Задачі на самостійне опрацювання

12.1с. Визначити значення логічної функції на виході логічного еле­мента І-НЕ з трьома входами, якщо на ці входи подано логічні ве­личини х_л = 0, х₂ = 0, х3 = 1.

(Відповідь: 1)

12.2с. Визначити значення логічної функції на виході логічного елемен­та І-НЕ з трьома входами, якщо на цих входах х₁ = 1, х₂ = 1, x₃ = 0.

(Відповідь: 1)

12.3с. Визначити значення логічної функції на виході логічного еле­мента АБО-НЕ з трьома входами, якщо на цих входах х_{ = О, x₂ = 0, х₃ = 1.

(Відповідь: 0)

12.4с. Визначити значення логічної величини на виході логічного еле­мента АБО-НЕ з трьома входами, якщо на входи подані логічні

величини x₁ = 1 , x₂ = 1 , x₃ = 1 .

(Відповідь: 0).

12.5с. Скласти таблицю істинності для логічного елемента з двома входами, що реалізує логічну функцію І-НЕ.

12.6с. Запишіть вираз логічної функції АБО-НЕ, що реалізується одноіменним елементом з трьома входами

12.7с. Визначте значення логічної функції, яку задано виразом

, якщо х₁ = 1 , х₂ = 0, х₃ =1.

(Відповідь: 1).

12.8с. Визначте значення логічної функції, яку задано виразом

, якщо х₁ = 1, х2 = 0 .

(Відповідь: 1).

12.9с. Логічну функцію задано виразом.

Визначте її значення, якщо х₁ = 0, х₂ =1

(Відповідь: 0).

12.10с. Яке мінімальне число елементів І-НЕ потрібно для реалізації логічної функції, яку подано виразом

(Відповідь: один).

РОЗДІЛ 13

ТРИГЕРИ

Вивчивши та опрацювавши цей розділ, студенти повинні знати призначення та пояснити принцип роботи тригерних елементів. Знати класифікацію тригерів і особливість їх роботи. Вміти визначати таблиці станів тригерів залежно від вхідної інформації. Давати пояс­нення схемній реалізації тригерів на елементах логіки.

План (логіка) викладу матеріалу

1. RS-тригери

2. D-тригери

3. JK-тригери

4. Тригери ііІмітта

Ключові терміни та поняття:

^х тригер, ^х RS-тригер,*D-тригер, ^х JK-піригер, ^х Т-тригер, ^х асинхронний тригер, ^ж синхронний тригер. ^л тригер Шмітта, ^ж інформаційний вхід, * синхронізуючий вхід, * прямий вихід, ^х інверсний вихід

Тригери — пристрої, які характеризуються двома стійкими станами рівноваги, а стрибкоподібний перехід із одного стану в інший здійснюється за наявності зовнішнього керуючого імпуль­су (сигналу) (рис. 73, а). Зазвичай, схеми тригерів реалізуються з використанням біполярних транзисторів, які працюють в ключо­вих режимах. Перехід від закритого стану транзистора (и_вих = U_KV) до відкритого стану (и_вих ≈ 0) здійснюється за допо­могою керуючого імпульсу, що подається на бази транзисторів.

Рис. 73. Структурна схема тригера

В даний час тригери, завдяки своїм властивостям, стали базовими елементами цифрової техніки, тому їх схемна реалізація виконується з використанням логічних елементів АБО-НЕ чи І-НЕ. Тобто тригер­ний ефект поєднується з логічними операціями, що значно розширює їх сферу використання. Такий пристрій містить тригер і логічний прист­рій керування (ЛПК) (рис.73, б), який перетворює вхідну інформацію. Виділяють два входи: інформаційний вхід А і синхронізуючий вхід С.

За способом запису інформації тригери поділяються на асинхрон­ні (використовується тільки вхід А) і синхронні (запис інформації від­бувається тільки за наявності дозвільного імпульсу, що поступає на вхід Q. Виходи тригера: прямий (Q), тобто, вихідна інформація від­повідає вхідній, і інверсний (Q) — вихідна інформація є протилеж­ною до вхідної. За своїм інформаційним призначенням їх поділяють на RS_t D, Т, JK-тригери.

Тригери використовуються в системах керування для задавання черговості виконання команд, для відліку імпульсів керування, де пот­рібно знати попередній стан системи.

13.1. RS-ТРИГЕРИ

RS - тригери мають два інформаційні входи: одиничний S і нульо­вий R. На рис.74, б подано схему RS - тригера, реалізовану на логічних елементах АБО-НЕ.

Рис. 74. Умовне позначення RS –тригера (а) та його схема (б) на логічних елементах АБО-НЕ

При поданні імпульсу напруги (логічної одиниці) на вхід S і від­сутності імпульсу напруги (логічний нуль) на вході R, на виходах ло­гічних елементів АБО-НЕ отримаємо логічну одиницю Q = 1 (вихід DD1) і логічний нуль Q = 0 (вихід DD2). Ця інформація (напруги) через зворотні зв'язки поступає на входи логічних елементів, внаслі­док чого встановлюється стійкий стан рівноваги, який змінюється тільки при зміні інформації на вході S.

Якщо RS-тригер виконано на логічних елементах І—НЕ (рис. 75), то в цьому випадку Q = 1 за умови відсутності імпульсу на одиничному вході 5=0. Такі тригери відносяться до тригерів з інверсним входом, тобто на входи потрібно подавати сигнали, протилежні до вказаних (на одиничний вхід — нуль, а на нульовий вхід — одиницю).

Рис. 75. Схемна реалізація RS –тригера на логічних елементах І – НЕ

13.2. Д-ТРИГЕРИ

D-тригери (рис. 76) мають один інформаційний вхід D і один син­хронізуючий вхід С.

Рис. 76. Схемна реалізація (а) та схемне зображення (б) D –тригера

Вхідні сигнали через логічний пристрій (DD1 і DD2) проходять на входи тригера S і R тільки за умови наявності синхронізуючого сиг­налу на вході С = 1. При відсутності такого сигналу логічні елементи І-НЕ (DD1 і DD2) закриті й наявність сигналу на вході D не змінює стану тригера. За умови, що на входи D і С подається логічна одини­ця D = 1 і С = 1, на виході DD1 встановлюється «0» і в тригері запи­сується інформація, яка існувала на вході D тобто Q = 1. Такі тригери відносять до класу тригерів із затримкою часу, коли запис інформації відбувається за наявності дозволяючого (синхронізуючого) імпульсу.

13.3. JK-ТРИГЕРИ

JK-тригери (рис. 77, а) відносяться до класу універсальних. У та­кому тригері інформаційні входи J і К є аналогічними до входів R і S у RS-тригері, а С — синхронізуючий вхід. При поданні імпульсу (ло­гічної одиниці) на вхід (J - 1) тригер встановлюється в один із станів з Q = 1 або Q = 0. При одночасному поданні логічної одиниці на оба входи (.J = 1 і К = 1) тригер змінює попередній стан на протилежний.

Рис. 77. Схема зображення JK –тригера (а) та Т –тригери (б)

Окремо виділяють Т-тригери (рис. 77, б), які мають тільки один вхід (лічильний). Кожного разу при поданні вхідного сигналу такий тригер змінює свій стан на протилежний.