает неопределенное состояние. Затем от t1 до t2 S равно 0, R равно 1 на выходе Q устанавливается 1. Еще два неопределенных состояния: от t2 до t3 и от t4 до t5. На промежутке t3-t4 происходит сброс схемы в 0 на выходе Q. А в пределах t6-t7 – недопустимое состояние схемы, когда R и S равны 0.