Практические работы 2021 / Prakticheskaya_Rabota__5

Федеральное агентство связи

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

«Триггеры»

                                                       

Выполнили: студенты гр. «Сортирный Союз»

лох

чмо

чукча

Бригада № 1

                                  Проверила: Воронкова М.Н.

                                                          

Москва 2021

Цель работы: ознакомиться с принципом работы триггеров. Реализовать и исследовать функциональные модули на их основе.

Задание

1. Исследовать специфику работы D- T- RS- и JK-триггеров.

2. Реализовать схемы данных триггеров и описать их работу.

Триггер — это запоминающий элемент с двумя (или более) устойчивыми состояниями, изменение которых происходит под действием входных сигналов и предназначен для хранения одного бита информации, то есть имеет состояния логического 0 или логической 1.

По моменту реакции на входной сигнал триггеры подразделяют на асинхронные (нетактируемые) и синхронные (тактируемые).

Асинхронный RS-триггер

Асинхронный триггер изменяет свое состояние непосредственно в момент изменения сигнала на его информационных входах.

При таком соединении логическая единица на выходе одного логического элемента (ЛЭ) поступает на вход другого ЛЭ и обеспечивает логический ноль (инвертирование) на его выходе. Логический ноль на выходе ЛЭ поступая на вход другого, при инвертировании дает логическую 1.

Таким образом, выходы Q и всегда находятся в противоположных состояниях.

Переходы асинхронного RS-триггера Таблица 1.

Момент t			Момент t+1
S	R	Q	Q
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	1
1	0	1	1
1	1	0	*
1	1	1	*

*-работа не определена

Рисунок 1 – Сравнение работы построенной схемы с элементом SR_FF

Сравнение с элементом SR_FF: Работа схемы идентична при любых значениях R и S кроме комбинации (0;0) при которых схема на элементах выдаёт (0;0), а схема с элементом SR_FF (1;1)

RS-триггер при подаче сигнала (R=0;S=1) записывает Q=1, даже после убирания с S высокого уровня. При подаче сигнала (R=1;S=0) записывает Q=0, т.е. стирает данные. Сигнал (R=1;S=1) является запрещённым.

Синхронный RS-триггер

Синхронный триггер изменяет свое состояние лишь в строго определенные (тактовые) моменты времени, соответствующие воздействию активного синхросигнала на его синхронизирующем входе С, и не реагирует на любые изменения информационных сигналов при пассивном значении сигнала на синхровходе.

Синхронный RS-триггер имеет дополнительный вход синхронизации, который также называют тактирующим входом. Синхронизирующий вход разрешает прием сигналов с информационных входов. При наличии синхросигнала происходит переключение триггера. При отсутствии сигнала на синхровходе информационные сигналы не влияют на состояние триггера.

Достоинство синхронных триггеров: они позволяют устранить влияние задержки распространения сигнала в различных частях схемы. Таким образом, достигается одновременный прием сигналов в заданные интервалы времени в разных точках схемы.

Переходы синхронного RS-триггера Таблица 2

Момент t			Момент t+1
S	R	Q		Q
0	0	0		Q(t)
0	0	1		Q(t)
0	1	0		Q(t)
0	1	1		Q(t)
1	0	0		Q(t)
1	0	1		0
1	1	0		1
1	1	1		*

Рисунок 2 - Сравнение работы построенной схемы с элементом SR_FF_POSSR

Синхронный RS-триггер отличается от асинхронного тем, что позволяет избежать разницы в изменении сигналов R и S - входов, триггер реагирует на них только при C=1. В таком случае работа синхронного RS-триггера от асинхронного не отличается

JK-триггер

JK-триггер имеет два управляющих входа J (jump) и K (keep) и функционирует подобно RS-триггеру, но при этом не имеет запрещенных комбинаций управляющих сигналов. J - вход подобен S – входу, а K-вход подобен R-входу. При всех комбинациях сигналов на входе, кроме J=K=1, он действует подобно RS-триггеру. При J=K=1 в каждом такте его состояние меняется на противоположное, то есть он ведет себя как Т-триггер.

Рассмотрим переход JK-триггера в единичное состояние, если исходное состояние нулевое. При J = 1, K = 0, C =1 первый RS-триггер устанавливается в единичное состояние, так как на логический элемент И входа S поданы две единицы J = 1 и . Второй RS-триггер установится в единичное состояние по заднему фронту сигнала С.

При J = 1 и К =1 схема повторяет схему T-триггера и работает соответственно.

Переходы JK-триггера Таблица 3

Момент t при переходе С из 1 в 0			Момент t+1
S	R	Q	Q
0	0	1	Q(t)
0	1	0	Q(t)
1	0	1	Q(t)
1	1	Q(t+1)	Q(t)

Рисунок 3 – JK – триггер

Рисунок 4 – Осциллограмы входов и выходов

Работает JK-триггер в 4 режимах: Хранение(если сигналы на входах равны 0), запись 0 и 1(при наличии синхронизирующего сигнала и в зависимости от комбинации J и K входов) и счётный режим(работает при наличии на всех входах единицы).

D-триггер

Логическое устройство будет находиться в устойчивом положении в том случае, если на С=0. В этом случае импульсы, подающиеся на информационный D-вход, никак не влияют на прибор, и выходной импульс определяется записанным ранее значением. Если С=1, то выходной сигнал будет зависеть от того, какой тип подан на информационный D-вход. Если D=1, то на выходе будет 1, если D=0, то на выходе будет 0.

Переходы D-триггера Таблица 4

С	D	Q
0	0	Q(t-1)
1	0	0
1	1	1

Рисунок 5 – D-триггер

Работа D-триггера заключается в записи информации с входа D при наличии синхронизирующего сигнала S.

T-триггер

T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход.

Переходы T-триггера Таблица 5

C	Q(t-1)	Q(t)
0 0	0 1	0 1
1 1	0 1	1 0

Рисунок 7 – схема с Т-триггером

Рисунок 8 – осциллограмма Т-триггера

Работа Т-триггера заключается в изменении сигнала на выходе на противоположный при подаче на вход 1. Чтобы снова изменить выходной сигнал, необходимо снова вернуть входной сигнал на 0, а после изменить на

Вывод: Были изучены виды триггеров, их схемы, принципы работы. Реализованы и исследованы функциональные модули на их основе.