а) |
б) |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2/3 T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1/3 T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/3 T |
C |
|
|
|
|
2/3 T |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.1
любого состояния в любое: 0 1, 1 0, 0 0, 1 1. Конкретно зависимость текущего значения Q триггера от входных сигналов и своего прежнего состояния (отображенного в виде Q–) описывается таблицей переходов (истинности) или/и таблицей возбуждений.
Студентам известны несколько типов триггеров (рис. 1.2). Среди синхронных триггеров, реагирующих на входные воздействия только при наличии некоторого синхросигнала, выделим тактируемые и загружаемые. Для тактируемых синхросигналом служит фронт или срез синхроимпульса C (clock), для загружаемых – активный уровень напряжения на входе L (latch, load). Кольцевые коммутаторы строят на тактируемых синхронных триггерах, используя как отдельные микросхемы DCили JK-триггеров, так и последовательностные микросхемы повышенной интеграции, созданные на основе
DCили T-триггеров (регистры сдвига и счетчики).
11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТРИГГЕРЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по способу приема информации |
|
|
|
|
|
|
|
по логике работы |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RS |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Асинхронные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Синхронные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
JK |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Управляемые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Одноступен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
уровнем (L) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чатые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комбинирован- |
|
|
|||||||||
|
|
|
Управляемые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Двухступен- |
|
|
|
|
|
|
|
ные |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
переходом (С) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чатые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Со сложной |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
логикой |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Однотактные |
|
|
|
|
|
|
Двухтактные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.2
У DC-триггера прозрачный режим отсутствует, обновление хранимых данных происходит обычно путем считывания со входа D по фронту синхросигнала С (существуют и триггеры, тактируемые срезом С).
Триггеры типа JK 1 отличаются наличием четырех режимов: хранение, запись 0, запись 1, Т-режим. Практически все выпускаемые JK-триггеры обновляют хранимую информацию путем считывания со входов J и K по срезу синхросигнала С.
1 От Jerk – втолкнуть – и Kill – убить, забраковать.
12
Рассмотрим, например, схему на JK-триггерах (рис. 1.3), предназначенную для получения системы импульсов, приведенной на рис. 1.1, б. Если здесь не вводить корректирующий элемент DD3, а подключить K-вход DD1 к выходу В триггера DD2, то такой КК после включения питания начнет выдавать:
либо |
А |
|
С |
|
В |
|
то есть |
А |
В |
С |
|
|
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
0 |
|
|
1 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
0 |
|
|
0 |
, |
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
то есть |
|
|
|
|
либо |
А |
|
С |
В |
|
А |
В |
С |
|||
|
0 |
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
|
|
0 |
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
, |
|
1 |
1 |
1 |
|
fти
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
DD1.1 |
A |
DD1.2 |
|
DD2 |
|
DD3 |
||
|
|
|
||||||
J |
TT |
|
J |
TT |
J |
TT |
& |
1 |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
C |
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
& |
|
K |
|
|
K |
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рис. 1.3
Таким образом, КК без коррекции делит fти либо на 6, либо на 2 – случайно, в зависимости от начальной установки. Работа
13
по второму варианту не дает трехфазной системы импульсов, поэтому обычно рекомендуется в начале работы обнулять триггеры по R-входу. Однако, если в дальнейшем (например, под действием помехи) КК попадет в ложное состояние, то его нормальное функционирование не восстановится. В схеме же, приведенной на рис. 1.3, любое из ложных состояний за один или два такта переходит в одно из заданных. Поскольку ложная последовательность 010-101 состоит из шести знаков, существует 6 вариантов схемы автоматического перехода в штатное состояние.
При использовании RSили JK-триггеров удобнее всего управлять только одним входом любого из них, запрещая в нужный момент прохождение на него импульса и таким образом задерживая этот триггер в прежнем состоянии. В результате за два такта возможно получение любого состояния, входящего в правильную последовательность, из состояний
010 или 101.
Например, на переходе с третьего триггера на первый возможно получить при J1 = 0 в состоянии 010 переход в 001, при К1 = 0 в состоянии 101 – переход в 110. Для реализации заданного перехода следует записать состояние выбранного входа при всех восьми возможных состояниях выходов и исправить единицу на ноль в одном из состояний, входящих в неправильную последовательность. Затем записывается формула связи, подлежащей коррекции, в полной дизъюнктивной форме и проводится ее упрощение. В формулу связи в качестве членов дизъюнкции входят конъюнкции состояний выходов триггеров, соответствующих единичному состоянию выбранного входа. При единичном состоянии выхода он записывается в прямой, а при нулевом – в инверсной форме.
Нетрудно проверить, что в любом состоянии правильной последовательности дополнительная логическая связь не влия-
ет на работу схемы: J1 Q3 . Кроме описанных способов исключения неправильной последовательности возможны и дру-
14
гие, например блокировка тактового сигнала на одном из триггеров и т.п. Выбор этих способов определяется простотой схемной реализации.
Еще один вариант кольцевого коммутатора (фазорасщепителя) на триггерах, но DC-типа, приведен на рис. 1.4. Как и предыдущая схема, этот КК обеспечивает самостоятельный переход из ложного состояния в одно из штатных максимум за два такта fти.
Нетрудно установить, что в обоих схемах триггеры образуют цепочку в виде регистра сдвига, охваченного инвертирующей обратной связью, и дополненную логическими узлами для вывода из ложных циклов. Отсюда естественно использовать для организации КК регистр сдвига в виде интегральной схемы, например, К555ИР8. Ее следует дополнить элементами для инвертирующей связи третьего выхода со входом и для получения неинвертированного сигнала В или С. Ввиду неопределенного состояния регистра при подаче питания и возможности сбоев во время работы следует предусмотреть логику вывода из ложных циклов, аналогичную приведенным выше.
a |
|
S |
T |
D |
|
C |
|
a |
|
R |
|
fти
a |
|
S |
T |
D |
|
C |
|
R |
|
На входы а |
& |
подать лог.1 |
a |
|
S |
T |
D |
|
C |
|
R |
|
&
B |
A |
C |
Рис. 1.4
15