D-триггер (от англ. delay) запоминает входную информацию при поступлении синхроимпульса. Рассуждая чисто теоретически, D-триггер можно образовать из любых RS- или JK-триггеров, если на их входы одновременно подавать взаимно инверсные сигналы.
Хранение информации в D-триггерах обеспечивается за счет синхронизации, поэтому все реальные D-триггеры имеют два входа: информационный D и синхронизации С (рис. 23.14). В этом триггере сигнал на входе по сигналу синхронизации записывается и передается на выход.
Так как информация на выходе остается неизменной до прихода очередного импульса синхронизации, D-триггер называют также триггером с запоминанием информации или триггером-защелкой.
D-триггер также может быть снабжен дополнительными входами асинхронной установки. Так, микросхема К561ТМ2 (рис. 23.16) представляет собой два триггера с динамическим управлением по входам синхронизации, имеющие входы асинхронной установки R и S .
При подаче на вход S логической 0 и на вход R – логической 1 триггер устанавливается в единичное состояние (Q = 1). При подаче на вход S логической 1 и на вход R – логического 0 триггер устанавливается в нулевое состояние. При S = R = 1 триггер работает как D-триггер, повторяя на выходе Q сигнал на входе D при воздействии положительного фронта на входе синхронизации.
23.4. Т-триггеры
Т-триггер изменяет свое логическое состояние на противоположное по каждому активному сигналу на информационном входе Т. Т-триггер часто называют счетным триггером. Условное графическое обозначение двухступенчатого Т-триггера приведено на рис. 23.17.
Т-триггер может строиться как на JK, так и на D-триггерах. JK-триггер переходит в инверсное состояние каждый раз при одновременной подаче на входы J и K логической 1. Это свойство позволяет создать на базе JK-триггера Т-триггер, объединяя входы J и К.
Наличие в D-триггере динамического С входа позволяет получить на его основе T-триггер
При этом вход D соединяется с инверсным выходом, а на вход С подаются счетные импульсы. В результате триггер при каждом счетном импульсе запоминает значение , то есть будет переключаться в противоположное состояние.
Работа триггера осуществляется следующим образом (D-триггер ТМ2): хранение информации осуществляется при подаче на вход С как логического 0, так и логической 1. На выход передается и запоминается на период повторения синхроимпульсов информация, имеющаяся на входе D перед фронтом импульса на входе С. Изменение информации на выходе может происходить только во время действия фронта импульса на входе С.
15,,,,,,,Счетчики.
Счетчик – такое устройство, на выходах которого получается двоичный (двоично-десятичный) код, определяемый числом поступивших импульсов. Счетчики строятся на Т-триггерах.
Основной параметр счетчика – модуль счета – максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком. Счетчики обозначают через СТ (от англ. counter).
Счетчики классифицируют:
1. По модулю счета:
- двоично-десятичные;
- двоичные;
- с произвольным постоянным модулем счета;
- с переменным модулем счета;
2. По направлению счета:
- суммирующие;
- вычитающие;
- реверсивные;
3. По способу формирования внутренних связей:
- с последовательным переносом;
- с параллельным переносом;
- с комбинированным переносом;
- кольцевые.
В суммирующем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом увеличивается на единицу. Принцип построения и таблица истинности суммирующего счетчика приведены на рис. 24.1.
Через КСЧ обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого – старшему разряду. В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения. Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.
В вычитающем счетчике состояние счетчика (двоичный код на его выходах) с каждым импульсом уменьшается на единицу. Принцип построения и таблица истинности вычитающего счетчика приведены на рис. 24.3. В чистом виде Т-триггеров в интегральном исполнении нет. Т-триггеры получаются путем преобразования D и JK-триггеров.
Если количество триггеров в счетчике ограничено и равно n, а число поступающих импульсов не ограничено, то двоичный код, формируемый на выходах суммирующего счетчика, будет меняться от минимального значения (0) до максимального (2n – 1), повторяясь периодически через 2n импульсов.
При использовании вычитающего счетчика его состояние в пределах цикла будет уменьшаться от (2n–1) до нуля. Для однозначного фиксирования числа поступивших импульсов количество триггеров в счетчике должно быть равно:
, (24.1)
где – количество триггеров в счетчике, – максимальное число импульсов, поступающих на вход счетчика.
Рассмотрим счетчики К155ИЕ2 и К155ИЕ5. Условные графические обозначения счетчиков приведены на рис. 24.4.
Счетчики построены следующим образом: в каждой ИС первый из триггеров имеет отдельный вход С1 и прямой выход, три остальных триггера соединены между собой так, что образуют делитель на 8 в ИС типа ИЕ5.
ИС имеют по два входа R0 установки в 0, объединенные по схеме "И". Сброс (установка в 0) триггеров производится при подаче уровней логической единицы на оба входа R0. ИС типа ИЕ2 имеет, кроме того, входы установки триггеров счетчика в состояние 9. При воздействии на оба эти входа логической 1 первый и четвертый триггеры переходят в единичное состояние, а остальные – в нулевое. Входы R0 и R9 изменяют состояние триггеров счетчика независимо от того, действует синхроимпульс или нет.
Наличие входов установки, объединенных по схеме "И", позволяет строить делители частоты с различными коэффициентами деления в пределах от 2 до 16 без использования дополнительных логических элементов.
При разработке измерительной аппаратуры, а также во многих других случаях желательно обеспечивать отображение информации в десятичной системе счисления. В этом случае наиболее удобно счетчики типа ИЕ4, ИЕ5
, то есть будет переключаться в противоположное состояние.
Через КСЧ обозначен модуль счета (коэффициент счета импульсов). Состояние левого триггера соответствует младшему разряду двоичного числа, а правого – старшему разряду. В исходном состоянии на всех триггерах установлены логические нули. Каждый триггер меняет свое состояние лишь в тот момент, когда на него действует отрицательный перепад напряжения. Таким образом, данный счетчик реализует суммирование входных импульсов. Из временных диаграмм видно, что частота каждого последующего импульса в два раза меньше, чем предыдущая, т. е. каждый триггер делит частоту входного сигнала на два, что и используется в делителях частоты.
, (24.1)
– количество триггеров в счетчике, 
– максимальное число импульсов, поступающих на вход счетчика.
