Документ: 2160, страницы 46-50 | База учебных материалов

отмечены добавленные обратные связи. Вот еще один пример «волшебных свойств» обратных связей в электронике, которые кардинально меняют логику работы электронной схемы.

S

T

Q

S

&

Q

С

Q

T

C

T=C

R

&

Q

мости

б

а

Р . 1.39. Счетный триггер: а – условное обозначение; б – схема

Способы управления триггерами

В зав

с

от того, какой параметр входных сигналов исполь-

зуют для зап си

нформации, триггеры классифицируют на следующие

три категор

:

1) со статическим управлением (управление по уровню входного

сигнала);

2) с динамическим управлением (управление по фронту или сре-

зу);

Д

3) двухступенчатые триггеры.

ТриггерыбАсо статическим управлением срабатывают в момент, ко-

гда входной сигнал достигает порогового уровня. Все рассмотренные

выше триггеры имеют этот простейший вид управления.

Триггеры, тактируемые фронтом, могут быть построены на основе

И

двух статических триггеров. Схема такого двухступенчатого D-триггера

представлена на рис. 1.40.

D

D1

T

Q1

D2

T

Q

D

TT

Q

C1

C2

Q

C

Q

C

1

а

б

Рис. 1.40. D-триггер, тактируемый фронтом: а – схема; б – условное обозначение

46

Здесь вход D2 триггера второй ступени соединен с выходом Q1 триггера первой ступени. Тактовый сигнал C подается одновременно на обе ступени, но на вторую ступень он попадает через инвертор. Вследствие этого изменение сигнала на D-входе сразу выход Q двухступенчатого триггера не изменит. Это изменение может произойти лишь в момент, когда потенциал C будет переходить из 1 в 0. Когда сигнал C ста-

нет равным нулю, вход D2

триггера второй ступени разблокируется и

под его воздействием изменится (или не изменится) выход Q двухсту-

пенчатого тр

ггера. Практической реализацией такого триггера являет-

ся м кросхема К155ТМ2, содержащая в себе два D-триггера с устано-

нверсными входами R и S .

Используя D-триггер, тактируемый фронтом, можно получить

С

JK-тр ггер, такт руемый фронтом (см. рис. 1.41).

S

T

S

T

Q

&

J

C

1

вочными

Q

R

T

D

Q

K

&

C

Q

1

Рис. 1.41. JK-триггер, тактируемый фронтом

Рис. 1.42.

вухступенчатый

RS-триггер, тактируемый фронтом

бА

На рис. 1.42 иллюстрируется принцип построения двухступенча-

того RS-триггера. Здесь до приходаДтактового импульса C = 0 триггер первой ступени хранит информацию от предыдущего такта. С приходом

тактового			И

а входы
		0.
	C
ступени

1.	Какое электронное устройство называется триггером?
2.	Напишите таблицу истинности асинхронного RS-триггера, по-
	лученного на основе базового элемента ЛИ-НЕ.

3.Постройте схему асинхронного RS-триггера на основе базового элемента И-НЕ.

4.Начертите схему синхронного RS-триггера.

5.Какова функция тактового входа в работе синхронного триггера?

47

6. Начертите схему JK-триггера и объясните принцип его работы.

7. Начертите схему D-триггера и объясните принцип его работы. 8. Начертите схему T-триггера и объясните принцип его работы.

9. Какие триггеры со статическим управлением вам известны?
10. Используя статический D-триггер, получите схему динами-
С
ческого D-триггера, тактируемого фронтом.
11. Используя	D-триггер, тактируемый фронтом, получите схе-
му JK-тр ггера, тактируемого фронтом.
назначения
	Практическое занятие №8
		РЕГИСТРЫ
бА
Цель занят :	раз ор и анализ принципов действия схем регист-
ров разл чного	, выполненных на триггерах с потенциаль-
ным представлен ем	нформации.

Краткие теоретические сведения

Регистром называется устройство, выполняющее функции сверх-

оперативной памяти, предназначенное для приема, кратковременного хранения и выдачи информации в виде слова в двоичном коде, а также возможно выполняющее некоторые преобразования над кодом слова.

Регистр представляет собой совокупность триггеров и вспомогательных КЛУ, количество и схема соединения которых зависят от числа

разрядов кода слова и набора операций, выполняемых регистром.

1) установка регистров в нулевоеДсостояние (сброс); 2) прием кода слова из другого устройства;

Помимо хранения кода слова регистры обеспечивают выполнение

следующих операций [7, с.4]:

3) преобразование кода числа (преобразование прямого кода в обратный и наоборот);

4) преобразование последовательного кода слова в параллельный
и наоборот;	И

5)сдвиг кода слова вправо или влево на требуемое число разрядов;

6)выполнение логических операций.

По элементной базе регистры подразделяются на регистры на D-триггерах, RS-триггерах, JK-триггерах.

По способу записи информации регистры подразделяются на три

типа:

1) параллельные;

48

2)последовательные;

3)параллельно последовательные (комбинированные).

В параллельных регистрах запись кода числа происходит параллельным кодом, то есть во все разряды одновременно. А последова-

тельные регистры характеризуются последовательной записью разрядов слова, начиная с младшего или старшего разряда, путем последовательного сдвига кода слова тактирующими импульсами. Комбинированные регистры имеют входы, как для параллельной, так и для последовательной зап си.

Спри построен рег стров, различают однотактные и многотактные регистры.

В зав с мости от типов тактирования триггеров, применяемых

Параллельные регистры

Параллельный регистр представляет собой n независимых триггеров (n – ч сло разрядов регистра), объединенных по цепям тактирова-

начальной установки (рис. 1.43).
ния
D1	D T Q1	D1	D T	Q1 а			б
	C		C
D2	D T Q2	D2	D T	Q2	D0
	C		C		D1	RG Q0
⁞	⁞	⁞		⁞ ⁞	⁞		Q1
Dn	бА				D7		⁞
Dn	D T Qn	Dn	D T	Qn	D7		⁞
	C		C		C		Q6
C		C	E		E		Q7
			E
Рис. 1.43. Параллельный			Д
Рис. 1.43. Параллельный		Рис. 1.44. Параллельный регистр с выходами на три
регистр		состояния: а – огранизация; б – обозначение
				И

Здесь усилитель (обозначен треугольником) обеспечивает единичный эквивалент нагрузки по входу тактирования C. Загрузка регистра производится во все триггеры одновременно, поэтому время задержки при загрузке регистра определяется временем установки одного триггера.

Параллельные регистры обычно снабжаются выходами на три состояния (рис. 1.44). У них появляются два дополнительных параметра: время перехода из активного состояние в третье и время перехода из третьего состояния в активное. Такие регистры имеют специальный значок в верхней части поля выходов при их обозначении (рис. 1.44, б).

49

В данном случае приведено обозначение регистра, построенного на статических D-триггерах. Регистры, построенные на динамических триггерах, у входа C имеют специальный значок, как и у динамических триг-

геров (см. рис. 1.40,б; 1.41).

Последовательные регистры

Последовательный регистр представляет собой цепочку n триггеров с динамическим управлением (n – число разрядов регистра). Основное назначение таких регистров – реализация операции сдвига и преобразован е з последовательного кода в параллельный. Простейшая схема последовательного четырехразрядного регистра представлена на рис.

и
1.45.
1кΩ/5v
С+U	LS	Q0 LS	Q1 LS	Q2 LS	Q3
[D]	S	S	S	S
	1D	1D	1D	1D
бА
	C1	C1	C1	C1
[C]	R	R	R	R
[R]					R

Рис. 1.45. Последовательный регистр на D-триггерах с динамическим управлением

Данная схема выполнена средствами системы схемотехнического моделирования [3] в европейскойДнотации. Здесь в качестве логических констант используются ключи [D], [C], [R]. Подключение входов D- триггеров к источнику питания означает поступление на них логической единицы. Подключение их к общему заземленному проводу соответствует логическому нулю. Для переключения этих ключей нужно нажать на клавиатуре соответствующую букву D, ИC или R. Здесь D – информационный вход, C – тактирующий вход, R – сброс.

Рекомендуется выбирать для триггеров технологию ТТЛШ (LS). Это значительно уменьшит число связей в схеме, поскольку в данном случае неподключенный вывод будет эквивалентен подаче логической единицы.

Состояние данного регистра определяется четырьмя индикаторами, подключенными к выходу каждого триггера. Светящийся i-й индикатор означает 1 в данном разряде регистра (Qi = 1).

Программный симулятор системы схемотехнического моделирования [3] позволяет наблюдать процесс работы регистра. Данный регистр работает следующим образом.

50

Материал: 2160

Смотрите также: