RS триггер

Лабораторная работа № 5

Изучение работы триггеров: R-S; J-K; T- и D – типов

Цель работы: Исследовать сгенератора слов Word Generator различные типы триггеров.

Студенты должны

знать назначение и типы триггеров;

уметь анализировать работу триггеров R-S; J-K; T- и D-типов и строить таблицы состояния триггеров.

Методика выполнения практической работы

Для исследования триггерных схем в программе Electronics Workbench целесообразно использовать генератор слова и светодиодные индикаторы на выходах, при этом для тактирования триггеров необходимо использовать выход синхронизации генератора. Конечной задачей исследования является получение таблицы истинности, являющейся одной из основных характеристик триггера. Получение ее целесообразно поводить в следующем порядке:

¨ последовательно подать на входы предустановки триггера соответствующие активные сигналы (0 или 1) и зафиксировать состояние выхода триггеров для этого случая; для проверки асинхронности этих входов указанные операции повторить при различных состояниях сигналов на тактовом и информационных входах;

¨ подать на информационные входы сигналы 0 и 1 в различных комбинациях (на входах асинхронной предустановки при этом должны быть соответствующие неактивные сигналы – 0 для инверсных и 1 для прямых) и зафиксировать для каждой комбинации состояние выходов триггера;

¨ на основании полученных результатов составить таблицу истинности.

Что такое триггер?

Триггером называется электронная схема, которая может принимать два устойчивых состояния 0 или 1 (на выходе) при подаче коротких импульсов на вход (входы). Устойчивое состояние триггера может сохраняться сколь угодно долго. Триггеры используются как элементы оперативной памяти или как делители частоты входных сигналов.

Термин триггер происходит от английского слова trigger — защёлка, спусковой крючок. Для обозначения этой схемы в английском языке чаще употребляется термин flip-flop, что в переводе означает “хлопанье”. Это звукоподражательное название электронной схемы указывает на её способность почти мгновенно переходить (“перебрасываться”) из одного электрического состояния в другое и наоборот.

Виды триггеров

RS триггер

Аббревиатура RS означает, что триггер переключается из одного состояния в другое (0 или 1 на выходе) при подаче на его входы кратковременных импульсов. Вход R - reset (сброс) предназначен для установки триггера в исходное состояние, когда на выходе присутствует 0. Вход S - set (установка) получив кратковременный импульс, устанавливает триггер в состояние 1 на выходе. В простейшем случае такой триггер состоит из двух двухвходовых элементов ИЛИ и двух элементов НЕ.

Рисунок 1

Для того чтобы не проектировать схемы с использованием триггеров, собирая их из логических элементов, в электротехнике предусмотрены интегральные схемы, которые выполняют функции различных триггеров. Причём, в этих схемах уже предусмотрены дополнительные элементы, которые устраняют неоднозначности при работе триггера. Рассмотрим включение типового RS триггера.

При R=1 и S=0 триггер устанавливается в нулевое состояние Q=0; при R=0 и S=1 он устанавливается в единичное состояние Q=1; при R=S=0 триггер сохраняет состояние, в котором он находился до момента поступления на его входы нулевых сигналов. При R=S=1 на прямом и инверсном выходах устанавливается нулевой сигнал. Триггероное кольцо превращается в два независимых инвертора, и при переходе к хранению (R=S=0) триггер может устанавливаться в любое состояние. Поэтому такая комбинация входных сигналов запрещена.

При включении питания индикатор не горит, в схеме триггера предусмотрен автоматический сброс при включении питания. Включим и выключим переключатель S, индикатор загорелся и схема находится в устойчивом состоянии, приняв значение 1. Для переключения в состояние 0, следует включить и выключить переключатель R. У триггера, кроме прямого выхода (который на схемах обозначается буквой Q, сеть ещё дополнительный инверсный выход (обозначается Q с чертой), на котором сигнал противоположен по значению сигналу на прямом выходе.

Рисунок 2

Таблица 1 - Таблица истинности

Проанализируем возможные комбинации значений входов R и S триггера, используя его схему и таблицу истинности схемы ИЛИ—НЕ (см. табл. истинности).

Если на входы триггера подать S=“1”, R=“0”, то (независимо от состояния) на выходе Q верхнего вентиля появится “0”. После этого на входах нижнего вентиля окажется R=“0”, Q=“0” и выход станет равным “1”.

Точно так же при подаче “0” на вход S и “1” на вход R на выходе появится “0”, а на Q — “1”.

Если на входы R и S подана логическая “1”, то состояние Q и не меняется.

Подача на оба входа R и S логического “0” может привести к неоднозначному результату, поэтому эта комбинация входных сигналов запрещена.