_WELCOMETO Radioland

Top50  











.




.








.














> >

: 6/12

Kai C = 1, įėjimo signalų rinkinys JK = 00 (CJK = 100) yra pasyvus jis nekeičia prieš tai buvusio stabilaus trigerio būvio. Rinkinys CJK = 101 nustato stabilų trigerio būvį Q = 0, rinkinys CJK = 110 stabilų būvį Q = 1. Įėjimo signalų rinkinys CJK = 111 nustato du nestabilius būvius: nestabilų 1, kai q = 0, ir nestabilų 0, kai q = 1. Šie trigerio būviai nuolat kinta, ir nė vienas iš jų netampa stabilus trigeris generuoja.

28 pav. Sinchroninio JK trigerio

būvių kaitos diagrama

Generavimo reiškinį galima paaiškinti remiantis logine trigerio schema. Kai CJK = 111, tai abieji laiko vartai esti atviri. Tad bazinio SR trigerio įėjimai yra tiesiogiai susieti su trigerio išėjimais: S su Q, R su Q. Jei kažkuriuo laiko momentu įėjimo S loginis lygis yra aukštas, tai po vėlinimo laiko Dt šis lygis nustato trigerio būvį Q = 1. Vadinasi, toks pats aukštas loginis lygis esti ir trigerio įėjime R. Šis signalas, praėjus vėlinimo laikui Dt, nustatys trigerio būvį Q = 0. Taigi trigerio būviai nuolat kinta; generavimo periodą lemia trigerio vėlinimo laikas (įvertinamas ir laiko vartų loginių elementų vėlinimas).

Prie tų pačių išvadų prieisime, sudarę ir išnagrinėję šio trigerio būvių kaitos diagramą (28 pav.).

Generavimą sinchroniniame JK trigeryje galima sustabdyti dviem būdais.

Pirmasis, valdant trigerį labai trumpais, trumpesniais už trigerio vėlinimo laiką, įėjimo C impulsais. Tuomet trigeris keis būvį po kiekvieno impulso valdymo įėjime. Tačiau labai trumpus valdančius impulsus sudėtinga formuoti, o tokį patį rezultatą, bet be valdančių impulsų trukmės apribojimo, gausime naudodami impulsais valdomus MS trigerius.

Antrasis būdas įjungti į grįžtamojo ryšio grandines signalus vėlinančius elementus. Parinkdami šių elementų vėlinimo laikus, gauname reikiamą trigerio generavimo periodą.

Baigdami poskyrį turėtume pripažinti, kad sinchroninį JK trigerį nagrinėjome greičiau mokymosi tikslais. Praktiškai šis trigeris retai taikomas.

 

Sinchroniniai T trigeriai

 

27 pav. Sinchroninio T trigerio funkcinė schema (a) ir grafinis žymuo (b)

Jau sakėme, kad T trigeris tai JK trigeris, kuriame J = K = T. Sinchroninio T trigerio funkcinė schema ir grafinis žymuo parodyti 27 paveiksle.

Paprasta prognozuoti, kad ir šis trigeris dirba taip pat nestabiliai, kaip ir sinchroninis JK trigeris.

 

 

 

Impulsiniai MS tipo trigeriai

 

 

Šie trigeriai turbūt buvo sugalvoti norint išspręsti potencialinių JK ir T trigerių generavimo problemą. Generavimo priežastis tiesioginis grįžtamasis ryšys tarp trigerio išėjimų ir jo įėjimų buvo pašalinta nuosekliai sujungus du sinchroninius trigerius ir padavus į juos inversinius vienas kito atžvilgiu valdančius signalus C. Šitaip sudarytą nuoseklią tiesioginio grįžtamojo ryšio grandinę visuomet nutraukia tas trigeris, kurio valdymo įėjime tuo metu veikia signalas C = 0. Kadangi pirmojo trigerio išėjimo signalas keičia antrojo trigerio būvį, tai pirmasis trigeris buvo pavadintas ponu (angl. master), o antrasis (valdomasis) vergu (slave). Pagal šių angliškų žodžių pirmąsias raides taip sudarytą trigerį imta vadinti MS trigeriu.

 

Iš MS trigerio struktūros aprašymo matyti, kad ji turi prasmę tik tada, kai MS trigeris sudarytas iš sinchroninių SR trigerių. Tai reiškia, kad asinchroninis MS trigerio variantas negalimas.

Pagal žodinį trigerio struktūros aprašymą galime sudaryti konkretaus MS tipo trigerio schemą. Tai galėtų būti SR, D, JK arba T impulsinis MS tipo trigeris. Kadangi plačiausiai taikomi MS tipo JK ir T trigeriai, jų schemas ir nagrinėsime.

29 pav. MS tipo JK trigerio funkcinė schema

29 paveiksle atvaizduota MS tipo JK trigerio funkcinė schema. Kadangi tai MS trigeris, jį sudaro du nuosekliai sujungti sinchroninai SR trigeriai su inversiniais vienas kito atžvilgiu C signalais. Pirmąjį trigerį paprastai žymi M raide, antrąjį S. Kadangi tai JK trigeris, jame sudarytas kryžminis grįžtamasis ryšys iš išėjimų į įėjimus. Norint parodyti, kaip grįžtamojo ryšio signalas patenka į trigerio įėjimą, M sinchroninis SR trigeris schemoje detalizuotas, parodant jo laiko vartus. Toks pat antrasis SRC trigeris S schemoje atvaizduotas kaip vienas funkcinis mazgas.

30 pav. MS tipo JK trigerio laiko diagramos

30 paveiksle atvaizduotos MS trigerio pirmojo SRC trigerio išėjimo signalo M ir antrojo SRC trigerio išėjimo signalo Q laiko diagramos, atitinkančios konkrečius MS trigerio įėjimo signalus C, J ir K. Akivaizdu, kad antrojo trigerio išėjimas Q yra ir MS trigerio išėjimas. Diagramoje sunumeruoti įvykiai trigeryje. Kiekvienas įvykis bent vieno įėjimo signalo pokytis.

Pirmasis įvykis J = 0 1 nepakeitė nei vieno trigerio būvio, nes trigeriui M neleidžia vartytis signalas C = 0, o nepralaidus M neperduoda J kitimo į trigerį S. Tik antrasis įvykis C = 0 1 leidžia M trigeriui priimti signalą J įėjime. Trečiasis įvykis C = 0 1 º C = 1 0 leidžia S trigeriui priimti signalą M = J = 1 ir nustato Q = 1 trigerio išėjime. Šį SR trigerio būvį gali pakeisti tik signalas R = 1. Paduotą į MS trigerio K įėjimą vienetinį signalą M trigeris priima įėjime R, sulaukęs leidimo C = 1 penktojo įvykio. Šeštasis įvykis leidžia S trigeriui priimti R = 1 ir nustato jo ir MS trigerio būvį Q = 0.

31 pav. MS tipo JK trigerio

grafinis žymuo

2 ir 3 įvykiai parodo, kaip MS trigeryje vyksta įprastasis nustatymas, o 5 ir 6 įvykiai kaip vyksta įprastasis numetimas. Kai nustatymas įprastas, J = 1 ir M = Q = = 0 reikšmės turi atsirasti iki impulso C įėjime pradžios. Kai numetimas įprastas, iki impulso C įėjime pradžios turi atsirasti signalai K = 1 ir M = Q = 1. Kai MS trigeris veikia įprastai, tuomet C impulso priekinis frontas keičia M trigerio būvį, o galinis frontas S trigerio, taigi ir MS trigerio, būvį. Dabar jau galima suformuluoti svarbią taisyklę: MS trigeris gali pereiti į kitą būvį (ne tik gali, bet ir pereina, jei būvio kitimą nustato informaciniai signalai), tik pasibaigus impulsui valdymo įėjime C. Kadangi MS trigerį valdo abudu valdančiojo impulso frontai (priekinis nustato M trigerio būvį ir kartu parengia būvio keitimui S trigerį, galinis pakeičia S, taigi ir MS, trigerių būvius), jis vadinamas impulsais vartomu arba impulsiniu trigeriu. Nors prielaidas trigeriui keisti būvį informaciniai signalai sudaro dar prieš paduodant impulsą į valdymo įėjimą, to pokyčio reikia laukti tol, kol trunka impulsas valdymo įėjime. Dėl šios priežasties MS trigeris ir vadinamas trigeriu su atidėtuoju išėjimo signalu (postponed output) ir žymimas 31 paveiksle parodytu žymeniu.

32 pav. Valdančiojo signalo parengties (tsu) ir įtvirtinimo

(th) laikai

Tolimesni 10 15 įvykiai laiko diagramose iliustruoja ne įprastąjį MS trigerio nustatymą ir numetimą, bet "vieneto ir nulio pagavimą". Padavus impulsą į C įėjimą (9 įvykis), J ir K įėjimų signalų reikšmės dar esti lygios nuliui. Tačiau dar nepasibaigus C impulsui, J įėjime atsiranda vieneto signalas (10 įvykis). Jį ir "pagauna" M trigeris, paruošdamas S trigerio apvertimą galiniu impulso C įėjime frontu (11 įvykis).

Analogiškai vyksta ir ne įprastasis MS trigerio numetimas, bet "nulio (vieneto K įėjime) pagavimas" 13-15 įvykiai.

33 pav. Draudžiamas laikas informaciniams signalams

MS trigeris veiks be klaidų, jei informacinių įėjimų signalai nekis valdančiojo signalo C parengties ir įtvirtinimo metu (32 pav.).

MS trigeris "negaudys vienetų ir nulių", jei informaciniai signalai nesikeis ne tik valdančiojo signalo C parengties ir įtvirtinimo metu, bet ir tol, kol trunka valdymo signalo impulsas (33 pav.).

 

Impulsinio MS tipo SR trigerio schemą labai paparasta pakeisti MS tipo D trigerio schema.

Kadangi T trigeris yra JK trigeris, kai J = K = T, tai įtraukę šią nedidelę pataisą į MS tipo JK trigerio funkcinę schemą (29 pav.), gausime MS tipo T trigerio funkcinę schemą.

 

 

34 pav. MS tipo T trigerio funkcinė schema

(J = K = T = 1)

Labai paplitęs toks MS tipo T trigeris, kuriame J = K = T = 1. Kai šių įėjimų lygiai yra fiksuoti, trigeris teturi vieną C įėjimą. Šio trigerio funkcinę schemą (34 pav.) taip pat galima nesunkiai gauti, pakeitus 29 paveiksle parodytą MS tipo JK trigerio funkcinę schemą.

 

 

Sudarysime šio MS tipo T trigerio išėjimo signalo Q laiko diagramą. Tai yra lengviau, braižant kelias pagalbines laiko diagramas: S trigerio C įėjimo signalo C; M trigerio išėjimo ir S trigerio įėjimo signalo M = S2; S trigerio išėjimo ir M trigerio R įėjimo signalo Q2 = R1 = = Q bei inversinio Q2 = S1 = Q; be to, tarkime, kad pradinis M trigerio išėjimo M lygis yra aukštas (11.18 pav.). Signalų vėlinimas šiame paveiksle neparodytas.

 

 

 

Dinaminiai trigeriai

 

Dinaminių, arba frontais valdomų (edge triggered), trigerių struktūra labai panaši į MS trigerių: jie taip pat sudaryti iš dviejų nuosekliai sujungtų SRC trigerių, į kurių C įėjimus paduodami inversiniai vienas kito atžvilgiu signalai. Nuo MS trigerių šie trigeriai skiriasi tuo, kad juose tiesioginis C signalas patenka į antrąjį trigerį, o inversinis į pirmąjį.

Populiariausias yra dinaminis D trigeris. Todėl jam šiame poskyryje skirsime daugiausia dėmesio.

 

 

Dinaminio D trigerio schema ir veikimas

 

Dinaminio D trigerio funkcinė schema parodyta 35 paveiksle.

 

 

 

 

 

 

 

 

35 pav. Dinaminio D trigerio funkcinė schema