Последовательностные логические схемы. Триггеры

Последовательностными устройствами, или логическими автоматами с памятью, называются цифровые схемы, напряжение на выходах которых определяется как комбинацией входных сигналов в данный момент времени, так исостоянием схемы в предшествующий момент времени. Другими словами, напряжение на выходах этих устройств зависит от последовательности поступления комбинаций входных сигналов. Можно сказать поэтому, что последовательностные устройства помнят свое предыдущее состояние, обладают памятью.

Запоминание предшествующего состояния обычно выполняется при помощи триггеров – элементарных автоматов с памятью.

Триггерами называются логические схемы, имеющие два устойчивых состояния, в каждом из которых триггер может оставаться длительное время, и может переходить из одного состояния в другое при определенном внешнем воздействии.

По способу управлении триггеры делятся на асинхронные и синхронные. В асинхронных триггерах переход из одного состояния в другое происходит при действии определенной совокупности импульсов напряжения на управляющих входах. В синхронных триггерах такое переключение возможно только при совпадении во времени этой совокупности импульсов с импульсом напряжения (лог.1) на дополнительном входе – входе синхронизации С.

Синхронизация служит для согласования работы триггера с другими устройствами цифровой системы и повышает помехозащищенность триггера, улучшая этим его качество.

Основными параметрами триггеров являются:

¾ нагрузочная способность, определяемая числом элементов, которые могут быть подключены к выходу триггера;

¾ задержка переключения триггера, то есть временной интервал между моментом поступления входного сигнала и появлением выходного сигнала, соответствующего переключению триггера.

Триггеры используются как самостоятельные узлы в различных устройствах управления, а также являются составными частями регистров – самых распространенных последовательностных логических узлов ЭВМ.

Регистрами называется упорядоченная последовательность триггеров с комбинационными устройствами управления их работой.

В ЭВМ регистры выполняют ряд микроопераций, таких как запись, хранение и считывание записанных машинных слов (запоминающие регистры), сдвиг машинного слова на несколько разрядов влево или вправо (регистры сдвига), счет входных сигналов (счетчики) и т. д.

Схемы триггеров разнообразны, но часть из них содержит простейший триггер, называемый - триггером.

Проведем анализ работы такого триггера.