Файл: Гутников, В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах.pdf

налу на входе D (P = D). Когда С = О (С =1), разрешается пере­ пись информации с выхода первого элементарного триггера

( Р —Р) через ключи g и h во второй, выходной, триггер Q—Q. Таким образом, если С= 0, то закрыты ключи а и &и инфор­

мация со входа D не проходит на триггер Р—Р. Если же С=1, то закрыты ключи g и h и информация с триггера Р—Р не пере­

писывается в триггер Q—Q. Следовательно, при отсутствии так­ товых импульсов выходные сигналы триггера по рис. 19, a (Q—

Q) не изменяются под воздействием сигнала D, независимо от того, какой потенциал присутствует на входе С (С = 0 или С =1).

Рис. 19. Вариант тактируемого фронтом 0/1 D-триггера (а) и диаграммы его работы (б)

И только в тот момент, когда потенциал С переходит из 1 в 0, ключи а и Ь, ранее открытые, закрываются, ключи g и h откры­

ваются и триггер Q— Q устанавливается в состояние, соответ­ ствующее сигналу на входе D. В этом как раз и заключается от­ личие триггеров, тактируемых фронтом, от триггеров, тактируе­ мых потенциалом.

Диаграммы работы триггера по схеме рис. 19, а приведены на рис. 19,6. С целью сделать рисунок более компактным потен­ циал 1 на этой диаграмме (и на последующих) изображен жир­ ной линией, а потенциал 0 — тонкой.

В иностранной литературе синхронизируемые фронтом триг­ геры, составленные из двух последовательно включенных триг­ геров, синхронизируемых импульсами, часто называют тригге­ рами по схеме «хозяин—раб» (master—slave), имея при этом

ввиду подчиненность второго, простейшего триггера первому. Триггеры по схеме «хозяин—раб», естественно, могут быть

построены не только на ячейках «НЕ—ИЛИ», как показано на рис. 19, а, но и на ячейках «НЕ—И» или «И—ИЛИ—НЕ», а также на основе различных сочетаний разных ячеек. Для построения синхронизируемых фронтом SR-, Е-, R-, S- и D-триггеров при этом достаточно выполнить соответствующим образом ключи на входе первого элементарного триггера (хозяина), а логиче­

45

ская цепь на входе второго элементарного триггера (раба) мо­ жет быть всегда одной и той же, например такой, как у такти­ руемого импульсом D- или 57?-триггера.

Рис. 20 показывает варианты схем тактируемых фронтом триггеров с двумя управляющими входами.

Триггер рис. 20, а представляет собой 57?-триггер, построен­ ный по схеме «хозяин—раб» на ячейках «И—ИЛИ—НЕ». Этот триггер входит в серию К172 (К1ТР721).

Поскольку этот 5/?-триггер (рис. 20, а) тактируется фронтом, то сигналы S и R могут воздействовать на состояние выходного триггера Q только в момент перехода потенциала С из 1 в 0.

Рис. 20. Варианты тактируемых фронтом триггеров

сдвумя управляющими входами

Вмомент этого перехода должно соблюдаться неравенство

имеют также дополнительные входы 50, 5i, R0, Ri. Эти входы предназначены для нетактируемой установки триггеров в на­ чальное состояние. Если С= 0 и, следовательно, открыта цепь переписи из триггера Р в триггер Q, то установка триггера Q может быть произведена только путем подачи импульсов на входы триггера Р. Сигнал 5 0=1 поставит триггер Р в такое со­ стояние, при котором триггер Q установится в единицу. Соот­ ветственно сигнал 7?о=1 обеспечит Q = 0. Если же С=1 и ключи, связывающие первый триггер со вторым, закрыты, то началь­ ная установка в единицу или нуль триггера Q должна произво­ диться подачей сигнала единица соответственно на вход 5 t или вход Ri.

Схема, приведенная на рис. 20,6, показывает еще один метод построения триггера, имеющего два управляющих входа и так­ тируемого фронтом. В этом триггере содержатся шесть симме­ трично включенных инверторов: инверторы е, a, b, f соединены

46

между собой тремя парами триггерных связей; выходной триг­

гер Q—Q управляется выходными потенциалами инверторов

а и Ь.

Когда С= 0, инверторы а и b выступают как триггер, т. е.

если а = 0, то b —1 и наоборот. При этом сигналы D и D могут изменить выходные сигналы инверторов е и f, но не влияют на состояние триггера а—Ь. Действительно, предположим, что а = 1 и Ь = 0. Тогда сигнал а = 1 устанавливает е= 0 независимо от сигнала на входе Z). На выходе же инвертора f сигнал в зави­

Таким образом, при С=1 управляющие сигналы D и D также не могут повлиять на состояние выходного триггера. Однако в момент перехода С из 1 в 0 именно сигналы е й f, зависящие

от потенциалов D и Д определяют, в какое состояние устано­ вится триггер а—Ь. Поскольку триггер а—b непосредственно

влияет на состояние выходного триггера Q—Q, то, следова­

тельно, в момент перехода С из 1 в 0 триггер Q—Q установится в состояние, соответствующее сигналу D (Q = D).

Интересно, что триггер по схеме рис. 20, б хотя и имеет два управляющих входа, тем не менее фактически ведет себя как одновходовый. Действительно, для этого триггера запрещенным является сочетание как двух единиц, так и двух нулей на управ­ ляющих входах. В обоих случаях состояние выходного триггера окажется неопределенным. Следовательно, один управляющий сигнал обязательно должен быть инверсией второго, так что в итоге управление можно вести только по одному входу.

На рис. 21, а показан второй вариант /5-триггера, тактируе­ мого фронтом и построенного на шести инверторах. Схема этого триггера несимметрична, и управление ведется только по одному входу D. Подобный триггер входит, в частности, в серию К155.

В триггере рис. 21, а состояние выходного элементарного

триггера Q—Q определяется сигналами на выходе инверторов а и Ь. Поскольку вся схема построена на ячейках «НЕ—И», то

при С= 0 получим a = b = 1 и сигнал на входе D не сможет воз­ действовать на триггер Q—Q. Соответственно в этом случае / = D и e = f=Z). При переходе тактирующего сигнала С из 0 в 1 потенциал а устанавливается равным e=D, а потенциал b = a = D. В результате триггер Q—Q устанавливается в состоя­ ние, соответствующее сигналу на входе D. Причем далее при С = 1 потенциал D снова не будет оказывать влияния на выход­ ной триггер Q—Q. Установившись в определенное состояние,

47

триггер е—а будет теперь поддерживать постояннный потенциал на выходе инвертора Ь, и изменение сигнала D может привести только к изменению выходного потенциала инвертора f.

Диаграммы работы D-триггера по схеме рис. 21, а приведены на рис. 21,6. На схемах триггеров 20,6 и 21, а показаны также входы нетактируемой установки триггера в начальное состояние при С= 0 (входы So и -Ro) и при С=1 (входы Si и Ri). У триг­

Рис. 21. Схема тактируемого фронтом несимметрич­

а также R0 и Ri попарно соединяют, так что образуются единые входы Soi и Roi, по которым начальная установка триггера мо­ жет производиться при любом потенциале на тактовом входе.

Как говорилось в предыдущем параграфе, D-триггеры могут иметь дополнительный управляющий вход V. Если на вход V подан сигнал нуль, то триггер сохраняет свое предыдущее со­

ячейку «И», второй вход которой и будет служить входом Е-триг- гера. Можно обойтись и без дополнительной ячейки «И», если подавать сигнал Е на те же инверторы, что и тактовые им­ пульсы (рис. 21, а, штриховая линия). В триггерах по схеме «хозяин-раб» при этом достаточно подать управляющий потен­ циал Е только на ключи записи триггера-«хозяина» (рис. 19, а, штриховая линия).

Описанные здесь триггеры, естественно, являются лишь ти­ пичными примерами подобных схем. На практике встречается много различных вариантов триггеров, отличающихся логиче­

48