Классификация интегральных триггеров

По функциональному признаку различают триггеры типов, D, T, J-К и др. По способу управления триггеры подразделяют на асинхронные и тактируемые. В асинхронных триггерах переключение из одного состояния в другое осуществляется непосредственно с поступлением сигнала на информационный вход. В тактируемых; триггерах помимо информационных входов имеется вход тактовых импульсов. Их переключение производится только при наличии разрешающего, тактирующего импульса.

Триггеры применяют при построении более сложных функциональных устройств: счетчиков импульсов, регистров и т. д.

RS-триггеры. В зависимости от способа управления различаю асинхронные и тактируемые R-S-триггеры.

Асинхронные R-S-триггеры являются простейшими, однако они получили широкое распространение в импульсной и цифровой технике. В частности, они служат основой триггеров других типов и требуют для своего построения два двухвходовых логических элемента типа И – НЕ или ИЛИ – НЕ.

На рис. 2.1, а приведена структурная схема асинхронного триггера на логических элементах И – НЕ. Схема имеет два выхода: Q – прямой, – инверсный.

Рис. 2.1. Схема асинхронного R-S-триггера на логических элементах И – НЕ (а),его таблица переходов (б) и временные диаграммы (в).

Асинхронный R-S-триггер, как и триггер любого другого типа, характеризуется двумя состояниями: логической «1» и логического «0». Состоянию логической «1» соответствует Q = 1, = 0; состоянию логического «0» – Q = 0, = 1.

По информационному входу S производится установка триггера в состояние логической «1», а по информационному входу R – установка (перевод) триггера в исходное состояние логического «0». Этому соответствуют сокращенные обозначения входов и название триггера: S – set (установка), R – reset (возвращение в исходное состояние).

Принцип действия триггера определяется поведением в нем элементов И – НЕ. Он иллюстрируется таблицей переходов триггера (рис. 2.1, б), где указаны значения входных сигналов S и R в некоторый момент времени tn и состояние триггера (по значению его прямого выхода) в следующий момент времени tn+1 после прихода очередных импульсов.

При = 0 и = 1 подтверждается предшествующее состояние, если триггер находился в состоянии логической «1» (Q = 1, = 0), и переход его в состояние «1», если триггер до этого находился в состоянии «0» (первая строка сверху в таблице на рис. 2.1, б). Пусть Q = 1, = 0. Если = 0, то независимо от значения сигнала на втором входе элемента DD1 И – НЕ Q = 1. На обоих входах элемента DD2 присутствуют логические «1». Это обеспечивает = 0. При Q = 0 и = 1 сигнал = 0 вызывает переключение элемента DD1 в состояние логической «1» и соответственно элемента DD2 в состояние логического «0» вследствие появления и на его левом входе логической «1».

При противоположном соотношении сигналов ( =1, = 0) происходит либо подтверждение нулевого состояния триггера (Q = 0, = 1), либо его переключение из состояния «1» в состояние «0» (вторая строка сверху в таблице переходов). Положение доказывается аналогичным образом.

Значениям сигналов на входе = = 1 соответствует сохранение триггером предыдущего состояния (третья строка сверху в таблице переходов). Пусть до появления такой комбинации сигналов на входах в триггере была записана логическая «1» (Q = 1, = 0). При наличии = = 1 имеем на обоих входах элемента DD2 по логической «1». Это обусловливает = 0. На правом входе элемента DD1 будет логический «0», что дает Q = 1.

При комбинации = = 0 (последняя строка снизу в таблице переходов) один из входов обоих элементов И – НЕ имеет логический «0». Согласно рис. 2.1, в, Q = = 1. Такие значения выходных сигналов триггера не соответствуют ни его состоянию «1» (Q = 1, = 0), ни его состоянию «0» (Q = 0, = I). Триггер принимает не определенное состояние. По указанной причине комбинация сигналов на входе = = 0 для асинхронного R- S-триггера на элементах И – НЕ является запрещенной