Шифратор
Шифратор - схема, що має 2n входів і n - виходів, функції якої багато в чому протилежні функції дешифратора (рис. 7). Ця комбінаційна схема відповідно до унітарного коду на своїх входах формує позиційний код на виході (таблиця 2).
Рис.7. - Умовне графічне позначення шифратора на 4 входи
Приклад. Побудувати схему шифратора 8*3.
Рис. 8. - Умовне графічне позначення шифратора 8*3. Як видно з таблиці рис. 8 високий рівень напруги на виходах шифратора y0, y1, y2 формується відповідно з формулами (1). Практична реалізація шифратора на мікросхемах 4І представлена на рис. 9.
Рис. 9. – Шифратор 8*3 Тригер Тригер - електронна схема, що має два стійкы стани. Перехід з одного стійкого стану в інший відбувається стрибкоподібно під впливом керуючих сигналів. При цьому також стрибкоподібно змінюється рівень напруги на виході тригера. Тригери служать основою для побудови регістрів, лічильників та інших елементів цифрової техніки, що володіють функцією зберігання інформації. Головною частиною будь-якого тригера є запам'ятовуюча комірка (ЗК). Схема ЗК на елементах "І-НІ" представлена на рис. 10.
Рис. 10. – Запам’ятовуюча комірка на элементах "І -НІ"
Вхідний сигнал S (Set) служить для установки ЗК в стан "1" (Q = 1, Q = 0). Сигнал R (Reset) встановлює ЗК в стан "0" (Q = 0, Q = 1). Активними значеннями для них є сигнали низького рівня. Нехай на входи ЗК подані сигнали: S = 0, R = 1. Тоді при будь-якому початковому стані ЗК на виході елемента 1 встановиться високий рівень напруги. Так як на входи елемента 2 надходять значення Q і R, то на його виході буде сигнал низького рівня. Таким чином, ЗК перейде в стан "1". Аналогічно при S = 1, R = 0 ЗК перейде в стан Q = 0, Q = 1, тобто в "0". Якщо S = 1, R = 1, то стан ЗК буде визначатися її попереднім станом. Якщо ЗК перебувала в стані "1", то сигнал Q = 0, поступаючи на вхід елемента 1, підтвердить стан його виходу Q = 1. На входи елемента 2 надійдуть сигнали тільки високого рівня. Тому його вихід буде перебувати в стані Q = 0, тобто не зміниться. Якщо ЗК перебувала в стані "0", то сигнал Q = 0, вступаючи на вхід елемента 2, підтвердить стан його виходу Q = 1. У свою чергу, вихід елемента 1 також залишиться без зміни. Таким чином, ця комбінація вхідних сигналів відповідає режиму зберігання. Якщо на входи S і R подані сигнали низького рівня (S = R = 0), то сигнал на виходах елементів 1 і 2 буде високим (Q = Q = 1). При переході ЗК в режим зберігання (S = R = 1), виходи елементів 1 і 2 можуть встановитися в довільний стан. Тому комбінація сигналів S = R = 0 на керуючих входах не використовується. Робота тригерної схеми визначається не таблицею істинності, як для комбінаційної логічної схеми, а таблицею переходів. Таблиця переходів показує зміну стану тригера при зміні стану вхідних сигналів в залежності від його поточного стану. Таблиця переходів ЗК, що показан на рис. 10, представлена в табл. 3.
Аналогічна ЗК можна побудовати на елементах "АБО-НІ". Такі запам'ятовуючі комірки можна розглядати як найпростіші асинхронні тригери, на базі яких будуються більш складні синхронні тригерні схеми. Тригери можна класифікувати за різними ознаками, наприклад так, як це показано на рис. 11.
Рис. 11. Класифікація тригерних схем
Тригер називається синхронним, якщо його таблиця переходів хоча б по одному керуючому входу реалізується під впливом синхронизирующего сигналу. Розглянемо організацію синхронного одноступінчатого тригера (рис. 12).
Рис. 12. Узагальнена схема синхронного одноступінчатого тригера
Основу синхронного одноступінчатого тригера становить розглянута вище запам'ятовуюча комірка (елементи 1, 2). Комбінаційна схема перетворить керуючі сигнали тригера, а також, для деяких типів тригерів, сигнали Q і Q з виходів ЗК в сигнали S і R на входах запам'ятовуючої комірки. Синхросигнал C дозволяє передачу на входи елементів 1 і 2 таких значень сигналів S і R, які встановлюють ЗК в той чи інший стан. Неактивне значення синхросигналу забезпечує на входах ЗК режим зберігання інформації. ПРИКЛАД. Схема синхронного одноступінчатого RS-тригера приведена на рис. 13. Його таблиця переходів представлена в табл. 4.
Рис. 13.Синхронний одноступінчатий RS-тригер
Таблиці переходів JK - і D - тригерів приведено в таблицях 5 і 6 відповідно.
Представлений на рис. 13 тригер має статичну синхронізацію, при якій керуючісигнали активізують входи S и R ЗК під час високого рівня сигналу на вході синхронізації С. Його умовно-графічне позначення приведено на рис. 14,а. Умовно-графічне позначення тригерів, що використовують інші типи синхронізації, приведено на рис. 14б,в,г (на примере RS-триггера).
Рис. 14.Умовно-графічне позначення RS-триггера з різличною синхронізацією: а - статична синхронизация; б - статична інверсна синхронізація; в - динамічна синхронізація переднім фронтом синхросигналу; г - динамічна синхронізація заднім фронтом синхросигналу
Як було зазначено вище, синхронний тригер, крім керуючих входів, що впливають на його стан при подачі сигналу синхронізації, може мати входи, які впливають на його стан безпосередньо. Схема синхронного RS-тригера з асинхронними входами установки в "0" і в "1" наведена на рис. 15, а його умовно-графічне позначення - на рис. 16.
Рис. 15. - Синхронний одноступінчатий RS-триггер с асинхронними установочними входами
|
(1)
