Материал: 2160
Исследуйте эту схему в пошаговом режиме и убедитесь, что логика ее работы соответствует таблице истинности D-триггера.
На основе D-триггера изготовляют проблесковые маячки для автомобилей спецслужб. В них на вход D-триггера D подаются прямоугольные импульсы с частотой 2 или 3 герца от простейшего генератора. Прямой и инверсный выходы триггера управляют мощными транзи-
Ссторными ключами, коммутирующими лампы проблесковых маячков.
Исследован е DV-триггера
Иногда D-тр ггер дополняют еще одним входом V, разрешающим
Такиеего переключен е. триггеры называют DV-триггерами (рис. 2.6). бА Д И
Рис. 2.6. Исследование DV-триггера
81
При установке разрешающего сигнала (V = 1) DV-триггер работает аналогично D-триггеру, но при запрещающем сигнале (V = 0) смена состояний триггера не происходит.
При соединении инверсного выхода Q с входом D такой DV-триггер превращается в счетный T-триггер, выполняющий счет по модулю два.
Окончательное оформление отчета по лабораторной работе
делать выводы по результатам исследований одноступенчатых триггеров, начерт ть их схемы и отметить особенности каждого из них.
Лог ку работы каждого исследуемого триггера следует проиллюстри- |
|||
ровать собственным примером, отражающим зависимость выходных |
|||
С |
и его состояний в момент поступления |
||
|
тр ггера от входных |
||
этих с гналов на входы. |
|
|
|
Во время защ ты отчета по лабораторной работе обучающемуся |
|||
для оценки его знан й могут |
ыть заданы следующие контрольные во- |
||
сигналов |
|
|
|
просы |
задан я. |
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
||
1. |
Заполните та лицу истинности асинхронного RS-триггера на |
||
|
элементах ИЛИ-НЕ. |
|
|
2. |
Почему ситуация на входе R = S = 1 асинхронного RS-триггера |
||
|
на элементах ИЛИ-НЕ считается запрещенной? |
||
3. |
Заполните таблицу истинности асинхронного RS-триггера на |
||
|
бА |
||
|
элементах И-НЕ. Какая ситуация входа на этом триггере являет- |
||
|
ся запрещенной? |
|
|
4. |
Как асинхронный RS-триггер с инверсными входами можно |
||
|
преобразовать в синхронный? |
|
|
5. |
Заполните таблицу истинности синхронного RS-триггера. Со- |
||
|
|
Д |
|
|
поставьте эту таблицу с эпюрами входных и выходных сигналов |
||
|
данного триггера. |
|
|
6. |
Как синхронный RS-триггер можно преобразовать в D-триггер? |
||
7. |
Назовите входы D-триггера и их назначение. |
||
8. |
Имеет ли D-триггер запрещенную ситуацию на его входах? |
||
9. |
|
|
И |
Какое практическое применение имеют D-триггеры для автомо- |
|||
билей спецслужб?
10.Что представляет собой DV-триггер? В чем его принципиальное отличие от D-триггера?
11.Как преобразовать D-триггер в делитель частоты? 12.Как преобразовать D-триггер в Т-триггер?
82
Лабораторная работа №2 ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИГГЕРОВ С ВНУТРЕННЕЙ ЗАДЕРЖКОЙ
Цель работы: исследование двухступенчатых триггерных схем, выявление их достоинств и недостатков.
Краткие теоретические сведения
Требование устойчивой работы цифровых устройств вызывает в ряде случаев необходимость задержек в переключении триггеров. Это
обеспеч вается спользованием двухступенчатых триггеров (master- |
||
и |
||
slave, ведущ й-ведомый). Иногда бывает необходимость одновременно |
||
Сопраш вать состояние триггера, и переключать его в новое состояние. |
||
В этом случае при |
спользовании одноступенчатых триггеров может |
|
возн кнуть с туац |
я неопределенности, когда новое состояние триггера |
|
|
бА |
|
окажется лог чески зависимым от самого себя [8, с. 12]. Эта неопреде- |
||
ленность разрешается посредством применения двухступенчатых триг- |
||
геров. |
|
|
При спользовании двухступенчатых триггеров удается информа- |
||
цию, снимаемую с выхода триггера, использовать для управления сиг- |
||
налами на его входах. Иначе говоря, двухступенчатый триггер обеспе- |
||
чивает развязку входов-выходов. Такие триггеры также называют триг- |
||
герами с внутренней задержкой, поскольку в них происходит задержка |
||
переключения на длительность синхроимпульса. |
||
|
|
Д |
Различают несколько схем двухступенчатых триггеров: |
||
1) двухступенчатые триггеры с инвертором; |
||
2) двухступенчатые триггеры с разнополярным управлением; |
||
3) двухступенчатые триггеры с запрещающими связями;
4) шестиэлементные двухступенчатыеИтриггеры.
Двухступенчатые триггеры с инвертором
Двухступенчатый RS-триггер с инвертором рассматривался ранее (см. рис. 1.41). С помощью редактора программы WEWB32 введите эту схему в компьютер и исследуйте ее работу с использованием тех же средств, что и в предыдущей лабораторной работе.
Схема двухступенчатого D-триггера с инвертором, собранная на использовании двух одноступенчатых D-триггеров, была представлена на рис. 1.39,а. Ту же схему можно собрать, используя только один базовый элемент И-НЕ (см. рис. 2.7).
Исследуйте работу данной схемы теми же средствами.
Важными условиями работы двухступенчетого триггера с инвертором являются:
83
1)длительность синхроимпульса должна превышать время переключения первой ступени (условие «маскировки»);
2)время переключения первой ступени должно превышать время формирования инвертором выходного сигнала (это условие выполняется практически всегда).
С |
& |
& |
|
|
|
|
D |
|
& |
& |
Q |
||
и |
|
|
|
|||
|
|
|
& |
& |
& |
|
|
|
|
|
Q |
||
C |
|
& |
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
||||
|
Р с. 2.7. Двухступенчатый D-триггер на базе элемента И-НЕ |
|||||
Следующ й т п двухступенчатых триггеров – триггеры с разнополярным управлением – практически ничем не отличаются от только что рассмотренных. Вместо инвертора здесь во втором триггере используется инверсный вход для тактируемого сигнала C. Теоретически такой триггер должен переключаться быстрее, однако собрать его на элемен-
тах одного типа уже нельзя. |
Д |
|||||
|
|
|
||||
Двухступенчатые триггеры с запрещающими связями |
||||||
Типовая схема триггеров данного типа представлена на рис. 28. |
||||||
|
|
Связь |
И |
|||
S |
& |
А & |
|
|||
& |
& |
Q |
||||
|
|
|
||||
C |
|
& |
|
|
|
|
|
|
& |
& |
|
||
|
|
|
Q |
|||
R |
& |
Б |
|
|
||
Связь Б
Рис. 2.8. Двухступенчатый RS-триггер с запрещающими связями
Принцип работы такого триггера в следующем. При записи информации в первую ступень триггера на элементах первой ступени
84
(точки А и Б на рис. 2.8) формируются сигналы блокировки второй ступени, которые по цепям связи передаются во вторую ступень, запрещая ее работу. После записи в первую ступень сигналы блокировки снимаются.
Преимуществом триггера с запрещающими связями является более высокое быстродействие и возможность использования в нем эле-
Сментов одного типа.
Шест элементный двухступенчатый D-триггер
Шест элементная схема легла в основу многих типов триггеров. редиреально выпускаемых триггеров такого типа наибольшее распространен е меют м кросхемы К155ТМ2, содержащие два шестиэлементных D-тр ггера с входами предустановки и сброса. Схема такого D-тр ггера (полов на микросхемы К155ТМ2) представлена на рис. 2.9.
бА Д И
Рис. 2.9. Двухступенчатый шестиэлементный D-триггер: а – схема; б – обозначение
Контрольные вопросы и задания
1.Исследовать схемы на рис. 2.7, 2.8, 2.9 теми же программными средствами, что и в предыдущей лабораторной работе.
85