ТРИГГЕРЫ

Общие сведения о триггерах

Триггер — логическое устройство, способное хранить 1 бит данных. К триггерным принято относить все устройства, имеющих два устойчивых состояния. В основе любого триггера находится кольцо из двух инверторов, показанное на рис.12.1. Общепринято это кольцо изображать в виде так называемой защелки, которая показана на рис.12.2.

Рис.12.1. Кольцо из двух инверторов

Рис.12.2. Изображение бистабильного элемента защелки

В настоящее время существует много разновидностей триггерных схем. Все они появились как результат разработки новых цепей запуска. Состояние триггера определяется значением выходного сигнала Q. Если изменение Q, т.е. переключение триггера, происходит только при поступлении синхронизирующего сигнала (синхроимпульса), то триггер называется синхронным. Триггеры могут синхронизироваться уровнем или фронтом синхроимпульсов. Триггеры, синхронизируемые уровнем, могут изменять свое состояние в течении длительности синхроимпульса (уровня синхросигнала) при поступлении соответствующих управляющих сигналов, т.е. могут могут переключаться несколько раз за время действия одного синхроимпульса. В течение паузы между синхроимпульсами состояние такого триггера сохраняется при любых изменениях управляющих сигналов.

Триггеры, синхронизируемые фронтом, изменяют свое состояние при поступлении на синхронизирующий вход соответствующего фронта (положительного или отрицательного) синхроимпульса, а затем это состояние сохраняется при любых изменениях управляющих сигналовю За время действия одного синхроимпульса, триггер, синхронизируемый фронтом, может переключаться только один раз. В асинхронных триггерах отсутствует вход синхронизации. Поэтому переключение таких триггеров происходит когда на управляющие входы поступает соответствующая комбинация управляющих сигналов.

RS- триггер

RS‑триггер имеет два входа раздельной установки в нулевое и единичное состояния. Воздействия по входу S (от слова SET - установка) приводит триггер в единичное состояние, а воздействие по входу R (от слова RESET - сброс) – в нулевое. Одновременная подача сигналов S и R не допускается.

На рис.12.3 показано условное графическое обозначение RS‑триггера.

Рис.12.3. Условное графическое обозначение RS‑триггера

Тип триггера определяется по его характеристическому уравнению, которое указывает значение выходного сигнала Qn+1 после переключения триггера (в момент времени tn+1) в зависимости от значений управляющих сигналов и выходного сигнала Qn до переключения триггера ( в момент времени tn).

В соответствие с таблицей характеристическое уравнение RS‑триггера имеет вид:

При S=R=0 (режим хранения) – состояние выхода триггера не меняется: Qn+1=Qn

RS‑триггер может быть получен из двух логических элементов И‑НЕ (рис.12.4).

Рис.12.4. RS – триггер на двух логических элементах И‑НЕ

Временные диаграммы показывают уровни напряжения и временные интервалы между входными и выходными сигналами и соответствуют той картине, которую можно наблюдать на экране осциллографа. По горизонтали откладывается время, по вертикали – уровень напряжения.

Временные диаграммы для различных режимов установки RS‑триггера показаны на рис.12.5.

Рис.12.5. Временные диаграммы сигналов для RS‑триггера

Тактируемый (синхронный) RS‑триггер

В тактируемых (синхронных) устройствах процесс переработки информации упорядочивается во времени с помощью специальных тактовых сигналов, вырабатываемых общим для всего устройства генератором.

Отличия тактируемого RS‑триггера от обычного RS‑триггера состоит в появление одного дополнительного синхронизирующего входа. ............