Классификация триггеров

Классификация триггеров показана на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Классификация триггеров,
используемых в практической схемотехнике

По логическому функционированию (по логике работы) различают триггеры следующих типов:

1) RS-триггеры;

2) JK-триггеры;

3) D-триггеры;

4) DV - триггеры;

5) Т-триггеры и другие.

Триггер типа RS имеет два входа – установки в нуль (R) и установки в единицу (S). Одновременная подача сигналов сброса R = 1 и установки S = 1 не допускается, и эта комбинация сигналов называется запрещённой. При такой комбинации на входах оба выхода триггера Q и будут иметь одинаковое значение, что недопустимо по определению: “0” для рис. 4.3, а и “1” для рис. 4.3, б.

Триггер типа JK имеет входы установки (J) и сброса (K), подоб­ные входам триггера S и R, поэтому условно JK -триггер можно назвать модифицированным SR-триггером. В отличие от последнего, JK- триггер допускает ситуацию с од­новременной подачей сигналов “1” на оба эти входа (J = K = 1). В этом режиме он будет работать как счётный триггер (T-триггер) относительно третьего (тактового) входа. Поэтому JK-триггер часто называют универсальным.

Триггер типа D (от англ. Delay – задержка) имеет один вход (информационный). Его состояние повторяет входной сигнал, но с задержкой, определяемой тактовым сигналом, поэтому его можно назвать триггером задержки. Другими словами, D- триггер пропускает любое значение на его информационном входе на выход только при поступлении тактового сигнала.

Триггер типа DV – это триггер с управляемым приёмом информации по одному входу D с дополнительным управляющим (разрешающим) входом V.

Триггер типа Т изменяет своё состояние каждый раз при поступлении вход­ного сигнала. Такой триггер имеет только один вход и называется триггером со счётным входом или счётным триггером.

В комбинированных триггерах со­вмещаются одновременно несколько типов триггеров или режимов работы. Например, достаточно распространённый триггер типа RST – счётный триггер, имеющий также входы установки и сброса. Также встречаются комбинированные JKRS-, DRS- и другие триггеры.

Триггеры со сложной входной логикой имеют группы входов, связанных между собой логическими зависимо­стями. Примером такого триггера служит JK -триггер с груп­пами входов J ₁ J ₂ J ₃ и K ₁ K ₂ K ₃, соединёнными операцией конъюнкции:

J = J ₁ J ₂ J ₃ , K = K ₁ K ₂ K ₃.

По способу записи (приёма) информации различают:

1) асинхронные (нетактируемые) триггеры;

2) син­хронные (тактируемые) триггеры.

В асинхронных (нетактируемых) триггерах переход в новое состоя­ние вызывается непосредственно изменениями входных информационных сигналов.

В тактируемых триггерах, имеющих специальный тактовый вход (синхровход) C (от англ. Clock – такт), переходы происходят только при подаче на этот вход тактовых сигналов. Тактовые сигналы называют также синхронизирующими, исполнительными, команд­ными и т. д., или просто синхросигналами.

Синхронные триггеры по способу восприятия тактовых сигналов в свою очередь делятся на:

1) управляемые уровнем (со статическим управлением);

2) управляемые фронтом (с динамическим управлением).

Управление уровнем означает, что при одном уровне тактового сигнала триггер воспринимает входные сигналы и реагирует на них, а при другом не воспринимает и остаётся в неизменном состоянии. Для таких триггеров в практике проектирования используется термин “ триггер-защёлка ” (англ. Latch − защёлка, засов, шпингалет). Под этим понимается триггер, который “прозрачен” при одном уровне такто­вого сигнала и переходит в режим хранения при другом. Статический вход может быть прямым (разрешающий сигнал − “1”) или инверсным (разрешающий сигнал − “0”).

При управлении фронтом разрешение на переключение даётся только в мо­мент перепада тактового сигнала (на его фронте или спаде). В остальное вре­мя независимо от уровня тактового сигнала триггер не воспринимает входные сигналы и остаётся в неизменном состоянии. Триггеры, управляемые фрон­том, называют также триггерами с динамическим управлением (англ. Flip-Flop − периодическое переключение из одного состояния в противоположное).

Динамический вход также может быть прямым (разрешение при изменении такто­вого сигнала с “0” на “1”, т.е. по фронту импульса) или инверсным (разрешение при изменении такто­вого сигнала с “1” на “0”, т.е. по спаду импульса).

Синхронные триггеры по характеру процесса переключения делятся на:

1) одноступенчатые;

2) двухступенчатые.

В одноступенчатом триггере переключение в новое состояние происходит сразу, в двухступенчатом – по этапам. Двухступенчатые триггеры состоят из входной и выходной ступеней. Переход в новое состояние происходит в обеих ступенях поочерёдно. Один из уровней тактового сигнала разрешает приём информации во входную ступень при неизменном состоянии выход­ной ступени. Другой (противоположный) уровень тактового сигнала разрешает передачу нового состояния из входной ступени в выходную.

На рис. 4.5 показаны процессы, происходящие в синхронных (тактируемых) триггерах. На диаграммах тактовых импульсов отмечено содержание процес­сов на отдельных этапах, а под диаграммами даны обозначения входов для со­ответствующих триггеров.

Рис. 4.5. Временные диаграммы, поясняющие работу
синхронных триггеров, а также условные обозначения
тактирующих входов

Как видно из рисунка, двухступенчатый триггер обозначается двумя буквами Т (TT). Двухступенчатые триггеры часто называют также триггерами типа MS (от англ. Master-Slave – “хозяин-раб”). Эта аббревиатура отражает характер работы триггера: входная ступень (“раб”) вырабатывает новое значение выходной переменной Q, а выходная (“хозяин”) просто его копирует.

Дата добавления: 2015-07-07