Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Цифровая схемотехника

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Электронные новости от Мастер Кит" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Ноябрь 2002   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Автор
Оксана Глебова

Статистика

5.401 подписчиков
+1 за неделю
←   Все выпуски   →

D-триггер


Информационный Канал Subscribe.Ru
Цифровая схемотехника
Почтовая рассылка
Выпуск №8 от 21.11.2002 г.


Добрый день, уважаемый подписчик!

В выпуске №4 нашей рассылки, мы начали разговор о триггерах. Рассматривался простейший из триггеров, так называемый RS-триггер. Сегодня я хочу продолжить рассказ о триггерах. Посмотрите на рисунок:

На рисунке изображено схемное обозначение еще одного вида триггеров: D-триггера. Как мы видим из рисунка, у D-триггера четыре входа и два выхода. Два входа нам уже знакомы. Это вход S - служащий для установки триггера в единичное состояние (Set - установить). И вход R - вход сброса (Reset - сбросить). Так же нам уже знакомы выходы триггера. Для простоты дальнейшего повествования дадим им названия в соответствии с тем, как их название произносится:

Прямой выход - читается "Кю" Будем писать Q
Инверсный выход - читается "Не кю" Будем писать неQ

Все, описанные выше входы и выходы, работают точно так же, как и в обычном RS-триггере. То есть для нормальной работы на них должен быть подан сигнал логической единицы. При поступлении сигнала логического нуля на вход S, триггер устанавливается в единичное состояние (это, когда на выходе Q - сигнал логической единицы, а на выходе неQ - сигнал логического нуля). При поступлении на вход R сигнала логического нуля, триггер сбрасывается в нулевое состояние (на Q - ноль, а на неQ - единица).

Как вы успели заметить, у D-триггера имеется два новых для нас входа. Это вход данных D и вход синхронизации C. Мы уже имели дело с входом синхронизации, когда говорили о синхронном RS-триггере. В D-триггере вход синхронизации действует немного по-другому. В данном случае вход C служит для синхронизации записи логического сигнала поступающего на вход D. Происходит это так: на вход D подается некий логический уровень. Например, логическая единица. Затем на вход синхронизации подается синхронизирующий импульс. По заднему фронту этого импульса происходит запись этого сигнала в триггер. Триггер переходит в единичное состояние. Точно так же происходит запись нулевого сигнала. На вход D подается логический ноль и по спаду синхроимпульса он записывается в D-триггер.

Для тех, кто не знает, поясню, что такое задний фронт импульса. В данном случае под задним фронтом следует понимать момент перепада сигнала на входе C с единичного уровня в нулевой. Перепад с нулевого уровня в единичный, называется передним фронтом импульса. Иногда, вместо понятия "передний фронт" импульса употребляют термин "фронт" импульса. При этом вместо понятия "задний фронт" импульса, говорят "спад" импульса. Вход C в данном случае работает не по уровню входного сигнала, как все остальные входы, а в момент перехода из одного уровня в другой. Поэтому, такой вход называется импульсным. Импульсный вход, в соответствии с ГОСТом изображается со стрелкой у основания. Попутно напомню, что инверсный выход (так же, как и инверсный вход) изображается с кружочком.

Как мы заметили, рассматриваемый D-триггер, по сути дела, состоит из двух триггеров собственно D-триггера и RS-триггера. Оба триггера работают на одни и те же выходы. При этом RS-триггер имеет приоритет. То есть при поступлении, например, на вход установки (S) низкого логического уровня, триггер установится в единичное состояние, не зависимо от состояния сигналов на входах C или D. Тот же принцип приоритета распространяется и на вход R.

D-триггер широко применяется в цифровой технике. На его основе строятся такие элементы, как счетчики и регистры. Ниже приведена схема включения D-триггера в счетном режиме.

На входы R и S триггера должен быть подан сигнал логической единицы (для простоты не показано). Как мы видим из схемы, инверсный выход триггера (неQ) соединяется со входом D. На вход схемы подаются импульсы некоторой опорной частоты. На выходе формируется сигнал с вдвое меньшей частотой следования.

Рассмотрим работу этой схемы:
Допустим, что в начальный момент времени D-триггер находится в нулевом состоянии. Это значит, что на его инверсном выходе присутствует сигнал логической единицы. Этот сигнал поступает на D-вход того же триггера. Однако пока это не изменяет его состояние. В момент спада сигнала на входе C произойдет запись в триггер. Он перейдет в единичное состояние. На инверсном выходе появится сигнал логического нуля. Далее, в момент спада следующего тактового импульса в триггер запишется этот ноль. В результате от каждого тактового импульса триггер будет переключаться поочередно, то в ноль, то в единицу. Ниже изображены сигналы на входе и на выходе схемы:

Как хорошо видно из рисунка, частота сигнала на выходе схемы ровно в два раза меньше частоты входного сигнала. Поэтому такая схема включения D-триггера называется делителем. Можно соединить последовательно любое количество делителей. Таким образом, в зависимости от числа последовательно соединенных триггеров, можно создать делитель с коэффициентом деления 2, 4, 8, 16, 32, 64 и т. д. Такая схема называется двоичным счетчиком импульсов. Для того, что бы построить делитель с любым, произвольным коэффициентом деления, применяют другие, более сложные схемы. В конце рассылки, я расскажу об одной такой схеме. Сейчас же мне хотелось бы закончить с триггерами.

Еще один вид триггеров, который существует в цифровой технике - это JK-триггер. Посмотрим на его схемное обозначение:

Как видим JK-триггер так же имеет R, S и C входы, прямой (Q) и инверсный (неQ) выходы. Однако, вместо одного D входа, триггер имеет два новых: Это вход J и вход K. Все, что касается R и S входов, полностью аналогично работе D-триггера. Логика работы входов J, K и C такова: Если на входе J логическая единица, а на входе K - логический ноль, то по спаду синхроимпульса на входе C триггер установится в единичное состояние. Если на входе J - логический ноль, а на входе K - логическая единица, то по спаду синхроимпульса на входе C, триггер установится в нулевое состояние. В случае, когда и на входе J и на входе K логический ноль, то независимо от состояния сигнала на входе C состояние триггера не меняется. И последний режим работы, когда на обоих входах (J и K) присутствует сигнал логической единицы. В этом случае триггер работает в режиме делителя. Это означает, что при приходе каждого тактового импульса, по его заднему фронту состояние триггера меняется на противоположное. Единичное меняется на нулевое и наоборот.

Такое хитрое управление триггером позволяет иногда простым способом создавать схемы со сложной логикой работы. Для примера рассмотрим схему делителя на 10, собранную на JK-триггерах. Такой делитель по-другому называют декадным делителем или просто декадой.

Перед тем, как начать рассмотрение принципа работы схемы, хочу отметить, что на все свободные входы всех микросхем подается сигнал логического нуля (на схеме не показано).
На вход схемы подается тактовые импульсы. На выходе получаем последовательность импульсов, частота которой в 10 раз ниже частоты входного сигнала. Вход "Уст 0" предназначен для начальной установки всех триггеров делителя в нулевое состояние. Рассмотрим подробнее работу схемы. При подаче на вход схемы импульсов с первого по восьмой, декада работает как обычный двоичный счетчик. К моменту подачи восьмого импульса на обоих входах элемента "И" формируется уровни логической единицы. Соответственно на его выходе так же появляется единица и поступает на вход J последнего триггера. В результате чего восьмым импульсом этот триггер переключается в единичное состояние и уровень логического нуля с его инверсного выхода, подаваемый на вход J второго триггера, запрещает его переключение в единичное состояние под действием девятого импульса. Десятый импульс восстанавливает нулевое состояние четвертого триггера, и цикл работы делителя повторяется. На следующем рисунке показаны сигналы на входе схемы и на выходах всех четырех его триггеров.

Из рисунка легко можно понять весь алгоритм работы делителя.

 

Внимание! Из ваших писем следует, что у достаточно большого количества подписчиков возникают проблемы с отображением рисунков. Извините, но сервер рассылки не позволяет мне присоединять картинки к письму. Картинки расположены в Интернет и подгружаются в момент просмотра письма. В момент просмотра вы должны находиться в режиме ON-LINE (то есть Интернет должен быть включен).
Некоторые почтовые клиенты, например "The Bat!", не поддерживают загрузку картинок из Интернет. В этом случае необходимо сохранить входящую в письмо HTML-страничку в виде файла на вашем жестком диске и открыть при помощи броузера.
Подробнее о просмотре картинок смотрите здесь.

Автор рассылки Белов А.В.         belov@gomail.com.ua
http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru 		Отписаться
Убрать рекламу
В избранное