Главная Движение носителей электрических зарядов



вход синхронизирующего сигнала. Если С = 0*, триггер сохраняет состояние, установленное ранее. Триггер состоит из асинхронного RS-триггера и логических переключающих устройств на входах (одного элемента НЕ и двух элементов И). На рис. 21.9,в дана таблвда истинности, определяющая функционирование триггера. Из нее видно, что при С = 1 триггер устанавливается в состояние, определяемое логическим уровнем на входе D (при анализе состояний логических элементов схем на рис. 21.9 и 21.10 состояния входов и выходов для одного режима отмечены кружком, для другого режима - без кружка).

При С = О на выходах элементов И образуются уровни О для входов 7?5-триггеров. При С = 1 и на входе D - I уровень 1 будет на входе S RS-триггера, а если на входе D = О, то уровень 1 окажется на входе R 7?Х-триггера. Следовательно, D-триггер принимает информацию с входа D, когда С = 1, и может ее хранить до тех пор, пока С = 0.

Г-триггер. Буква Г означает, что триггер имеет счетный вход. Структура одной из схем Г-триггера и его условное обозначение показаны на рис. 21.10, а, б соответственно. Триггер состоит из двух {А и Б) синхронных Л5-триггеров, имеющих синхронизирующие входы С и один счетный вход Г, которым служит синхронизирующий вход С триггера А, а также содержит инвертор (НЕ), -через который тактовый импульс подается на триггер Б. Триггер А называют ведущим, а триггер Б - ведомым.

В Г-триггере осуществлена перекрестная обратная связь: с выхода Q триггера Б на вход R триггера Лис выхода Q триггера Б на вход S триггера А. Поступление на вход Гуровня 1 обеспечивает перевод триггера А в состояние, противоположное предыдущему. Если Г = О и б = О, а б = 1, то на выходах триггера А будут такие же уровни, поскольку единичный уровень сигнала на выходе инвертора обеспечивает запись <;игналов с выхода первого триггера А во второй Б. При этом на входе S триггера А будег 1, а на входе R - 0. Подача сигнала 1 на Г отключаег триггер Б от А и обеспечивает запись в


Рис. 21.10

* Такая запись означает, что «на входе С логический нуль»; запись С j означает, что «на входе С логическая единица».



в

Рис. 21.11

него сигналов 1 на S и О на Я. Изменение входного уровня на Г = О приводит к отключению входов триггера А и запись сигналов с его выходов в триггер Б, который переводится в состояние 6 = 1. 6=0, т. е. в состояние, противоположное предыдущему.

JK-триггер. Это наиболее универсальный триггер. Структурная схема и условное обозначение одного из вариантов такого триггера показаны на рис. 21.11, а,б. Входы J и К задают состояния: J - триггер устанавливается в состояние 1, X - в состояние 0. Эти входы подобны входам R и S в триггере RS. JK - триггер имеет вход С (исполнительный синхронизирующий), поэтому триггер является синхронным, т. е. его выходные уровни устанавливаются только при поступлении тактовых импульсов С.

Входы i? и S связаны с выходами перекрестными связями через две схемы И, на один из входов которых подаются управляющие уровни J и X. В JX-триггере допустимо подавать на входы J тл К одинаковые сигналы (в отличие от Я5-триггеров). Если на входы J тл К поданы сигналы единицы (J = 1 и X = 1), схемы И превращаются в повторители для уровней, поданных на входы 7 и 2. В этом случае JiC-триггер работает как Г-триггер. При остальных наборах сигналов на входах J и К JK-триггер работаег как Я5-триггер, причем вход J соответствует входу S, а К - входу R.

§ 21.3. Счетчики

Счетчиком называют цифровое устройство, осуществляющее счет импульсов, поступающих на его вход. Числа в счетчике представляются в двоичной системе счисления в виде комбинаций состояний триггеров, образующих разряды счетчика. По функциональному признаку счетчики подразделяют на суммирующие, в которых числа, представленные в виде последовательности импульсов, складываются с записанным ранее числом; вычитающие, когда входные импульсы вычитаются из начального числа, и реверсивные, производящие одну из указанных выше операций в зависимости от знака входных сигналов.

В зависимости от схемы выполнения цепей связи между разрядами различают счетчики с непосредственной связью, с цепями переноса и комбинированные. По принципу подачи



сигналов счетчики бывают последовательными, параллельными и смешанными. Счетчики выполняют на счетных триггерах (например, Т- или JX-типа).

Суммирующие двоичные счетчики. В таких счетчиках поступление на вход очередного импульса вызывает увеличение на одну единицу хранимого в счетчиках числа. При этом в счетчике устанавливается число, которое получается суммированием предыдущего значения с единицей. Суммирование производится в двоичной системе счисления. Процесс суммирования можно описать с помощью логических выражений. Функционирование i-ro разряда счетчика можно представить таблицей истинности (табл. 21,5).

Таблица 21.5

о, 0 0 11

П, 0 10 1

iji 0 10 1

П,+ 0 0 0 1

где а,- - цифры разрядов числа до суммирования; fc; - цифры разрядов числа, получаемого при суммировании с единицей; Ц- - значение переноса, формируемого в (г - 1)-м разряде счетчика и передаваемого в i-Pi разряд; П; + 1 - перенос, передаваемый в (i + 1)-й разряд; П; + 1 = а,П,-.

Из таблицы истинности следует, что установившееся в г-м разряде значение fc; = а,П,- v а;П; может быть получено путем подачи пфеноса П,- на счетный вход триггера i-ro разряда, хранившего значение о,-; на вход счетчика поступила логическая единица, перенос, подаваемый на первый разряд счетчика Hil; П( + 1=П2=а1.

Приведенные логические выражения реализует схема счетчика на рис. 21.12, а с четырьмя разрядами. Информационные входы J и К триггеров разрядов объединены с образованием счетного входа, на который подаются поступающие в разряды переносы. Подлежащие счету импульсы подаются на входы синхронизации триггеров. Если на вход счетного триггера поступает перенос, равный логической 1, входной импульс переводит триггер в новое состояние. В противном случае в триггере сохраняется прежнее состояние. Для формирования переносов использованы логические элементы И. Цепь установки «нуля» используется для начальной установки в состояние О триггеров всех разрядов счетчика.

На рис. 21.12,6 представлены временные диаграммы работы счетчика. При нарастании входного импуЛьса триггер принимает поданное на его информационные входы значение переноса, затем при спаде входного импульса на выходе триггера устанавливается новое значение. С каждым входным импульсом число в счетчике увеличивается на единицу. Такое нарастание числа продолжается до тех пор, пока после (2" - 1)-го входного импульса не установится двоичное число (И... 1)2- Далее с приходом 2"-го импульса в счетчике устанавливается исходное состояние 00...О, после чего счет ведется сначала.

Вычитающий счетчик. В вычитающем счетчике поступление на вход очередной логической единицы (очередного импульса) вызывает умень-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 [143] 144 145 146 147 148


0.0136