T-триггер

T-триггер синхронный

Таблица 4 – Таблица истинности

Синхронный Т-триггер, при единице на входе Т, по каждому такту на входе С изменяет своё логическое состояние на противоположное, и не изменяет выходное состояние при нуле на входе T. Т-триггер можно построить на JK-триггере, на двухступенчатом (Master-Slave, MS) D-триггере и на двух одноступенчатых D-триггерах и инверторе.

Как можно видеть в таблице истинности JK-триггера, он переходит в инверсное состояние каждый раз при одновременной подаче на входы J и K логической 1. Это свойство позволяет создать на базе JK-триггера Т-триггер, объединяя входы J и К.

В двухступенчатом (Master-Slave, MS) D-триггере инверсный выход Q соединяется со входом D, а на вход С подаются счётные импульсы. В результате триггер при каждом счётном импульсе запоминает значение Q, то есть будет переключаться в противоположное состояние.

Т-триггер часто применяют для понижения частоты в 2 раза, при этом на Т вход подают единицу, а на С — сигнал с частотой, которая будет поделена на 2.

Рисунок 5

Что такое такт?

Синхронные триггеры реагируют на информационные сигналы только при наличии соответствующего сигнала на так называемом входе синхронизации С (от англ. clock). Этот вход также обозначают термином «такт». Такие информационные сигналы называют синхронными.

Низкий и высокий уровень входа

Состояние триггера определяется сигналами на прямом и инверсном выходах. При положительном кодировании (позитивная логика) высокий уровень напряжения на прямом выходе отображает значение лог. 1 (состояние = 1), а низкий уровень — значение лог. 0 (состояние = 0). При отрицательном кодировании (негативная логика) высокому уровню (напряжению) соответствует логическое значение «0», а низкому уровню (напряжению) соответствует логическое значение «1».

Уровень В – 1, уровень Н – 0.

Таблицы переходов

RS-триггер

Объяснение обозначений в таблице переходов на примере RS-триггера – триггера, на котором базируются все остальные триггеры.

RS-триггер имеет два логических входа:

R - установка 0 (от слова reset);

S - установка 1 (от слова set).

RS-триггер имеет два выхода:

- прямой;

- обратный (инверсный).

Для описания работы триггера используют таблицу состояний (переходов).

Обозначим:

Q(t) - состояние триггера до поступления управляющих сигналов (изменения на входах R и S);

Q(t+1) - состояние триггера после изменения на входах R и S.

Таблица 5 – Таблица переходов RS триггера в базисе «ИЛИ-НЕ»

Таблица 6 - Таблица переходов RS триггера в базисе «2И-НЕ»

Таблица 7 – Таблица переходов синхронного RS триггера

Таблица 8 – Таблица переходов для асинхронного RS триггера на элементах «ИЛИ-НЕ»

D-триггер

Таблица 9– Таблица переходов D триггера

Таблица 10 – Таблица переходов для синхронного D триггера

Т-триггер

Таблица 11 - Таблица переходов T триггера

JK-триггер

Таблица 12 - Таблица переходов JK триггера

Демонстрация работы триггеров

D-триггер

Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Т-триггер

Рисунок 9

Рисунок 10

Рисунок 11

Рисунок 12

RS-триггер

Рисунок 13

Рисунок 14

JK-триггер

Рисунок 15

Рисунок 16

Рисунок 17

Рисунок 18

Исследование триггера

Для проведения исследования триггерных схем уже нельзя использовать логический преобразователь, поскольку триггер является элементом памяти. Для этого необходимо подключить к его входам генератор слова и светодиодные индикаторы к выходам. Схема для исследования наиболее сложного JK-триггера показана на рис. 19. Заметим, что тактовый вход триггера необходимо соединить с выходом синхронизации генератора.

Рисунок 19

Конечной задачей исследования является получение таблицы истинности, являющейся одной из основных характеристик триггера. Получение ее целесообразно проводить в следующем порядке:

1. Последовательно подать на входы предустановки триггера активные сигналы высокого уровня (сигнал 1) и зафиксировать состояние выхода триггеров для случая предустановки в 1 и 0, для проверки асинхронности этих входов указанные операции повторить при различных состояниях сигналов на тактовом и информационных входах; в дальнейшем на эти входы подавать только сигналы логического нуля;

2. Подать на тактовый и информационные входы сигналы 0 и 1 в различных комбинациях (на входах асинхронной предустановки при этом должны быть сигналы логического нуля для всех комбинаций) и зафиксировать для каждой комбинации состояние выходов триггера;

3. На основании полученных результатов составить таблицу истинности.
К заданию 4.

Рисунок 20

Рисунок 21

Микросхемы К155ТМ2, КМ155ТМ2 (7474) содержат два независимых D-триггера, имеющих общую цепь питания. Триггера срабатывают по положительному фронту тактового сигнала. У каждого триггера есть входы D, S и R а также комплементарные выходы Q и Q. Входы S и R — асинхронные, потому что они работают (сбрасывают состояние триггера) независимо от сигнала на тактовом входе; активный уровень для них — низкий. Сигнал от входа D передается на выходы Q и Q по положительному перепаду импульса на тактовом входе С (от Н к В). Чтобы триггер К155ТМ2, КМ155ТМ2 (7474 переключился правильно (т.е. согласно та6лицы), уровень на входе D следует зафиксировать заранее, перед приходом тактового перепада. Защитный интервал должен превращать время задержки распространенная сигнала в триггере. Если на входы S и R триггеров микросхемы К155ТМ2, КМ155ТМ2 (7474) одновременно подаются напряжения низкого уровня, состояние выходов Q и Q окажется неопределенным. Загрузить в триггер входные уровни В или Н (т.е. 1 или 0) можно, если на входы S и R подать направления высокого уровня.

Асинхронная установка нужного сочетания уровней на выходах получится, когда на входит S и R поданы взаимно противоположные логические сигналы. В это время входы С и D отключены. Функциональное обозначение и цоколёвка[1] микросхем К155ТМ2, КМ155ТМ2 (7474) показана рисунках выше.

Таблица 13 – Состояние триггера K155TM2, KM155TM2 (7474)