Әдебиеттер

1. Мукашев К.М., Шадинова К.С., Основы электроники и схемотехники. –Алматы 2008.

2. Мукашев К.М. Основы цифровой электроники. Алматы, 2002

3. Ямпольский В.С. Основы автоматики и ВТ. - М.: Мир.1985 .

4. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и МПС. - М.: Телеком. 2000.

5. Ушаков В.Н., Долженко О.В. Электроника от транзистора до устройств. - М.: Радио и связь. 1993.Хоровиц П., Хилл У.

6. Искусство схемотехникики. - М.: Мир. 1993.

7. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь.1987.

9. Асинхронды және тактілік rs – триггерлер

Қажеттілігі: Мағлұматтың барлық түрі әйтеуір бір материалдық тасымалдаушыға мұқтаж. Электроникада сондай тасымалдаушының қатарына электр заряды жатады, себебі мағлұматты сигнал деп аталатын электр тогының немесе кернеудің өзгерісі түрінде бейнелеуге болады. Сондай сигналмен логикалық деп аталатын әртүрлі амалдарды орындауға болады. Қарапайым амалдар қарапайым логикалық элементтермен орындалады. Күрделі амалдарды орындау үшін мағлұматты өзгеріссіз сақтай білу қажет, яғни оның жоғалып кетпеуі ойластырылады. Сол үшін жадылық құрылғылар қолданылады. Қарапайым жадылық элементтің міндетін триггерлік схема атқарады. Триггерсіз бірде бір автоматикалық есептеу және өлшеу құрылғысын елестету мүмкін емес.

Жұмыстың мақсаты:Дискретті және базалық логикалық элементтер негізінде жасалған триггерлік құрылымдардың бастаулары және жұмысы туралы қажетті мағлұматты игеру.

Студент білуі тиіс:

1. Триггерлік құрылымдардың міндеті және классификациясы.

2. Дара (дискретті) элементтерден құралған триггер және оны басқару.

3. Базалық логикалық элементтерден құралған триггер және оны басқару.

4. Асинхронды триггердің құрылысы және жұмысы.

5. Тактілендірілетінтриггер және жұмысы.

6. Жадылық элементке екілік мағлұматты енгізу және өндіру.

7. Триггерлерді мағлұматты түрлендіру және жинақтау үшін қолдану.

8. Жадылық элементтегі мағлұматтың информациялық көлемі.

Студент меңгеруі тиіс:

1. Құрылу схемасының қандай түрі болмасын, триггерлердің барлық түрлерін талдауды;

2. Базалық логикалық элементтерді пайдаланып, триггерлерді құрастыруды;

3. Триггер схемаларындағы кернеулердің секірмелі өзгерістерінің пайда болу шарттарын анықтауды;

4. Триггердің жұмысына теріс әсер етуші факторларды жою жолдарын;

5. Триггерлік құрылғылардың жылдамдығын анықтауды;

6. Триггердің тұтынушылық қабілетін анықтауды;

7. Триггерлерді, түрлі құрылғыларды жинау үшін, комутациялаушы элементтердің кемшіліктерін жою үшін қолдану.

Жұмыстың қысқаша мазмұны

Триггер (ағыл: trigger- шүріппе) – орнықты екі күйде бола алатын, бір күйден екіншісіне секірмелі түрде басқарушы потенциалдың әсерімен ауыса алатын құрылғы. Сыртқы әсер жоқ кезде, триггер сол екі күйдің біреуін ұзақ уақыт сақтай алады. Қарапайым триггерді екі транзистордың көмегімен құруға болады. Триггер болып жұмыс істеу үшін, транзисторлар кілттік режимде құрылады. Екеу - ара байланысқан транзисторлардың арасындағы тәуелділік оң кері байланыс тізбектері арқылы орындалады. Оң кері байланыс бір транзистордың коллекторының екінші транзистордың базасымен тікелей қосылуы арқылы орындалады (1-сурет). Әрбір транзистордың базалық тізбегіндегі процестер S және R арқылы, коллекторлық тізбектердегі шамалар Q және арқылы белгіленсе, олардың арасындағы тәуелділікті келесі теңдеулер арқылы өрнектеуге болар еді:

; (1)

Сонымен қатар, коллекторлық потенциалдар бірі екіншісіне қарағанда инверсті болып келеді және әрқайсысы екінші транзисторлы кілтті басқаруға тікелей қатынасады. Әрбір транзисторлы кілт триггердің бір иығын құрайды. Мысалы, - триггердің сол жақтағы иығын, ал- оң жақтағы иығының құраушылары болып табылады.

1-сурет. Дара элементтермен құрылған RS-триггер.

Және кілттерді құраушы элементтер өзара сәйкес бірдей шамада болуы міндет. Кілттердің триггерлік режимде жұмысын түсіну үшін, транзисторлардың базалық потенциалдарын S=0, R=1 деп белгілейік. Нәтижесінде транзистор VT1 жабылып, шектелу режиміне ауысады. Оның коллекторы мен түйінінде жоғары потенциал туындайды. Базасына жоғары потенциал берілген транзисторVT2 ашылып, қанығу режиміне ауысады. Оның коллекторы мен түйінінде төменгі потенциал пайда боладыОсындай күйді триггер ұзақ уақыт, кірістік басқарушы шамалар ауысқанша, сақтайды. ЕгерS=1, R=0 болған жағдайда, триггер тез арада өзінің күйін қарама-қарсы жағдайға ауыстырады, яғни Триггердің осы схемасынaсинхронды RS- триггер деп атайды. Бұл символдардың берілуі ағылшын тіліндегі Set – орнату (1-лік күйге), Reset – қайтару (0-дік күйге) сөздерінің бас әріптерінің қолданылуынан болса керек. Себебі: S=0; R=1 болған кезде триггер бірлік күйде болса,S=1;, R=0 орнаған жағдайда , триггер нөлдік күйге қайтарылады. Триггердіңасинхронды болып аталуы қосымша басқарушы команданың болмауынан қосылатын тіркеме.

Асинхронды - триггерінің жұмысының логикасы ақиқат кестесінен анық байқалады (1-кесте).

1-кесте. -триггердің ақиқат кестесі

Шығыс		Кіріс		Ескерту
S	R	Q
0	1	1	0	Мағлұматты енгізу
1	0	0	1
1	1	0	1	Мағлұматты сақтау
0	0	1	1	Тыйым салынған режим

Мұндағы алғашқы екі команда жаңа мағлұматты триггерге енгізу (орналастыру) үшін қолданылса, үшінші команда енгізілген мағлұматты сақтау үшін, соңғы жағдай- тыйым салынған режим болып саналады, өйткені триггер, анықтамасы бойынша, бір күйден екіншісіне секірмелі түрде ауысатын құрылғы. Ал болуы, осы шарттың орындалмауына негізгі себеп.

Асинхронды триггерді өзара байланысқан екі ЖӘНЕ-ЕМЕС (НЕМЕСЕ-ЕМЕС) логикалық элементтермен де құруға болады (2а-сурет). Триггердің тізбегіндегі оң кері байланыс әрбір элементтің шығысының екінші элементтің кірісімен тікелей байланыста болуымен орындалады. Оң кері байланыстың болуы триггердің басқа логикалық құрылғылармен салыстырғанда өзіндік ерекшелігін көрсетеді.

2-сурет. Логикалық элементтермен құрылған триггер.

Кері байланыс сигналы триггер бұған дейін қандай күйде болғандығын анықтауға мүмкіндік туғызады. Триггердің кірісі мен шығысындағы шамалардың арасындағы байланысты төмендегідей өрнектеуге болады:

; (2)

Бұл триггердің жұмысы сол ақиқат кестесімен сипатталады (1-кесте). Триггерді бір күйден екінші күйге ауыстыру төменгі потенциалдар арқылы орындалатын болғандықтан, S және R шамалары инверсті мәнде бейнеленеді. Асинхронды триггердің графикалық шартты белгісі 2б-суретте кескінделген.Қосымша екі базалық логикалық элементті қолдану арқылы, триггерді бірлік потенциалмен басқаруға мүмкіндік туғызылады (3а-сурет). Сол үшін алдыңғы ЖӘНЕ-ЕМЕС элементтер ЕМЕС болып қосылады. Мұндай жағдайда триггер бір күйден екіншісіне басқарушы командаларды ЕМЕС элементтерімен түрлендіру арқылы ауысады. Сондықтан оның графикалық шартты белгісіне де өзгеріс енгізілуі- заңды нәрсе (3б-сурет).

Асинхронды триггер кірісіндегі командалардың ауысуымен бір күйден екінші күйге бірден, күттірмей ауысады. Бірақ автоматты қондырғылардың көпшілігінде триггердің күйлерінің ауысуын екінші бір процеспен синхронизациялау әдісі жиі қолданылады. Мұндай триггердің қосымша- синхронизациялаушы кірісі- С болады. Тактілік кіріс - С алдыңғы схемадағы ЖӘНЕ-ЕМЕС элементтерінің кірістік тізбектерін модификациялау нәтижесінде орындалады (4а-сурет). Тактілік (синхронизациялаушы) тізбекке басқарушы қосымша тактілік оң потенциалды бірлік мөлшердегі импульс келтіріледі. Егер осы импульс болмаса,S және R- кірістеріндегі мағлұматты триггер ешқашан қабылдамайды. Тактілік триггерлердің мағлұматтарды қабылдауда асинхронды триггерлерге қарағанда мүмкіншілігі көбірек, сондықтан бұл әдіс автоматты құрылғыларда кең тараған. Тактілік триггердің графикалық шартты белгісі 4б-суретте көрсетілген.