_WELCOMETO Radioland

Top50  











.




.








.














> >

: 5/12

 

Kai valdantysis signalas C = 1, informaciniai signalai S ir R patenka į trigerio įėjimus ir tuomet sinchroninis SR trigeris veikia lygiai taip pat, kaip ir bazinis SR trigeris. Valdantysis signalas C = 0 informacinių signalų nepraleidžia, todėl trigeris būvio nekeičia. Atkreipkite dėmesį į labai svarbų dalyką: draudžiantis trigeriui veikti signalas C = 0 suformuoja pasyvųjį signalų derinį bazinio SR trigerio įėjime ir nekeičia prieš tai buvusio trigerio būvio. Tai reiškia, kad signalas C = 0 "pagauna į spąstus" įrašytą trigeryje informaciją ir "laiko ją spąstuose" tol, kol pats nenustoja veikęs. Tuo ir paaiškinamas angliškasis šio tipo trigerių pavadinimas latch spąstai. Sinchroniniai SR trigeriai pagal visų jų įėjimų pirmąsias raides dar vadinami SRC trigeriais, arba, pabrėžiant, kad vartai trigerio įėjime yra laiko vartai SRT trigeriais, čia raidė T reiškia laiką (time).

 

Remdamiesi bazinio SR trigerio charakteringąja lygtimi Q = SR + qR ir paveikslo 19, a logine schema, užrašysime sinchroninio SR trigerio charakteringąją lygtį:

Q = S× C× R× C + q× R× C = S× C× (R + C) + q× (R +C) =

= SCR + SCC + qC + qR = SCR + qC + qR

 

 

 

 

20 pav. Sinchroninio SR trigerio Karno diagrama

Remdamiesi sinchroninio SR trigerio su baziniu SR trigeriu charakteringąja lygtimi, sudarysime šio trigerio Karno diagramą (20 pav.). Įvertinsime, kad į sinchroninį SR trigerį paduodamas vienas vidinio įėjimo (grįžtamojo ryšio) signalas q ir trys išoriniai įėjimo signalai C, S ir R. Atkreipkite dėmesį į tai, kaip sudaroma Karno diagrama, kai išilgai vienos jos kraštinės rašomos trijų loginių kintamųjų reikšmės. Pirmiausia nuosekliai du kartus užrašome visas dviejų loginių kintamųjų kombinacijas įprasta Grėjaus kodo eilės tvarka: 00, 01, 11, 10 ir 00, 01, 11, 10. Po to pirmojo ketverto priekyje įrašomas nulis, antrojo ketverto vienetas. Griežtai tariant, tokiu būdu sudarėme dvi atskiras Karno diagramas su trimis loginiais kintamaisiais q, S ir R: vieną diagramą, kai C = 0, ir kitą, kai C = 1.

Pažymėsime, kad diagramos dalį, kurioje C = 0, užpildo tik stabilūs būviai. Kitaip ir negali būti, nes kol C = 0, trigeris negali keisti būvio nei po Dt, nei po bet kurio kito laiko. Tai įvertinę galime teigti, kad Karno diagramos dalis, atitinkanti valdantį signalą C = 0, yra neinformatyvi, todėl ir nebūtina.

Kai C = 1, trigeris veikia kaip bazinis SR trigeris, todėl jam įėjimo signalų rinkinys CSR = 111 yra draudžiamas rinkinys.

Remdamiesi charakteringąja lygtimi arba užpildytąja Karno diagrama, galime nubraižyti sinchroninio SR trigerio būvių kaitos diagramą (21 pav.). Šią diagramą lengviau sudaryti pagal Karno diagramą: visi stabilūs, lygūs 0, būviai Karno diagramoje reiškia grįžimą į a būvį; visi stabilūs, lygūs 1, būviai grįžimą į b būvį; nestabilūs būviai, lygūs 0, perėjimą iš nestabilaus a būvio į stabilų b būvį; nestabilūs būviai, lygūs 1, perėjimą iš nestabilaus b būvio į stabilų a būvį.

21 pav. Sinchroninio SR trigerio

būvių kaitos diagrama

 

Sinchroniniai D trigeriai

22 pav. Sinchroninio D trigerio funkcinė schema (a) ir grafinis žymuo (b)

Klasifikuodami trigerius sakėme, kad D (angliškai D interpretuojamas dvejopai: data arba delay) trigeris tai SR trigeris su vienu informaciniu įėjimu D = S; įėjimas R sudaromas kaip įėjimo S inversija. Pagal tokį D trigerio apibrėžimą nubraižyta sinchroninio D trigerio (angl. gated D latch) funkcinė schema parodyta 22 paveiksle. Ši trigerio schema eliminuoja draudžiamą signalų rinkinį SR = 11 (arba CSR = 111). Kai valdymo įėjimo signalas C = 1, informacinio įėjimo signalas D = 1 nustato trigerio būvį Q = 1 (b būvį), o signalas D = 0 būvį Q = 0 (a būvį). Taigi signalų rinkinys CD = 11 nustato, arba įrašo, trigerį, o rinkinys CD = 10 jį numeta, arba ištrina.

Asinchroninio D trigerio funkcinė schema skirtųsi nuo 22, a paveiksle parodytos schemos tik tuo, kad vietoj sinchroninio SR (SRC) trigerio būtų asinchroninis SR trigeris bazinis SR trigeris. Tokio trigerio pagrindinio išėjimo signalas Q būtų toks pat, kaip informacinio įėjimo signalas D: Q = 1, kai D = 1, ir Q = 0, kai D = 0. Kadangi šis trigeris nekeičia įėjimo signalo, o tik pakartoja, pavėlinęs laiku Dt, tai jis kartais vadinamas vėlinimo trigeriu, tai yra, angliškoji santrumpa D interpretuojama ne kaip data, bet kaip delay.

Čia pažymėsime, kad visi elementarūs asinchroniniai potencialiniai trigeriai SR, D, JK ar T ir visi elementarūs sinchroniniai trigeriai, kai jų valdymo įėjime veikia signalas C = 1, išėjime Q pakartoja suvėlintą informacinių įėjimų S, D, J arba T signalą.

Taikydami tą pačią metodiką, kaip ir sinchroninio SR trigerio atveju, užrašysime sinchroninio D trigerio charakteringąją lygtį ir sudarysime jo Karno bei būvių kaitos diagramas. Tarkime, kad sinchroninis D trigeris yra sudarytas iš loginių elementų IR-NE, kitaip tariant, sinchroninį SR trigerį sudaro bazinis ~S~R trigeris su loginių elementų IR-NE laiko vartais. Prisiminkite, kad loginiai elementai IR-NE paprastai naudojami visose TTL serijų mikroschemose.

23 pav. Sinchroninio D trigerio Karno diagrama

Toliau nagrinėsime sinchroninio D trigerio laiko diagramas. Trigeris veiks be klaidų, jei informacinio įėjimo signalas D išliks toks pats šiek tiek prieš ir šiek tiek po valdymo įėjimo signalo C pokyčio, tai yra, C signalo parengties (setup time) ir įtvirtinimo (hold time) laiku. Priešingu atveju neišvengiame neapibrėžtumo, nes neaišku, kuris signalas C ar D pakito anksčiau.

Pagal konkrečius C ir D signalus sudarytos sinchroninio D trigerio išėjimo signalo Q laiko diagramos parodytos 24 paveiksle (čia tsu ir th signalo C parengties bei įtvirtinimo laikai).

 

 

 

 

 

 

 

 

24 pav. Sinchroninio D trigerio laiko diagramos

 

 

Sinchroniniai JK trigeriai

 

Minėjome, kad tarp JK trigerių išėjimų ir įėjimų būna sudarytas kryžminis grįžtamasis ryšys: tai yra trigerio įėjimas S arba kitas jį atitinkantis įėjimas sujungiamas su inversiniu trigerio išėjimu Q, o įėjimas R arba kitas jį atitinkantis įėjimas su tiesioginiu trigerio išėjimu Q.

Sinchroniniuose JK trigeriuose (angl. gated J-K latch) grįžtamojo ryšio signalai nukreipiami į įėjimus pro laiko vartus. Šitaip sudarytos sinchroninio JK trigerio su baziniu SR trigeriu loginė ir funkcinė schemos bei trigerio grafinis žymuo parodyti 26 paveiksle.

26 pav. Sinchroninio JK trigerio loginė schema (a),

funkcinė schema (b) ir grafinis žymuo (c)

 

Trigerio įėjimas J (jump) pagal paskirtį atitinka SR trigerio įėjimą S, o įėjimas K (keep) įėjimą R. Tai, kad grįžtamasis ryšys yra kryžminis, vaizdžiau matyti iš trigerio funkcinės schemos. Išnagrinėję 26 paveiksle parodytą loginę schemą galime įsitikinti, kad JK trigeryje, kaip ir D trigeryje, bazinio trigerio įėjimų signalų derinys SR = 11 neįmanomas.

 

Remdamiesi bazinio SR trigerio charakteringąja lygtimi Q = SR + qR, užrašysime sinchroninio JK trigerio su baziniu SR trigeriu charakteringąją lygtį. Pagal 26, a paveikslo loginę schemą bazinio trigerio įėjimų signalus S ir R galime aprašyti šitaip: S = qCJ ir R = qCK . Įrašome šias S ir R reikšmes į SR trigerio charakteringąją lygtį. Tuomet

 

Q = qCJ× qCK + q× qCK .

 

Atlikę nesudėtingus pertvarkymus, gauname šitokią sinchroninio JK trigerio charakteringąją lygtį:

 

Q = qCJ + qC +qK .

Pagal šią charakteringąją lygtį sudarytoji Karno diagrama parodyta 25 paveiksle. Kaip ir visų sinchroninių trigerių, taip ir aptariamojo JK trigerio būviai, kai draudžiantis valdantysis signalas C = 0, esti tik stabilūs (kairioji Karno diagramos dalis).

25 pav. Sinchroninio JK trigerio

Karno diagrama