1.

ЦИФРОВОЙ СИГНАЛ - группа электрических или других импульсов в компьютерной или коммуникационной системе. Такие сигналы могут воспроизводить данные, звуки, изображения.

Аналоговый сигнал – сигнал, который может принимать бесконечное число состояний( непрерывный синал).

Главное отличие цифрового сигнала от аналогового - то что он дискретный. Аналоговый сигнал всегда непрерывен и определен в каждый момент времени может принимать любые значения. Цифровой сигнал квантован по амплитуде и является дискретным.

Логический сигнал - сигнал, принимающий 2 значения - ИСТИНА / ЛОЖЬ, как правило логический 0 (ложь),  логическая 1 (истина).

Последовательный код - способ передачи цифровой информации, когда биты передаются с временным разделением и с использованием синхронизации.

Параллельным называют код, все разряды которого передаются с устройства на устройство одновременно (параллельно). 

2

Все известные системы счисления делятся на две группы: позиционные системы счисления и непозиционные системы счисления. В непозиционной системе счисления значение символа (цифры, буквы, знака или иероглифа) постоянно и не зависит от позиции этого символа в изображаемом числе. В позиционных системах наоборот, значение символа зависит от позиции этого символа в изображаемом числе. Непозиционные системы, как более простые, появились исторически гораздо более раньше позиционных систем. В десятичной системе вес разряда ...1000, 100, 10, 1, 0,1, 0,01....и т.д. Общее правило определения веса разряда многоразрядного числа таково:

Если пронумеровать разряды целого числа справа налево, начиная от 0 для разряда единиц, то вес любого разряда получается возведением основания системы счисления в степень, значение которой равно номеру разряда.  То есть, в десятичной системе справа налево от разряда единиц-10 в нулевой степени=1; 10 в первой=10; 10 во второй=100. Дробные разряды слева направо от разряда единиц: 10 в минус первой =0.1; 10 в минус второй=0.01 и т.д

В числе 55 вес разряда единиц равен 5, разряда десятков тоже 5. Надо основание системы счисления возвести в степень показатель которой равен номеру разряда , считая слева. В числе 55 правый разряд имеет вес (5*10^0=5, левый разряд имеет вес (5*10^1=50).

3

Двоичная система счисления — позиционная система счисления с основанием 2.В этой системе счисления числа записываются с помощью двух символов (0 и 1). Чтобы не путать в какой системе счисления записано число его снабжают указателем справа внизу. Например, число в десятичной системе 510, в двоичной 1012.

Пример сложения «столбиком» (1410 + 510 = 1910 или 11102 + 1012 = 100112)

Преобразование двоичных чисел в десятичныеДопустим, дано двоичное число 1100012. Для перевода в десятичное запишите его как сумму по разрядам следующим образом:

1 * 25 + 1 * 24 + 0 * 23 + 0 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 = 49

То же самое чуть иначе:

1 * 32 + 1 * 16 + 0 * 8 + 0 * 4 + 0 * 2 + 1 * 1 = 49

Нужно перевести число 1011010,1012 в десятичную систему. Запишем это число следующим образом:

1 * 26 + 0 * 25 + 1 * 24 + 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 0 * 20 + 1 * 2-1 + 0 * 2-2 + 1 * 2-3 = 90,625

Пример. Двоичное представление числа 5 есть 101, его 10-разрядное двоичное представление — 0000000101. Обратный 10-разрядный двоичный код числа −5 есть 1111111010

Преобразование числа из прямого кода в дополнительный осуществляется по следующему алгоритму.

Если число, записанное в прямом коде, положительное, то к нему дописывается старший (знаковый) разряд, равный 0, и на этом преобразование заканчивается; Если число, записанное в прямом коде, отрицательное, то все разряды числа инвертируются, а к результату прибавляется 1. К получившемуся числу дописывается старший (знаковый) разряд, равный 1.

4

простейшие функции и их свойства.

Конъюнкция - это сложное логическое выражение, которое считается истинным в том и только том случае, когда оба простых выражения являются истинными, во всех остальных случаях данное сложеное выражение ложно. Обозначение: F = A & B. Таблица истинности для конъюнкции 1 1 = 1; 1 0=0;0 1=0;0 0=0;

Дизъюнкция - это сложное логическое выражение, которое истинно, если хотя бы одно из простых логических выражений истинно и ложно тогда и только тогда, когда оба простых логических выраженныя ложны. Обозначение: F = A + B. Таблица истинности для дизъюнкции 1 1=1;1 0 =1;0 1=1; 0 0=0;

Инверсия - это сложное логическое выражение, если исходное логическое выражение истинно, то результат отрицания будет ложным, и наоборот, если исходное логическое выражение ложно, то результат отрицания будет истинным. Другими простыми слова, данная операция означает, что к исходному логическому выражению добавляется частица НЕ или слова НЕВЕРНО, ЧТО.

Таблица истинности для инверсии 1 0; 0 1;

Свойства:

1)  = х, 2) х + х = х; х х = х 3) х +0= х;4) х + 1=1;5) х ·0=0;6) х ·1=х;7) х · =0;8) х ·=1.

Дизъюнкция и конъюнкция обладают рядом свойств:

Ассоциативность: х1+(х2+х3) = (х1+х2) + х3, х1(х2х3) = (х1х2) х3; Коммутативность: х1+х2 = х2+х1, х1х2 = х2х1; Дистрибутивность:х1 &(х2+х3)= (х1&х2) + (х1&х3);

В роли базиса выступает набор функций, при помощи которых можно осуществить любую операцию. Базисом в булевой алгебре является и(конъюнкция), или(дизъюнкция), не(инверсия).

5.

Таблица истинности – это таблица, показывающая, какие значения принимает составное высказывание при всех сочетаниях (наборах) значений входящих в него простых высказываний

Согласно определению, таблица истинности логической формулы выражает соответствие между всевозможными наборами значений переменных и значениями формулы.

Для формулы, которая содержит две переменные, таких наборов значений переменных всего четыре:

(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1).

Если формула содержит три переменные, то возможных наборов значений переменных восемь:

(0, 0, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0), (1, 0, 1), (1, 1, 0), (1, 1, 1).

Количество наборов для формулы с четырьмя переменными равно шестнадцати и т.д.

Удобной формой записи при нахождении значений формулы является таблица, содержащая кроме значений переменных и значений формулы также и значения промежуточных формул.

Алгоритм построения таблицы истинности:

1. подсчитать количество переменных n в логическом выражении;

2. определить число строк в таблице m = 2n;

3. подсчитать количество логических операций в формуле;

4. установить последовательность выполнения логических операций с учетом скобок и приоритетов;

5. определить количество столбцов в таблице: число переменных плюс число операций;

6.выписать наборы входных переменных ;

7.провести заполнение таблицы истинности по столбикам, выполняя логические операции в соответствии с установленной в п.4 последовательностью

Наборы входных переменных, рекомендуют перечислять следующим образом:

1.определить количество наборов входных переменных;

2.разделить колонку значений первой переменной пополам и заполнить верхнюю часть колонки 0, а нижнюю —1;

3.разделить колонку значений второй переменной на четыре части и заполнить каждую четверть чередующимися группами 0 или 1, начиная с группы 0;

4.продолжать деление колонок значений последующих переменных на 8, 16 и т.д. частей и заполнение их группами 0 или 1 до тех пор, пока группы 0 и 1 не будут состоять из одного символа.

Приоритеты операций :

операции в скобках ()

отрицание

конъюнкция

дизъюнкция

импликация

эквивалентность

ПОСТРОЕНИЕ ТАБЛИЦ ИСТИННОСТИ ДЛЯ СЛОЖНЫХ ВЫСКАЗЫВАНИЙ

Истинность или ложность сложных суждений представляет собой функцию истинности или ложности простых. Эту функцию называют БУЛЕВОЙ ФУНКЦИЕЙ СУЖДЕНИЙ (F(A,B)). Рассмотрим примеры построения таблиц истинности для сложных суждений.

1.¬¬А <=> А (закон "отрицания отрицания": Отрицание отрицания суждения тождественно самому суждению.)

Если значение истинности булевой функции всегда истина, то эта функция выражает ЗАКОН.

2. ((А => В) & ¬В) => ‾A (доказательство "от противного": Если А влечет В, но В не верно, то не верно и А.)

6

Основные логические элементы «И», «ИЛИ» «И-НЕ» и тд

Логические элементы –устройства,предназначенные для обработки информации в цифровой форме и выполняет базовую логическую операцию

1. Логический элемент «И» (конъюнкция)

«1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «1»,

«0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «0»

2.логический элемент «ИЛИ»(дизъюнкция)

«1» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1»

«0» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»

3.логический элемент «НЕ»

«1» тогда и только тогда, когда на входе «0»,

«0» тогда и только тогда, когда на входе «1»

4. логический элемент «И-НЕ»

«1» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «0»

«0» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «1»

5.логический элемент «ИЛИ-НЕ»

«1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»,

«0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1»

6.логический элемент «ИСКЛЮЧАЮЩИЙ ИЛИ»

(ИСКЛ_ИЛИ на основе «И-НЕ»)

7.логический элемент «ИСКЛ ИЛИ-НЕ»

(на основе «И-НЕ»)

(на основе «ИЛИ-НЕ»)

8) Основы алгебры Буля. Тождества, законы. Принцип двойственности. Теоремы Де-Моргана.

Тождества:
Логическое сложение		Логическое умножение
А+0=А		А*0=0
А+1=1		А*1=А
А+А=А		А*А=А
А+неА=1		А*неА=0
Законы:	Для ИЛИ		Для И
Коммутативный	А ˅ В = В ˅ А		А ∙ В = В ∙ А
Ассоциативный	(А ˅ В) ˅ С = А ˅ (В ˅ С)		(А ∙ В) ∙ С = А ∙ (В ∙ С)
Дистрибутивный	(А ˅ В) ∙ С = А ∙ С ˅ В ∙ С		(А ∙ В) ˅ С = (А ˅ С) ∙ (В ˅ С)
Поглощения	А ˅ (А ∙ В) = А		А ∙ (А ˅ В) = А
Склеивания	(А ∙ В) ˅ (неА ∙ В) = В		(А ˅ В) ∙ (неА ˅ В) = В

Принцип двойственности: С(АᴗВ)=САᴖСВ, С(АᴖВ)=САᴗСВ - дополнение к объединению множеств равно пересечению их дополнений, а дополнение к пересечению множеств равно объединению их дополнений; Теорема Де-Моргана: не(А+В+С)=неА*неВ*неС; не(А*В*С)=неА+неВ+неС

16) Декодер (дешифратор). Схема на элементах И. Дешифратор (декодер) — комбинационное устройство, преобразующее n-разрядный двоичный, троичный или k-ичный код в -ичный одноединичный код, где  — основание системы счисления. Логический сигнал появляется на том выходе, порядковый номер которого соответствует двоичному, троичному или k-ичному коду. Дешифраторы являются устройствами, выполняющими двоичные, троичные или k-ичные логические функции (операции). Осуществляет логическую коммутацию одного входного сигнала, на разные выходы. Дешифратор – это устройство, преобразующее цифровой сигнал, в какой либо кодировке в другую, не закодированную форму. Схема простейшего четырехразрядного дешифратора показана на рисунке.

9. Комбинационная логическая схема – устройства, у которых логические сигналы на выходе связанны с входными сигналами также как значения логической функции со значением ее аргументов.

В теории цифровых устройств комбинационной логикой (комбинационной схемой) называют логику функционирования устройств комбинационного типа.  В комбинационных схемах используются логические элементы: конъюнктор (И), дизъюнктор (ИЛИ), инвертор (НЕ), а также производные элементы: И-НЕ, ИЛИ-НЕ и «Равнозначность». Наиболее известные комбинационные устройства — это сумматор, полусумматор, шифратор, дешифратор, мультиплексор и демультиплексор.

10

Допустим, имеется логическая функция F для трех переменных А, В и С, заданная в виде следующей таблицы истинности:

Из всех возможных восьми комбинаций входных переменных А, В и С данная функция F равна единице только для тех четырех комбинаций, которые записаны в виде логических произведений P0, P2, P3 и P7 в правой части таблицы, в разделе примечания. При остальных наборах входных переменных функция F равна нулю.

Смысл каждого булева выражения в том, чтобы показать при каких сочетаниях входных переменных или их инверсий заданная функция F равна единице. Поскольку функция будет иметь такое значение при любом из наборов Р0, Р2, Р3, Р7 независимо друг от друга, то их можно соединить между собой знаком ИЛИ, логическим сложением:

F = Р0 + Р2 + Р3 + Р7.

Каждый из наборов Р0, Р2, Р3, Р7 является таким сочетанием входных переменных или их инверсий, которые только при совместном их воздействии обеспечивает единичное состояние выходной функции.

Следовательно, каждый такой набор состоит из всех входных переменных или их инверсий, связанных между собой функцией И, логическим умножением:

Р0 = `А`В`С;

Р2 = `А В`С;

Р3 = `А В С;

Р7 = А В С.

Исходя из этого получаем результирующее выражение:

F = `А`В`С + `А В`С +`А В С + А В С.

11

Карно представляют собой таблицу ,состоящую из 2^n ,где n- число переменных. В карте Карно столько клеток ,сколько комбинаций можно составить из прямых и инверсных значений переменных( при n=2 будет 4 клетки ,n=3 будет 8 клеток). Карты Карно построены так,что в ее соседние клетки попадают смежные члены функции-члены,отличающиеся значением переменной : в один член эта переменная входит в прямой форме,а в другой переменная входит в инверсной форме.

Процедура упрощения: 1.Записывается Булево выражение в дизъюнктивной форме конъюнкций. 2. Заноситься 1 на те клетки ,для которых есть соответствующие сомножители.3.Объединяються (соседние) единички прямоугольными контурами, охватывающими или 2 или 4 или 8 или 16 (и т.д.) клеток. 4. Проводяться упрощения путем исключения членов,дополняющих друг друга внутри контура.- Оставшиеся члены записываются в дизъюнктивной форме. !!! – одна и та же «1» может входить в разные контура ,так как функция не меняется,если добавляется уже рассмотренный член (X+X=X).

12 – самим посмотреть

13

13. Код Грея .

Особое место среди позиционных двоичных кодов занимает циклический код, называемый кодом Грея.Характерной особенностью этого кода является изменениетолько одной позиции при переходе от одного кодовойкомбинации к другой. Это свойство кода Грея широкоиспользуют как для построения некоторых типов АЦП, так и дляповышения надежности преобразователей с помощьюрезервирования и самоконтроля. Используется в техникеаналогово-цифровых преобразователях, где он позволяет свестик ≪1≫ младшего разряда погрешность неоднозначности присчитывании.Код Грея можно построить на основе натурального двоичного кода числа.

Кодер — одна из двух компонент кодека (пары кодер — декодер).

Ко́дек (англ. codec, от coder/decoder — шифратор/дешифратор — кодировщик/декодировщик или compressor/decompressor) — устройство или программа, способная выполнять преобразование данных или сигнала.

Кодеки могут как кодировать поток/сигнал (часто для передачи, хранения или шифрования), так и раскодировать — для просмотра или изменения в формате, более подходящем для этих операций. Кодеки часто используются при цифровой обработке видео и звука.

Большинство кодеков для звуковых и визуальных данных используют сжатие с потерями, чтобы получать приемлемый размер готового (сжатого) файла. Существуют также кодеки, сжимающие без потерь (англ. lossless codecs). Но для большинства применений выгоднее кодеки с потерями информации, так как малозаметное ухудшение качества оправдывается значительным уменьшением объема данных. Почти единственное исключение — ситуация, когда данные будут подвергаться дальнейшей обработке: в этом случае повторяющиеся потери на кодировании/декодировании окажут серьёзное влияние на качество.

14) Код Грея. Правила перехода от двоичного кода. Декодер

Код Грея — система счисления, в которой два соседних значения различаются только в одном разряде. Наиболее часто на практике применяется рефлексивный двоичный код Грея, хотя в общем случае существует бесконечное множество кодов Грея для систем счисления с любым основанием. В большинстве случаев, под термином «код Грея» понимают именно рефлексивный бинарный код Грея.

15) Шифратором называется комбинационное устройство, для преобразования чисел из десятичной системы исчисления в двоичную. Рис. 3.5

Таблица 3.3

X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8	X9	Y1	Y2	Y4	Y8
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
0	0	0	0	1	0	0	0	0	1	0	1	0
0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0
0	0	0	0	0	0	1	0	0	1	1	1	0
0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	1
0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	1

Y1=X1+X3+

X5+X7+

X9

Y2=X2+X3+

X6+X7

Y4=X4+X5+

X6+X7

Y8=X8+X9

17. Mультипле́ксор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

18

   Демультиплексор – комбинационное логическое устройство, предназначенное для управляемой передачи данных от одного источника информации на несколько выходных каналов.

Демультиплексор выполняет задачу обратную мультиплексору: он коммутирует единственный информационный вход I на на один из выходов, который адресуется двоичным кодом на адресных входах A, B, C. Если на информационный вход I поступает 1 она адресуется на конкретный вход(который определяется кодовой комбинацией A, B, C) Если I = 0 то на всех выходах будет 0. Структура демультиплексора такая же как у декодера 2-10.

26

D-триггером называется триггер с одним информационным входом, работающий так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения, т. е. Qn+1=Dn Основное назначение D-триггеров - задержка сигнала, поданного на вход D. Он имеет информационный вход D (вход данных) и вход синхронизации С. Вход синхронизации С может быть статическим (потенциальным) и динамическим. У триггеров со статическим входом С информация записывается в течение времени, при котором уровень сигнала C=1. В триггерах с динамическим входом С информация записывается только в течение перепада напряжения на входе С. Динамический вход изображают на схемах треугольником. Если вершина треугольника обращена в сторону микросхемы (прямой динамический вход), то триггер срабатывает по фронту входного импульса, если от нее (инверсный динамический вход) - по срезу импульса. В таком триггере информация на выходе может быть задержана на один такт по отношению к входной информации.

При подаче на вход синхронизации уровня С = 1 информация на прямом выходе будет повторять информацию, подаваемую на вход D.

Следовательно, при C=0 Qn+1=Qn, а при C=l Qn+1=Dn. Временные диаграммы, поясняющие работу D-триггера, приведены на рис. 2.43,б.

19) Автомат Мили (англ. Mealy machine) — конечный автомат, выходная последовательность которого (в отличие от автомата Мура) зависит от состояния автомата и входных сигналов. Это означает, что в графе состояний каждому ребру соответствует некоторое значение (выходной символ). В вершины графа автомата Мили записываются выходящие сигналы, а дугам графа приписывают условие перехода из одного состояния в другое, а также входящие сигналы. Автомат Мили можно описать пятеркой (Q,X,Y,f,g), где Q - множество состояний автомата, X - множество входных символов, Y - множество выходных символов, q=f(Q,X) - функция состояний, y=g(Q,Y) - функция выходных символов. Кодировка автомата Мили: Вершина (операторная или логическая), стоящая после вершины "Начало", а также вход вершины "Конец" помечается символом S1, вершины, стоящие после операторных помечаются символом Sn (n=2,3..).

Автомат Мура (автомат второго рода) в теории вычислений — конечный автомат, выходное значение сигнала в котором зависит лишь от текущего состояния данного автомата, и не зависит напрямую, в отличие от автомата Мили, от входных значений. Автомат Мура назван в честь его изобретателя, Эдварда Ф. Мура Автомат Мура может быть определен как кортеж из 6 элементов, включающий:

• множество внутренних состояний S (внутренний алфавит)

• начальное состояние S0

• множество входных сигналов X (входной алфавит)

• множество выходных сигналов Y (выходной алфавит)

• функция переходов Φ(z, x)

• функция выходов Ψ(z, x)

Для любого автомата Мура существует эквивалентный ему автомат Мили и наоборот. Любой автомат Мура путем добавления ряда внутренних состояний может быть преобразован в автомат Мили.\

Способы задания

Диаграмма — изображённый на плоскости ориентированный граф, вершины которого взаимно однозначно соответствуют состояниям автомата, а дуги — входным символам.

Таблица переходов-выходов, в ячейках которой для каждой пары значений аргументов х(t), s(t) проставляются будущие внутренние состояния s(t+1). Значения выходных сигналовy(t) представляются в отдельном столбце.

Вопрос 20 – Триггеры, классификация.

Триггер – это устройство, которое обладает двумя устойчивыми состояниями. В микроэлектронном исполнении выпускают триггеры, различающиеся по сложности построения, по своим функциональным возможностям, по способу управления. Входы, как и сигналы, подаваемые на них, делятся на информационные и вспомогательные. Информационные сигналы через соответствующие входы управляют состоянием триггера. Сигналы на вспомогательных входах служат для предварительной установки триггера в заданное состояние и его синхронизации. Вспомогательные  входы могут при необходимости выполнять роль информационных. По способу приема информации триг- геры подразделяются на асинхронные и синхронные. Асинхронные триггеры воспри- нимают информационные сигналы и реагируют на них в момент появления на входах триггера. Синхронные триггеры реагируют на информационные сигналы при наличии разрешающего сигнала на специальном управляющем входе С, называемом входом синхронизации. Синхронные триггеры подразделяются на триггеры со статическим и динамическим  управлением  по  входу  С.  Триггеры  со  статическим  управлениемвоспринимают информационные сигналы при подаче на С-вход уровня 1 (прямой С-вход) или 0 (инверсный С-вход). Триггеры с динамическим управлением восприни- мают информационные сигналы при изменении сигнала на С-входе от 0 к 1 (прямой динамический С-вход) или от 1 к 0 (инверсный динамический С-вход).

По функциональным возможностям различаются: а) триггер с раздельной установкой состояний 0 и 1 (RS-триггер);б) триггер с приемом информации по одному входу D (D-триггер или триггер задержки);в) триггер со счетным входом Т (Т-триггер);г) универсальный триггер с информационными входами J и К (JK-триггер).

Работу триггера можно описать с помощью таблицы истинности или временной диаграммы. Временная диаграмма – график зависимости уровня напряжения от времени, т.е. та картинка, которую мы видели бы на осциллографе.

21. Триггеры Триггеры -это устройства предназначенные для хранения одного разряда информации. Триггеры имеют два устойчивых состояния: состояние "0" состояние "1" .Триггер имеет два выхода прямой и инверсный. Состояние триггера определяется по прямому выходу. Асинхронный RS-триггер с прямыми входами.

УГО

Вход R - это вход установки триггера в состоние логического 0, вход S - это вход установки триггера в состояние логической 1. Асинхронным - называется такой триггер, который меняет свое состояние в момент подачи входного сигнала на входы S и R. Активным сигналом для этой схемы является логическая 1. Работа триггера определяется таблицей переходов.

Может быть реализован на логическом элементе «И-НЕ» либо на «ИЛИ-НЕ», обладает прямыми, либо инверсными входами.

УГО:

22) Асинхронный rs триггер с инверсными входами

Триггером называется электронное последовательстное устройство, с помощью которого, записывается, хранится и считывается двоичная информация. Триггер имеет два устойчивых состояния:1 или 0.

По моменту реакции на входной сигнал триггеры подразделяют на асинхронные и синхронные.

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

Синхронный триггер изменяет свое состояние лишь в строго определенные тактовые моменты времени при наличии сигнала С.

По виду активного логического сигнала различают статические - управляемые уровнем, и динамические – управляемые переходом входного сигнала.

Положительная обратная связь-изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения.

24) Синхронный триггер, классификация синхр. триггеров, синхрон. одноступенч. RS-триггер.Синхронные триггеры  реагируют на информационные сигналы при наличии разрешающего сигнала на специально предусматриваемом входе С. Синхронные триггеры подразделяют на триггеры со статическим управлением по С-входу и с динамическим управлением. Tpиггepы со статическим управлением реагируют на информационные сигналы при подаче на вход С уровня 1 (прямой С-вход) или 0 (инверсный C-вход). Триггеры с динамическим управлением реагируют на информационные сигналы в момент изменения сигнала на C-входе от 0 К 1 (прямой динамический С-вход) или от 1 к 0 (инверсный динамический С-вход). По принципу построения триггеры со статическим управлением можно разделить на одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые триггеры - одна ступень запоминания информации. Запись информации в такие триггеры представляет собой непрерывный во времени процесс установления состояния триггера под воздействием информационных сигналов. Синхронный триггер состоит из асинхронного RS-триг­гера и двух логических элементов на его входе. Синхронные RS-триггеры строятся и на логических элементах ИЛИ–НЕ (рис. 2.2), И–ИЛИ–НЕ и их сочетаниях.

Рис. 2.2. Синхронный RS-триггер: а – на логических элементах И–НЕ; б – условное обозначение; в – временные диаграммы;

г – RS-триггер на логических элементах ИЛИ-НЕ; д – условное обозначение RS-триггера

25. Синхронный( тактированный) триггер имеет управляющие и синхронизирующие тактирующие выходы.

Синхронный двухступенчатый RS-триггер состоит из двух синхронных RS-триггеров и инвертора.

ТМ- триггер мастер; ТП- триггер помощник;

Входы С обоих триггеров соединены между собой через инвертор DD1.1. Если C=1, то первый триггер функционирует согласно сигналам на его входах S и R. Второй триггер функционировать не-может, т. к, у него C=0. Если C=0, то первый триггер не функционирует, а для второго триггера C=1, и он изменяет свое состояние согласно сигналам на выходах первого триггера.

27) Двухступенчатые триггеры (flip-flop, шлёпающие) делятся на триггеры со статическим управлением и триггеры с динамическим управлением. При одном уровне сигнала на входе С информация, в соответствии с логикой работы триггера, записывается в первую ступень (вторая ступень заблокирована для записи). При другом уровне этого сигнала происходит копирование состояния первой ступени во вторую (первая ступень заблокирована для записи), выходной сигнал появляется в этот момент времени с задержкой равной задержке срабатывания ступени. Обычно двухступенчатые триггеры применяются в схемах, где логические функции входов триггера зависят от его выходов, во избежание временны́х гонок. Двухступенчатый триггер на УГО обозначают двумя буквами - ТТ. В одноступенчатом триггере имеется одна ступень запоминания информации, а в двухступенчатом — две такие ступени. Вначале информация записывается в первую ступень, а затем переписывается во вторую и появляется на выходе. Двухступенчатый триггер обозначают ТТ. Двухступенчатый D – триггер называют триггером с динамическим управлением.

Алгоритм функционирования JK-триггера можно представить формулой

29. Т-триггер (счетный)

Построен по принципу 2-х ступенчатого запоминания информации, который состоит в следующем: Наличие 2-х триггерных структур, одна из которых называется ведущий триггер, другой- ведомый.

Оба функционируют как синхронные Т2 со статическим управлением. При значении на синхронный вход с=1 ведущий триггер устанавливается в состояние соответствующее сигналам на информационных входах.

Ведомый триггер имеет инверсный вход синхр. Не восприимчив к информации поступающей на его входы с выходов ведущего триггера т.е. остается в состоянии в котором был ранее установлен.

При изменении значения С=0 ведущий триггер отключается от информационных входов, а ведомый триггер установлен в состояние, в котором находится ведущий.

Таким образом управление процессами в триггере с 2ступенчатым запоминанием информации за время тактового периода осуществляется двумя фронтами сигнала на вход с:

- на положительном фронте происходит установка ведущего триггера;

- на отрицательном фронте происходит установка ведомого триггера.

Зачем вводится 2-х ступенчатая организация?

Т-триггер может быть реализован на RS и D триггерах при введении дополнительных обратных связей:

Полученные структуры соответствуют алгоритму работы Т-триггера, но не могут обеспечить надежного функционирования, т.к. Элемент памяти одновременно должен выполнять два взаимоисключающие функции: с одной стороны он должен быть источником информации, а с другой – ее приемником.При введении элемента, обладающего собственной инерционностью (линии задержки - работают в режиме генератора незатухающих колебаний (автогенератора):если к моменту изменения сигналов на вход R, S или D сигнал Т еще не снят, то происходит следующее переключение триггера.Для предупреждения работы в режиме автогенератора . 1 способ: искусственно ограничивать длительность сигнала Т (реализуется в триггер с динамическим управлением) 2 способ: использовать дополнительный элемент памяти, запоминающий новые значения сигналов R,S или D и подающий их на информационные входы основного (ведомого) элемента памяти только после снятия активного сигнала со входа Т. (реализуется в 2-х ступенчатых триггерах) Часто 2-х ступенчатый триггер называется MS-триггером от английских слов master и slave (хозяин и работник). По 2-х ступенчатой структуре могут быть построены любого типа триггеры)Т-триггер (счетный), должен изменять свое состояние на противоположное по каждому активному логическому сигналу на информационном входе Т.

Таблица переходов