Разработка лабораторного макета для исследования RS-триггеров
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
таблицу заносятся все возможные комбинации логических сигналов на входе триггера и соответствующее им состояние выхода Q (иногда и Q).
Кроме того, работу триггера можно также описать временными диаграммами. На эти диаграммы наносятся условно подаваемые на вход сигналы, распределенные во времени, и на их основе строится временная диаграмма, соответствующая состоянию выхода Q. Иногда, например, при испытаниях двухступенчатых триггеров, на диаграммы наносится также и состояние инверсного выхода триггера.
RS-триггер на транзисторах
Напряжение, запирающее транзистор, можно получать не от специального источника, а с резистора RЭ в общей эмиттерной цепи (см. рис.). Действительно, ток открытого транзистора создает на этом резисторе напряжение, которое через резистор RБ прикладывается между базой и эмиттером другого транзистора, запирая его. Чтобы устранить отрицательную обратную связь во время формирования фронтов импульсов, резистор RЭ шунтируют конденсатором CЭ.
В рассматриваемой схеме потенциал эмиттера UЭ через насыщенный транзистор передается его коллектору. Вследствие этого потенциал коллектора меняется от uК ? - ЕК (транзистор заперт) до uК ? - UЭ (транзистор открыт).В результате амплитуда формируемого импульса Um = ЕК - UЭ, что меньше амплитуды импульса Um ? ЕК на выходе схемы.
Триггер имеет два выхода. Потенциалы на них взаимно инвертированы: высокий потенциал на одном выходе соответствует низкому потенциалу на другом. Один выход называют прямым (его обычно обозначают Q или Р), другой - инверсным (обозначают Q или Р).
О состоянии триггера судят по состоянию его прямого выхода. Если на нем установился высокий потенциал, кодируемый логической единицей, то говорят, что триггер находится в единичном состоянии, и часто обозначают это как Q=1 (или Р=1). Один вход, по которому запускающий импульс переключает триггер в состояние Q=1, называют входом установки триггера в единицу и обозначают S. Другой называют входом установки триггера в нуль и обозначают R. Входы S и R являются информационными: через них в триггер поступает информация, выраженная наличием или отсутствием переключающего сигнала.
Триггер такого типа называют триггером с установочными входами или RS-триггером. Условное графическое обозначение (УГО) его приведено ниже
В рассмотренном триггере сигналы на входах продолжают воздействовать на его элементы после переключения триггера; такие входы называют статическими. После переключения других типов триггеров такое воздействие (за счет конструктивных особенностей внутренней структуры) прекращается; в этом случае входы называют динамическими и обозначают их косой черточкой.
RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
Схема простейшего триггера на логических элементах получается, если включить кольцом два элемента ИЛИ-НЕ (см. рис. ниже). Работу данного устройства можно описать следующей таблицей истинности.
Таблица истинности RS-триггера
ВходыВыходыRSQQ00Qпред.Qпред.0110100111xx
-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
Пока на обоих управляющих входах R и S уровни сигналов неактивны, в данном случае равны 0, триггер находится в каком либо из двух устойчивых состояний. Если значение сигнала на прямом выходе равно 1, то этот единичный сигнал, поступая по цепи обратной связи на вход второго элемента, вызывает появление на инверсном выходе сигнала с нулевым уровнем. В свою очередь, нулевой уровень инверсного выхода, поступая на первый элемент, поддерживает Q в состоянии 1. Иначе говоря, при входных сигналах R и S равных 0, появившаяся по любой причине на выходе Q единица по цепи обратной связи будет сама себя поддерживать сколь угодно долго. Такой режим работы триггера, при котором на его входы поданы два 0, называют режимом хранения.
Из диаграммы видно, что после окончания входного сигнала триггер способен сохранять свое состояние сколь угодно долго. Говорят, что триггер запоминает входной сигнал. Это специфическое и очень важное свойство триггера.
RS-триггер на элементах И-НЕ
Для элемента И-НЕ активным сигналом является логический 0: наличие его хотя бы на одном входе обусловливает на выходе логическую 1 независимо от сигналов на других входах. Логическая 1 для такого элемента является пассивным сигналом: с ее поступлением на вход состояние выхода элемента не изменяется.
В силу сказанного триггер на элементах И-НЕ переключается логическим 0. На условном изображении такого триггера это отражают инверсными входами.
Нетрудно понять, что для данного триггера комбинация входных сигналов R = 0, S = 0 является запрещенной, а комбинация S = 1, R = 1 не меняет его предыдущего состояния.
Триггеры на элементах ИЛИ-НЕ и И-НЕ переключаются противоположными логическими сигналами.
RS-триггер на элементах И-НЕ
Одноступенчатый синхронный RS-триггер
Здесь изображена схема тактируемого RS-триггера. Она содержит асинхронный RS-триггер T1 с прямыми входами (собранный на элементах ИЛИ-НЕ) и два конъюнктора. Последние передают переключающую логическую 1 с информационного S- или R-входа на соответствующие входы T1 только при наличии на синхронизирующем входе C логической 1. При C = 0 информация с S- и R-входов на триггер Т1 не передается. Условное изображение тактируемого триггера приведено ниже.
Одноступенчатый синхронный RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
Двухступенчатый синхронный RS-тригге