Меню

Последовательностные цифровые устройства

Выше были рассмотрены комбинационные цифровые устройства, в которых имеется однозначная связь между входными и выходными сигналами, и отсутствуют элементы памяти.

В цифровой электронике существует еще одна группа устройств, содержащих элементы памяти. Поэтому их выходные сигналы в общем случае зависят не только от сигналов, приложенных к входам в данный момент времени, но и от сигналов, воздействующих на них ранее. Поскольку наличие памяти позволяет задавать последовательность выполнения определенных логических операций, то такие логические устройства называются последовательными или последовательностными [3, 11].

К ним, прежде всего, относятся триггеры, а также схемы, которые выполняются на их основе: регистры, счетчики, распределители, полупроводниковые запоминающие устройства (ЗУ) и другие.

Рассмотрим более подробно основные последовательностные цифровые устройства (ПЦУ).

Триггеры

Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния равновесия и способное под действием управляющих сигналов быстро (скачкообразно) переходить из одного состояния в другое. При включении напряжения питания и отсутствии внешних управляющих сигналов триггер произвольно занимает одно из двух состояний и может находиться в нем как угодно долго. Триггер является элементом памяти и способен хранить 1 бит информации.

Существует четыре разновидности схемной реализации (исполнения) триггеров:

1. На дискретных компонентах с использованием транзисторов (полупроводниковые импульсные триггеры).

2. На интегральных микросхемах операционных усилителей (триггеры Шмитта).

3. На логических элементах.

4. В виде специализированной интегральной микросхемы.

Первые две группы были рассмотрены в курсе “ЭМСТ (ч.2)”. Ниже остановимся более подробно на двух последних вариантах исполнения триггеров (на цифровых триггерах).

В зависимости от свойств, числа входов и функционального назначения цифровые триггеры можно разделить на несколько видов.

Прежде всего, следует различать нетактируемые (асинхронные) и тактируемые (синхронные) триггеры. Изменение состояния асинхронного триггера происходит сразу же после соответствующего изменения потенциалов на его управляющих входах.

В синхронном триггере переключение может произойти только в момент присутствия соответствующего сигнала на тактовом (синхро) входе.

Тактирование может осуществляться импульсом (потенциалом) или фронтом (перепадом потенциала). В первом случае, сигналы на управляющих входах оказывают влияние на состояние триггера только при разрешающем потенциале на тактовом входе. Во втором случае, воздействие управляющих сигналов проявляется в момент перехода единица-нуль или нуль-единица на синхровходе.

Существуют также универсальные триггеры, которые могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режиме.

Основными типами триггеров в зависимости от функционального назначения являются:

- RS

- триггеры;

- Т

- триггеры;

- D

- триггеры;

-

- триггеры.

Триггеры на логических элементах

RS - триггеры

Делятся на асинхронные и синхронные.

Асинхронные RS - триггеры

Могут быть выполнены на логических элементах базисов ИЛИ-НЕ и И-НЕ.

Ниже показаны: принципиальная схема (рисунок 9.29, а), обозначение на электрических схемах (рисунок 9.29, б) и таблица истинности (таблица 9.11) асинхронного RS - триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ.

А Б

Рисунок 9.29

В таблице 9.11 приняты следующие обозначения: R

и S- сигналы на входах триггера; Qt

– выходной сигнал триггера до поступления входных управляющих сигналов; Qt+1

– выходной сигнал после воздействия управляющих сигналов.

Таблица 9.11

S

R

Qt+1

0

0

0

Qt

1

0

1

0

2

1

0

1

3

1

1

Неопределенность

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другие статьи:

Структурный синтез устройств с мультидифференциальными операционными усилителями
мультидифференциальный операционный усилитель аналоговый Создание широкодиапазонных аналоговых устройств и IP блоков как с фиксированными, так и управляемыми параметрами связано либо с совершенствованием технол ...

Телеграфный, телефонный, радиовещательный, телевизионный канал
Людей всегда привлекала идея связи на расстоянии, и человечество постоянно пыталось это как то реализовать. Несомненно, первый способ это обыкновенная почта. Но куда привлекательней выглядит общение в реальном ...

Методы рационального кодирования
Методы рационального кодирования предназначены для сокращения избыточности сообщений в условиях априорной неопределенности относительно статистических характеристик сигналов [4]. Т.е. в условиях, когда сигнал является ...

(C) 2018 | www.techniformula.ru