9.2.5. Построение элементов памяти

Настоящий параграф посвящен построению элементов памяти - триггеров на элементах потенциального типа. Такие триггеры выпускаются промышленностью в виде интегральных микросхем и широко применяются для постоения узлов и блоков ЦВМ. На практике используется большое число триггеров различного вида. В основном они отличаются логикой работы, наличием синхронизации и задержки при установлении входных сигналов. Логика работы триггера определяется его реакцией на входные сигналы. При этом различают следующие типы триггеров.  D-триггер, который называют также триггером-задержкой. Он имеет один вход и сохраняет значение входного сигнала до момента подачи следующего сигнала на его вход.  Т-триггер, который называют триггером со счетным входом. Он имеет один вход и изменяет свое состояние на противоположное при каждом воздействии входного сигнала.  R-S-триггеримеет два входа. Вход S служит для установки триггера в состояние 1, а вход R - для установки в состояние 0. При этом одновременная подача сигналов на оба входа триггера запрещена (RS = 0).  R-триггеримеет два входа R и S. Отличается от триггера R-S тем, что пи одновременной подаче сигналов на оба входа R = S = 1 он переходит в сост ояние 0.  S-триггеримеет два входа R и S. Отличается от триггера R-S тем, что при одновременном действии сигналов на обоих входах R = S = 1 он переходит в состояние 1.  Е-триггер также имеет два входа R и S. Отличается от триггера R-S тем, что под действием входных сигналов R = S = 1 он не изменяет своего состояния.  J-K-триггеримеет два входа. Вход J служит для установки триггера в состояние 1, а вход К - для установки в состояние 0. Отличается от Е-триггера тем, что при одновременном действии сигналов на его входах J = K = 1, он изменяет состояние на противоположное.  R-S-T-триггеробладает тремя входами. Его называют также счетным триггером с разделительной установкой. Он сочетает в себе свойства R-S-триггера и Т-триггера. При работе триггера должны выполняться следующие условия: RS = RT = ST = 0.  D-V-триггерпредставляет собой D-триггер с дополнительным управляющим входом V. Если сигнал V = 1, то такой триггер работает как триггер типа D. Если же V = 0, то триггер не изменяет своего состояния под действием сигнала на основном входе.  T-V-триггер представляет собой Т-триггер с дополнительным управляющим входом V. Если сигнал V = 1, то такой триггер работает как триггер типа Т. Если же V = 0, то состояние триггера не изменяется.

 

9.2.5.1. Асинхронный триггер

На входе обычного триггера, построенного из элементов потенциального типа, подаются потенциальные сигналы, поэтому его назвают асинхронным триггером. Такие триггеры строят как обыкновенные асинхронные автоматы, используя в качестве элемента памяти асинхронный триггер типа R-S. В отличие от всех остальных триггеров построение R-S-триггера производится по характеристическому уравнению. Это уравнение имеет вид: q^t+1= (qRVS)^t. Построим по приведенному уравнению триггер вначале на элементах ИЛИ-НЕ, а затем на элементах И-НЕ. Для этого опустим верхние индексы и преобразуем хто уравнение так, чтобы оно не содержало операции конъюнкции:

Полученное выражение определяет схему с обратной связью, которая приведена на рис. 9,а. Пользуясь равенством

получаем схему триггера типа R-S на элементах И-НЕ, изображенную на рис. 9,б. Кружки на входах условного обозначения триггера показывают, что изменение состояния триггера должно происходить при действии сигнала, соответствующего

нулю. Для того чтобы лучше представить работу триггера, проанализируем схему на рис. 9,а. Обозначим выход первой логической схемы буквой w и вычислим выходные сигналы логических элементов для различных значений входных сигналов.

Действуя описанным способом, нетрудно построить и проверить работу R-S-триггеров с дополнительными входами установки в нуль и единицу. Например, работа триггера с дополнительным входом R1 описывается характеристическим уравнением:

Схема триггера, построенная по этому уравнению на элементах И-НЕ, приведена рис. 10.