ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИГГЕРТНЫХ СХЕМ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ И В ВИДЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХИМС СЕРИИ К155“ Цель работы: изучение принципов построения и алгоритмов функционирования различных триггерных схем на логических элементах и в виде специализированных ИМС серии К155 Триггером называется устройство, обладающее двумя состояниями устойчивого равновесия, способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управляющего сигнала. Триггера классифицируются по функциональному признаку (RS, D, T. JK) и способу управления (асинхронные и синхронные или тактируемые). Синхронные триггеры имеют дополнительный тактовый вход на который подаются управляющие импульсы. Такой триггер воспринимает информацию на входах только при наличии тактового импульса и переходит в новое состояние по его фронту. На базе триггеров выполняется целый ряд цифровых устройств – регистры, счетчики, запоминающие устройства и др. Простейший асинхронный RS-триггер имеет два информационных входа R и S и функционирует в соответствии со следующей таблицей переходов состояния Этот вариант триггера обычно реализуется с инверсными входами. Таблица истинности имеет вид:
Вход S (set - установка) служит для установки триггера в единтчное состояние, вход R(reset - сброс) - для установки в нулевое состояние. Комбинация сигналов Sn = Rn=1 вызывает неопределенное состояние на выходе триггера и является запрещенной.
Qn+1= S + R Qn На базе И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ это уравнение примет вид
Рис.1 Асинхронный RS-триггер
В синхронных RS-триггерах на входе каждого плеча имеется схема совпадения, поэтому информация на входы соответственно поступает только при наличии тактирующихсигналов, от входа С. Синхронный RS-триггер не изменяет предыдущее состояние при С=0, а при С=1 функционирует как асинхронный. Схема синхронного RS-триггера приведена на рис.2.
Рис. 2 Синхронный RS - триггер
D – триггеры. Синхронные D – триггеры подчиняются следующему логическому уравнению Qn+1 = Dn При С=0 сохраняется предыдущее состояние, а при С=1, Qn+1 = Dn,т.е. на выходе триггера, в такте n+1 появится тотже сигнал, который был на его входе D в такте n. Таким образом D – триггер осуществляет задержку входного сигнала на один такт.
Рис. 3. Синхронный D – триггеры Символом * в таблице обозначены сигналы, не имеющие значения для данного режима. Т-триггеры. Т-триггер – это счетный триггер с одним информационным входом Т, изменяющий свое состояние на противоположное с приходом каждого счетного сигнала (табл.)
Рис. 4. Т-триггер Табл.
Так как счетные триггеры со статическим управлением не используются, счетным сигналом являются перепады напряжения 0 1 или 1-0. На трактике Т-триггеры выполняются на основе других типов триггеров, например
Рис. 5. Т-триггер, на основе D-триггера.
JK-триггеры. Такой триггер имеет два информационных входа J,K, причем при J=K = 1 триггер инвертирует предыдущее состояние. А при остальных комбинациях сигналов на входах функционирует как RS –триггер, если принять J-вход за S-вход, а вход К – за вход R.
Рис. 6. Пример построения D-триггера, на основе JK-триггера
Порядок выполнения работы:
1. Собрать схему асинхронного RS-триггера на элементах И-НЕ, исследовать его работу в статических режимах. 2. Исследовать работу синхронного RS-триггера в статических режимах. 3. Испытать работу D-триггера в режиме Т-триггера. 4. Исследовать работу JK-триггера в синхронном режиме. 5. Испытать работу JK-триггера в режимах D и Т триггеров.
В отчете представить: 1. Логические уравнения и схемы исследуемых в работе триггеров. 2. Выводы по работе Контрольные вопросы: 1. Нарисуйте обозначения R-, S-,V-,T-триггеров. 2. Назовите отличие асинхронного триггера от синхронного. 3. Почему JК-триггер называется универсальным?
|
Как следует из табл. логическое управление асинхронного RS-триггера имеет вид
Т
Qn
D – триггеров.
