Триггеры

Триггер – это устройство с двумя устойчивыми состояниями. Переход из одного состояния в другое происходит под действием управляющих сигналов. Состояние триггера определяется по уровню сигналов на его выходах. Триггер имеет два выхода: прямой и инверсный. Триггер является элементом памяти, т.е. он способен сохранять состояние, в которое его установили управляющие сигналы после прекращения их действия.

Область применения. Триггеры применяются в устройствах обработки, хранения и передачи информации в цифровом виде. Современные компьютеры, контролеры на 80% состоят из триггеров. На триггерах строятся счетчики импульсов различных типов, регистры, оперативные запоминающие устройства.

Классификация. По способу управления триггеры подразделяются на асинхронные (не тактируемые) и синхронные (тактируемые). Тактируемые переключаются только в момент действия тактирующего импульса. Тактирование может быть потенциалом или фронтом. Существует большое разнообразие триггеров, которые различаются выполняемыми функциями. Наибольшее распространение получили триггеры RS, D, T и JK. Они выпускаются в виде микросхем, состоящие из отдельных триггеров, так и более сложных схем, например, счетчиков и регистров.

20.1 RS – триггер

RS-триггер является простейшим асинхронным триггером, он состоит из двух логических элементов И-НЕ, охваченных цепью положительной обратной связью, и двух инверторов. (рисунок 20.1).

Рисунок 20.1 - Схема RS-триггера (а), таблица истинности (b и с), временная диаграмма (d), условное графическое обозначение (е)

Триггер имеет два входа S (set) и R(reset) и два выхода и . Состояние триггера зависит от того, в каком положении находился триггер до момента подачи управляющих сигналов. Пусть - состояние триггера до момента подачи управляющих импульсов, а - состояние триггера после прихода управляющих сигналов и .

Рассмотрим состояние триггера в соответствии с таблицей истинности (рисунок 20.1,b).

1- строка =0, =0, =1, =1, =1 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =0. Триггер сохранил предыдущее значение. Он находится в режиме хранения информации.

5- строка =0, =0, =1, =1, =0 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =1. Триггер в обоих случаях сохранил предыдущее значение. Он находится в режиме хранения информации.

2 – строка =0, =1, =1, =0, =1 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =0.

6 – строка =0, =1, =1, =0, =0 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =0. В триггер в обоих случаях записывается «0».

3 - строка =1, =0, =0, =1, =1 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =1.

7 - строка =1, =0, =0, =1, =0 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =1. В триггер в обоих случаях записывается «1».

4 - строка =1, =1, =0, =0, =1 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =1 и =1.

8 - строка =1, =1, =0, =0, =0 отсюда следует в соответствии с таблицей истинности элемента И-НЕ, что =1 и =1. В обоих случаях состояния прямого и инверсного выхода схемы одинаковы. Это противоречит определению триггера. Такое состояние триггера является запрещенным. После установки входных сигналов =0, =0, триггер может занять любое положение.

Таблицу истинности можно упростить (рисунок 20.1,с). объединив рассмотренные попарно строки.

На рисунке 20.1,d показана временная диаграмма работы триггера в соответствии с таблицей истинности. Затемненный участок соответствует запрещенному состоянию триггера. Условное графическое обозначение показано рисунке 20.1,е.