Один из способов устранения недостатка RS-триггеров – наличие запрещенной комбинации входных сигналов – привел к появлению D-триггеров. В D-триггерах запрещенная комбинация исключается путем соединения через инвертор S- и R-входов синхронного RS-триггера (рис. 9, а). Таким образом, D-триггеры имеют один информационный D-вход и С-вход для подачи синхроимпульсов. При этом на информационные входы RS-триггера никогда не поступают одинаковые сигналы, то есть исключается не только запрещенная комбинация (S = R = 1), но режим хранения (S = R = 0), который реализуется путем подачи С = 0. На рис. 9, б и в приведено условное графическое обозначение D-триггера и временные диаграммы его работы.
а
б
в
Рис. 9. Схема D-триггера (а), его условное графическое обозначение (б)
и временные диаграммы работы D-триггера
На временных диаграммах видно, что прохождение входного сигнала на выход схемы D-триггера задерживается до появления синхроимпульса, поэтому их называют триггерами задержки (delay – задержка). Иначе говоря, на входе D-триггера с приходом тактового импульса появляется информация, которая была на входе D в предыдущем такте: Qn+1 = Dn. Следует также заметить, что для устойчивой работы схемы необходимо, чтобы информация на входе D не изменялась во время действия тактового импульса.
По выполняемым функциям D-триггеры не отличаются от синхронных RS-триггеров, однако, имеют меньшее число входов. Это обстоятельство послужило основанием для изготовления D-триггеров в виде микросхем.
Этот тип триггеров представляет собой последовательностные устройства с единственным входом, на который поступают тактовые импульсы. Каждый тактовый импульс изменяет состояние триггера на противоположное.
Основой для построения Т-триггеров могут служить двухступенчатые синхронные RS-триггеры, в которых для изменения состояния триггера на инверсное используются собственные выходные сигналы. При этом инверсный выход должен быть соединен с S-входом, а прямой выход – с R-входом триггера (рис. 10, а).
а
б
в
Рис. 10. Схема T-триггера (а), его условное графическое обозначение (б)
и временные диаграммы работы T-триггера (в)
Т-триггер является двухступенчатым триггером, поэтому его срабатывание происходит в два этапа. По приходу тактового импульса на вход Т (на вход С первого триггера приходит лог. 1) информация с выходов Q и записывается в триггер Т1. При этом триггер Т2 находится в режиме хранения информации, так как на его С-вход подан через инвертор лог. 0. Состояние выходов Q и остается неизменным.
По окончании тактового импульса (на С-вход триггера Т1 приходит лог. 0) первый триггер блокируется, а информация с его выходов записывается в триггер Т2, так как на его С-входе в это время присутствует лог. 1.
Принцип функционирования Т-триггера подтверждается временными диаграммами его работы (рис. 10, в), из которых следует, что переключение Т-триггера происходит по срезу тактовых импульсов. Эта особенность показана на условном графическом обозначении триггера (рис. 10, б).