Файл: Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие.pdf

определить, лишь задавшись значениями R и S на син­ хронных входах.

Если на вход 5 (рис. 3-26) поступает сигнал 1, то триггер под воздействием сигнала синхронизации

б)

Рис. 3-25. Синхронный однотактный PS-триггер на клапанах ИЛИ—НЕ.

а — функциональная схема; б —условное графическое обозначение.

устанавливается в 1 независимо от его предыдущего состояния. При поступлении на информационный вход/? сигнала 1 триггер устанавливается в 0. Состояние ß S -триггера остается неизменным, если сигнал 0 при-

сутствует на входах 5 и /?. Одновременная подача на входы 5 и R схемы рис. 3-26 сигналов 1 запрещена, так как состояние /?5-триггера в этом случае получается не­ определенным. В схеме рис. 3-25 запрещенной входной

167

т ■5

•в

Рис. 3-26. Синхронный однотактный /^S-триггер на клапанах И—НЕ.

афункциональная схема; б —условное графическое

обозначение.

комбинацией является S = R — 0. Синхронный однотакт­ ный /^S-триггер находится в режиме хранения, если на

вход синхронизации подано недействующее значение сиг­ нала і.

В отличие от асинхронных /^-триггеров синхронные однотактные PS-триггеры, построенные на клапанах

ИНЕ, имеют запрещенную комбинацию входных сиг­

налов S = R = 1, а PS-триггеры на клапанах ИЛИ—НЕ — комбинацию S = P = 0.

Рассматриваемые триггеры построены на интеграль­ ных схемах потенциального типа с гальваническими свя­ зями. Поэтому устойчивая работа однотактных PS -триг- геров возможна только в случае, если входные перемен­ ные^? и S не изменяются, пока на входе сохраняется

168

действующее значение сигнала синхронизации. Измене­ ние входных переменных R и S возможно только в те периоды времени, когда на вход синхронизации подано недействующее значение сигнала t, т. е. когда /^-триг­ гер находится в режиме хранения информации.

Временная диаграмма изменений потенциалов, изо­ браженная на рис. 3-27, иллюстрирует процесс работы

закрыты и, следовательно, состояние триггера не изме­

левого плеча триггера откроется и через время задержки сигнала на клапане на его выходе установится низкий потенциал. Это повлечет за собой изменение потенциала точки Q (через время задержки сигнала на клапане 3), после чего (через время задержки сигнала на клапане 4)

изменится потенциал точки Q. Триггер перейдет в еди­ ничное состояние и после окончания сигнала t, когда на выходе клапана 1 установится высокий потенциал, будет хранить свое новое состояние за счет действия цепей обратной связи. По временной диаграмме нетрудно про­ следить процесс установки триггера в состояние 0 при подаче на информационные входы комбинации ^ = 0 ,

1.

169

Длительность переходного процесса в синхронном однотактном /^S-триггере равна трем временам задерж­ ки сигнала на клапане И—НЕ. Этим временем опреде­ ляется минимально необходимая длительность действу­ ющего значения сигнала синхронизации, а следователь­ но, и максимально возможная частота работы однотактного синхронного /^S-триггера.

в. с и н х р о н н ы й а с и м м е т р и ч н ы й « S -т р и г г е р

На рис. 3-28 изображена схема интегрального синх­ ронного асимметричного однотактного /^S-триггера на клапане И—ИЛИ—НЕ и инверторе. Из табл. 3-18, опи­ сывающей работу триггера, следует, что система пере-

а

Q

S

С

___а

J---

Q

Рис. 3-28. Синхронный асимметричный одно­ тактный /?S-Tpnrrep.

а — функциональная схема; б — условное графическое обозначение.

ходов синхронной или асинхронной таблицы по отдель­ ности не удовлетворяет требованию полноты переходов автомата. Так, в синхронной таблице отсутствует уста­ новка триггера в состояние 0, а по асинхронному входу R в триггер не может быть записана 1. Так как в цифро­ вых устройствах входная информация имеет случайный характер, то нормальное функционирование триггера достигается чередованием во времени режимов работы триггера по синхронной и асинхронной таблицам. Для этого перед каждым очередным тактом приема инфор­ мации по синхронному входу необходимо произвести га­ шение содержимого триггера по асинхронному входу R.

170

Таким образом, процесс записи информации в ^ -т р и г ­ гер распадается на два микродействия: асинхронная ус­ тановка в 0, когда сигнал синхронизации t = 0, и прием

таблица

По сравнению с синхронным /?5-триггером данный триггер требует меньшего объема оборудования, но и имеет меньшее быстродействие, так как процесс управ­ ления содержит два микродействия.

Г. Д В У Х Т А К Т Н Ы Й tfS -Т Р И Г Г Е Р

В схеме, использующей потенциальные элементы, передача информации между триггерами должна осуще­ ствляться с задержкой сигналов. В самом деле, так как все триггеры цифровой схемы объединены общей шиной синхронизации, то при подаче синхронизирующего сиг­ нала ^=1 переходный процесс начинается во всех триг­ герах схемы одновременно. Однако для надежной работы потенциальных однотактных триггеров необходимо, что­ бы во время переходного процесса в триггере оставались неизменными входные переменные, а их изменения про­ исходили бы только в интервалы времени, когда ^=0. Элементы задержки в информационных цепях решают эту задачу, обеспечивая задержку передачи сигналов на время, равное или несколько большее длительности пере­ ходного процесса в триггере и, следовательно, длитель­ ности сигнала синхронизации (рис. 3-29,а).

Кратковременное хранение (задержка) информации в схемах на потенциальных элементах достаточно про­ сто обеспечивается двухтактным принципом обмена ин­

171