ZX Hard #02 28 октября 1999

Железо

 ────────────────────────────────────────
            "Железная" логика.
 ────────────────────────────────────────

 (c) VTS'99

   Так,  в  прошлый раз мы остановились на
триггерах. Я немного вернусь назад и пояс-
ню схемотехнику RS-, D- и T-триггеров.


             RS-триггер.

 _    ┌──┐                ┌──┐
 S ───┤ &│          R ────┼ 1│
    ┌─┤  о─┬── Q        ┌─┤  o─┬─── Q
    │ └──┘ │            │ └──┘ │
    └──/──┘            └──/──┘
    ┌──/──┐            ┌──/──┐
    │ ┌──┐ │            │ ┌──┐ │
 _  └─┤ &│ │   _        └─┤ 1│ │    _
 R ───┤  о─┴── Q    S ────┤  o─┴─── Q
      └──┘                └──┘

   Принцип  работы прост: пока управляющие
сигналы  неактивны  (т.е. 0 для прямых и 1
для  инверсных),  на них никто не обращает
внимания,  и получается кольцо из двух ин-
верторов,  имеющее  два устойчивых состоя-
ния.  Воздействие управляющего сигнала пе-
рекидывает  первое  или второе плечо соот-
ветственно, а следом (по кольцу)и противо-
положное.  Если же триггер находится в не-
обходимом состоянии, ничего не меняется.
   Следует  также  обратить  внимание, что
одновременное  воздействие обоих управляю-
щих  сигналов  является  запрещенным, т.к.
состояние триггера после этого неопределе-
но (этого недостатка лишен JK-триггер).


         Тактируемый RS-триггер.

       ┌──┐                 ┌─┬──┐
  R ───┤ &│  ┌─┬──┐        ─┤S│ T├── Q
     ┌─┤  ├──┤S│ T├─ Q      │ │  │
  C ─┤ ├──┤  │ │  │        ─┤C│  │
     └─┤ &│  │ │  │  _      │ │  │   _
  S ───┤  ├──┼R│  o─ Q     ─┤R│  o── Q
       └──┘  └─┴──┘         └─┴──┘

   В  этот триггер можно записать информа-
цию  только при активном сигнале C, в дан-
ном  случае  -  1. (для инверсного входа C
достаточно добавить инвертор). Для тригге-
ра с инверсными входами можно использовать
в  качестве  вентилей  элементы ИЛИ (тогда
вход C - тоже инверсный).


       (тактируемый) D-триггер.

               ┌─┬──┐
  D ───┬───────┤S│ T├── Q     ┌─┬──┐
       │       │ │  │        ─┤D│ T├── Q
  C ───)───────┼C│  │         │ │  │   _
       │ ┌──┐  │ │  │   _    ─┤C│  o── Q
       └─┤1 o──┤R│  o── Q     └─┴──┘
         └──┘  └─┴──┘

   Этот   триггер   является  элементарной
ячейкой  памяти  емкостью  1  бит. Входные
данные  подаются на вход D, а записываются
по сигналу C и хранятся до следующего цик-
ла  записи. При этом состояние входа D иг-
норируется.


           Счетный T-триггер.

        ┌─┬──┐             ┌─┬──┐
      ┌─┤D│  ├───── Q      │ │ T├── Q
      │ │ │  │      _    ──/T│  │   _
  T ──)─/C│  o─┬─── Q      │ │  o── Q
      │ └─┴──┘ │           └─┴──┘
      └────────┘

   Этот триггер может быть построен на ос-
нове  D-триггера с динамическим управлени-
ем, т.е. срабатывающим по фронту (значок /
в обозначении) либо спаду () тактирующего
сигнала.  Как  видно  из  схемы,  с каждым
фронтом в него будет записываться противо-
положное состояние.


       Универсальный JK-триггер.

              ┌─┬──┐
            ──┤S│ T│
              ├─┤  ├── Q
            ──┤J│  │
            ──┤C│  │
            ──┤K│  │   _
              ├─┤  O── Q
            ──┤R│  │
              └─┴──┘

   На  основе  JK-триггера можно построить
любой из перечисленных.
   Асинхронные  входы  R и S могут отсутс-
твовать.
   Вход тактирования C разрешает прохожде-
ние  сигналов  J и K. Вход J аналогичен по
назначению  S,  вход K - R. Однако при од-
новременно активных J и K нет неопределен-
ности - триггер перебрасывается в противо-
положное  состояние  (аналогично T-тригге-
ру).


        Двухступенчатый триггер.

   Таковым может быть любой из тактируемых
триггеров,    рассмотрим   двухступенчатый
D-триггер.
   Двухступенчатые триггеры называют также
триггерами master-slave, или мастер-помощ-
ник.

         ┌─┬──┐    ┌─┬──┐
    D ───┤D│ T├────┤D│ T├── Q
         │ │  │    │ │  │   _
    C ─┬─/C│  │  ┌─/C│  o── Q
       │ └─┴──┘  │ └─┴──┘
       │   ┌──┐  │
       └───┤1 o──┘
           └──┘

   Как  видно  из  рисунка, первый триггер
срабатывает по фронту, а второй - по спаду
тактирующего   импульса.  Т.е.  информация
принимается  в триггер-мастер по фронту, а
выдается  на выход (в триггер-помощник) по
спаду импульса C.
   Этот  тип триггеров применяется, напри-
мер,  в многоразрядных счетчиках и регист-
рах сдвига.

                    продолжение следует...

   В  следующий раз я остановлюсь на более
сложных элементах и узлах.









    

    

            
Other articles: