Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Цифровая схемотехника

  Все выпуски  

Простейший RS-триггер.


Информационный Канал Subscribe.Ru


Почтовая рассылка.
Цифровая схемотехника
Выпуск №4 от 17.10.2002 г.

Добрый день уважаемый подписчик!

Прошу прощения, за небольшую задержку не по моей вине. Из за введения в строй новой линии, у меня пропал доступ к серверу subscribe.ru.

Сегодня я хочу рассказать о триггерах. Триггер - это устройство с двумя устойчивыми состояниями. Первый вид триггера - это, так называемый, триггер Шмидта. На вход такого триггера поступает аналоговый сигнал. С выхода снимается цифровой: либо ноль, либо единица. Такой триггер, по сути, является пороговым устройством. Если входное напряжение ниже порога срабатывания триггера, то на выходе будет низкий логический уровень. Если входное напряжение превысит порог, то напряжение на выходе скачком изменится. На нем появится высокий логический уровень.
Второй вид триггеров, который я хотел бы рассмотреть - это RS-триггер. Простейший RS-триггер собирается на двух элементах "2И-НЕ". Ниже приведена его схема.



Как видно из схемы, триггер имеет два входа и два выхода. Вход S называется входом установки триггера (от английского слова set - установить). R - вход сброса триггера (от reset - сброс). Выходы триггера обозначаются как Q и Q с чертой. Q с чертой читается как "НЕ КЮ". Горизонтальной чертой обозначаются инверсные выходы (или входы). В нашем случае это значит, что сигнал на выходе "не Q" всегда противоположен сигналу на выходе Q. Если на Q - сигнал логической единицы, на выходе "не Q" - логический ноль. И наоборот. Выход Q имеет название - прямой выход. Выход "Не Q" - инверсный выход.
RS триггер - это устройство, которое всегда находится в одном из двух устойчивых состояний.
Первое состояние называется единичным. В этом состоянии на прямом выходе - логическая единица, а на инверсном, соответственно, - логический ноль.
Второе устойчивое состояние называется нулевым. В этом состоянии на прямом выходе логический ноль (в нулевом - ноль), а на инверсном - единица.

Рассмотрим принцип работы RS триггера. Для правильной работы на оба входа должны быть поданы сигналы логической единицы. Предположим, что вначале триггер находится в нулевом состоянии. Так как в этом состоянии на выходе не-Q логическая единица, то на обоих входах верхнего по схеме логического элемента "2И-НЕ" будут единицы. Мы знаем, что при поступлении на все входы элемента "И-НЕ" единичных уровней, на его выходе формируется сигнал логического нуля. Он и поступает на прямой выход. Он же поступает на один из входов нижнего по схеме элемента RS-триггера. И хотя на втором входе нижнего элемента единичный сигнал, на его выходе будет сформирована логическая единица, так как элемент "И-НЕ" выдает ноль на выходе, только при поступлении единичных сигналов на оба входа одновременно. Как мы видим, логические сигналы подтверждают друг друга. И триггер остается в этом состоянии до тех пор, пока либо не отключат питание, либо не изменится состояние одного из его входов.

Для перевода триггера из нулевого состояния в единичное, нужно хотя бы кратковременно изменить входной сигнал с единичного на нулевой на входе S. Он потому и называется вход установки (set), что служит для установки триггера в единичное состояние. При этом на входах верхнего, по схеме, элемента уже не будут две единицы. Так как один из входов перейдет в ноль, то на выходе установится логическая единица. Она поступит на вход нижнего элемента, и в результате на его обоих входах установятся единицы. Естественно, что на его выходе при этом появится логический ноль. Он поступит на соответствующий вход верхнего элемента и будет затем удерживать этот элемент в единичном состоянии даже после того, как сигнал на входе S опять станет единичным. Триггер перейдет в другое свое устойчивое состояние. Вы сами можете проследить сигналы на входах и выходах элементов схемы и убедиться, что они так же подтверждают состояние друг друга, как и в нулевом состоянии.

Для того, что бы перевести триггер из единичного состояния в нулевое, нужно кратковременно подать нулевой сигнал на вход R триггера. Он поэтому и называется входом сброса (reset), что сбрасывает триггер в ноль.
У RS-триггера имеется свое схемное обозначение:


То есть, первый и второй рисунки полностью равнозначны.
Мы рассмотрели схему и принцип простейшего RS триггера. Но существуют и другие. Например синхронный RS-триггер (см. рисунок ниже):

Как видим, схемы синхронного RS-триггера дополнена двумя дополнительными элементами "2И-НЕ" и еще одним входом. Это вход синхронизации. Такой триггер изменяет свое состояние не непосредственно при изменении сигналов на R и S входах, а лишь в момент прихода синхронизирующего импульса на вход С. Пока на входе C присутствует сигнал логического нуля, сигналы с входов R и S на входы собственно триггера не проходят.

Ниже нарисован двухкаскадный синхронный RS-триггер. При поступлении единичного уровня на вход синхронизации такого триггера, сигналы со входов R и S устанавливают (или сбрасывают) первый каскад триггера. И лишь по заднему фронту синхроимпульса, когда сигнал на входе C опять перейдет в ноль, состояние первого каскада перепишется во второй и появится на выходе.

Такие сложные триггеры могут понадобиться лишь для специальных применений. Ниже изображено схемное обозначение синхронного RS-триггера.

Это схемное обозначение можно применить для обоих рассмотренных схем синхронных триггеров.
RS-триггера - это самое простое устройство для хранения информации. Он может использоваться для хранения одного двоичного разряда. Если триггер установлен в единичное состояние, то он уже хранит единицу. Если в нулевое - ноль.
Кроме RS-триггеров в цифровой технике применяется еще много разных видов триггеров. D-триггеры, JK-триггеры, регистры, счетчики и т.д. Но об этом я расскажу в следующих рассылках, если вам это будет интересно.

Пишите по адресу belov@gomail.com.ua

 

Автор Белов Александр   E-mail: belov@selma.crimea.ua     www: http://avbelov.by.ru


http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru
Отписаться
Убрать рекламу

В избранное