RS – триггеры

В простейшем случае триггер представляет собой симметричную структуру, составленную из двух логических элементов ИЛИ НЕ либо И НЕ (рис. 3,а).

Рис. 3

Одному из выходов триггера присваивают наименование прямой и обозначают Q (quit - покидать), другому – инверсный и обозначают Q. Смена состояния триггера производится внешними сигналами и называется переключением или перебросом. Вход, по которому триггер устанавливается в единичное состояние (Q=I; Q=0) называют входом S (set – установка), в нулевое (Q=0; Q=I) входом R (reset – возврат).

Если сигналы на входах триггера на n-й такт отсутствуют (S(n) = R(n)=0), то сигналы на входе могут иметь одно из двух сочетаний: Q(n-1)=1; Q(n-1)=0, либо Q(n-1)=0; Q(n-1)=1, установленное входным сигналом предыдущего такта (n-1). Комбинацию входных сигналов S(n)=R(n)=0 называют нейтральной, соответствующей режиму сохранения или запоминания состояния.

Если на один из входов подать единичный сигнал, сохранения нулевой на другом, триггер примет состояние, которое однозначно определяется входной информацией. При входных сигналах S(n)=1, R(n)=0 триггер принимает единичное состояние (Q(n)=1), а при S(n)=0, R(n)=1 – нулевое (Q(n)=0), поэтому вход S называют единичным, вход R – нулевым. Таким образом появление единичного сигнала на одном из входов вызывает либо переключение триггера, либо подтверждение предыдущего состояния.

Если одновременно подать переключающие сигналы на оба входа (S(n)=R(n)=1), то на обоих выходах появятся логические единицы и устройство утратит свойство триггера. Поэтому комбинацию S(n)=R(n)=1 называют неопределенной. Переход от неопределенной комбинации входных сигналов к нейтральной приведет к установке триггера либо в прямое, либо в инверсное состояние, и система может дать сбой или ошибку в работе. Поэтому при разработке схем надо исключать возможность возникновения таких режимов.

По способу ввода информации триггеры подразделяют на асинхронные и синхронные. У асинхронных триггеров имеются только информационные входы (рис. 3,а), и они переключаются при изменении сигналов на этих входах.

У синхронных триггеров смены информационных сигналов недостаточно для их переключения. Необходим дополнительный командный импульс, который подается на вход, называемый синхронизирующим или тактирующим. Синхронизирующие сигналы формируются специальным генератором тактирующих импульсов, которые задают частоту смены информации в дискретные моменты времени. Функциональная схема и условное обозначение синхронного триггера показаны на рис. 3,в,г. Как видно из рисунка, синхронные триггеры состоят из двух частей: логической и удерживающей. Логическая часть формирует переключающий сигнал триггера, который подается на удерживающую часть. Перекрестная положительная обратная связь удерживающей части фиксирует состояние триггера до подачи очередного переключающего сигнала. Временные диаграммы переключения триггера тактирующими импульсами показаны на рис. 4.