9.9. Триггерные схемы

Триггерные схемы в программе EWB 4.1 представлены в библиотеке Seg'I тремя типами триггеров RS, JK и D, показанных на рис. 9.32. Назначение выводов триггеров следующее. Для всех триггеров выходы Q — прямой, Q' — инверсный.

Для RS-триггера R — установка триггера в 0, при сигнале 1 на этом входе Q=0, Q'=1;

S — установка в 1, при сигнале 1 на этом входе Q=1, Q'=0; комбинация R=1, S=1 не изменяет состояния выходов и относится к запрещенным. Для JK-триггера J, К — информационные входы, > — тактовый вход; вывод сверху — асинхронная предус-тановка триггера в единичное состояние (Q=1) вне зависимости от состояния сигналов на входах (функционально аналогичен входу S RS-триггера); вывод внизу — асинхронная предустановка триггера в нулевое состояние (так называемая очистка триггера, после которой Q'=1); наличие кружочков на изображениях выводов обозначает, что активными являются сигналы низкого уровня, а для тактового входа — что переключение триггера производится не по переднему фронту тактового импульса, а по его срезу (так чаще всего называют задний фронт импульса). Для D-триггера вход D — информационный, состояние этого входа после подачи тактового импульса запоминается триггером, т.е. при D=1 имеем Q=1, при D=0 Q=0.

Для проведения исследования триггерных схем уже нельзя использовать логический преобразователь, поскольку триггер является элементом памяти. Для этого необходимо подключить к его входам генератор слова и светодиодные индикаторы к выходам. Схема для исследования наиболее сложного JK-триггера показана на рис. 9.33. Заметим, что тактовый вход триггера необходимо соединить с выходом синхронизации генератора.

Конечной задачей исследования является получение таблицы истинности, являющейся одной из основных характеристик триггера. Получение ее целесообразно проводить в следующем порядке:

О последовательно подать на входы предустановки триггера активные сигналы высокого уровня (сигнал 1) и зафиксировать состояние выхода триггеров для случая предустановки в 1 и 0, для проверки асинхронности этих входов указанные операции повторить при различных состояниях сигналов на тактовом и информационных входах; в дальнейшем на эти входы подавать только сигналы логического нуля;

О подать на тактовый и информационные входы сигналы 0 и 1 в различных комбинациях (на входах асинхронной предустановки при этом должны быть сигналы логического нуля для всех комбинаций) и зафиксировать для каждой комбинации состояние выходов триггера;

О на основании полученных результатов составить таблицу истинности.

Для понимания процессов, происходящих в триггерах, приведем схему тактируемого RS-триггера [20], показанную на рис. 9.34. Собственно RS-триггер выполнен на двух элементах 2И-НЕ U3, U4. Установка триггера в 0 или 1 возможна только при наличии разрешающего тактового импульса на тактовом входе С, т.е. такой триггер полностью идентичен JK-триггеру без цепей предустановки и дополнительных цепей обратной связи. Для введения таких цепей достаточно разорвать соединения в точках SI, R1 и ввести в разрыв элементы 2ИЛИ и элементы Ul, U2 заменить на трехвходовые. Если же вход S соединить со входом R через элемент НЕ, то получится D-триггер, в котором S-вход будет выполнять роль D-входа.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие типы триггеров Вы знаете, чем обусловлено их многообразие?

2. Определите кодовые комбинации на выходе генератора слова для исследования JK-триггера по схеме на рис. 9.33 в соответствии с описанной методикой. Полученную таблицу истинности сравните с таблицей истинности, вызываемой нажатием клавиши помощи F1 после выделения на схеме триггера.

3. Проведите исследования в объеме п. 2 для тактируемого RS-триггера на рис. 9.34 и его модификаций. Полученные таблицы истинности для рассмотренных модификаций сравните с таблицами истинности библиотечных триггеров описанным в п. 2 способом.