Исследование RS-триггера

Триггеры

Триггером называют последовательностную схему с положительной обратной связью и двумя устойчивыми состояниями 0 и 1. То есть триггер обладает свойством памяти. В общем случае триггер может иметь асинхронные входы предварительной установки (R, S), тактовый или синхронизирующий (C) и информационные входы (D). К основным типам триггеров относятся:

1) триггер с раздельной установкой состояний (RS-триггер);

2) триггер " защелка" (D - триггер);

3) универсальный триггер (JK - триггер);

4) триггер со счетным входом (T - триггер).

В данной лабораторной работе будет рассмотрен RS-триггер и его работа.

Ход работы:

1. Создание проекта в CoDeSys и исследование работы триггеров

1) Запустить среду программирования CoDeSys 2.3. Создать новый проект (File-> New). Выбрать строку 3S CoDeSys SP PLCWinNT V2.4:

Рисунок 1 – Начало работы

Выбрать язык программирования CFC(Continuous Function Chart).

Исследование RS-триггера

RS-триггер (или SR-триггер) — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы. Подача единицы на вход S – устанавливает выход Q в единицу (TRUE). Подача единицы на вход R – сбрасывает выход Q в ноль (FALSE). Одновременная подача единицы на оба входа запрещена.

Рисунок 2 – Условное графическое обозначение RS-триггера: S – вход установки триггера (Set); R – вход сброса триггера (Reset); Q – основной выход; Ǭ – инверсный выход.

RS-триггер может находиться в двух устойчивых состояниях. Во включенном состоянии выход Q активен, выход Ǭ неактивен. В выключенном (сброшенном) состоянии выход Q неактивен, а выход Ǭ активен.

Рисунок 3 – Временная диаграмма работы RS-триггера

Таким образом, RS-триггер обладает памятью. Поэтому он используется как простейший элемент для хранения информации. Триггер может собран из элементарных полупроводниковых устройств – транзисторов. Из огромного числа триггеров собирается, например, микросхема статической памяти в ЭВМ. В связи с высокой скоростью работы статической памяти она используется при создании КЭШ-памяти.

Используя функциональные блоки логического " ИЛИ" (OR) собрать RS-триггер, согласно схеме:

Рисунок 4 – Логическая схема RS-триггера «2ИЛИ-НЕ»

Примечание: блок логического OR часто обозначают " 1", блок логического AND обозначают " & ".

Набор программы на языке CFC происходит путем выбора функциональных блоков (ФБ) из библиотеки, размещения их на рабочем поле и соединения соответствующих входов-выходов.

Для вставки нового ФБ следует выбрать иконку на панели инструментов, расположенной сверху. Автоматически создастся блок AND (логическое И). Установив курсор на его имени, можно переименовать его, например в OR, при этом он автоматически превратится в блок логического ИЛИ (OR). Можно также воспользоваться помощником выбора ФБ по библиотекам (щелчок на имени ФБ, затем клавиша F2).

Инвертирование входа/выхода осуществляется значком . Соединение входов и выходов происходит прямым перетаскиванием мышью. Необходимо помнить, что соединяться могут только выход с входом.

Рисунок 5 – RS-триггер на языке CFC с применением блоков OR

Следует не забывать объявлять используемые в программе переменные. В данной работе применяется булевский тип данных BOOL.

Примечание: не рекомендуется называть переменные одной буквой, так как в CoDeSys есть служебные символы. Они выделяются синим цветом.

Отладка программы проводится следующим образом. Установить режим эмуляции в CoDeSys (Online-> Simulation mode). Запустить программу на выполнение (Online-> Login, затем Online-> Run). Наблюдать за работой программы. Ручное изменение значения переменных можно производить следующим образом:

- двойной щелчок на имени переменной в онлайн режиме;

- команда (Online-> Force value или клавиша F7).

В онлайн режиме состояние переменных отображается цветом. Синий цвет: логическая переменная равна TRUE; черный цвет: логическая переменная равна FALSE.

Рисунок 6 – Реализация режима эмуляции

Проанализировать работу RS-триггера. Выйти из режима эмуляции, нажав Online-> Logout.

Создать визуализацию работы RS-триггера в среде CoDeSys (см. пункт 2), которую при отчете лабораторной представить на проверку преподавателю.