Асинхронний RS-тригер з інверсними входами

Мета роботи: отримати навички із використання логічних елементів (мікросхем) для здійснення логічної операції І-АБО.

Знати: сутність логічної операції І-АБО, методику використання мікросхеми К155ЛР4для виконання логічної операції І-АБО.

Вміти: користуватись логічним елементом (мікросхемою К155ЛР4), використовувати логічну операцію І-АБОв цифровому пристрої при роботі з інформацією.

Обладнання: лабораторний стенд, з'єднувальні провідники, інструкція до лабораторної роботи.

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Мікросхема К155ЛР4 4-4І-АБО-НІ (рисунок 1) з можливістю розширення по АБО:

Рис. 1

Зі схеми видно, що вона складається з базових логічних елементів, функціонування яких розглядалося на попередніх заняттях.

Найпростішими з послідовнісних цифрових вузлів є тригери–логічні схеми, які можуть знаходитись у одному з двох стійких станів і стрибком переходити в інший стан під впливом зовнішніх сигналів(через це інколи тригер називають бістабільним елементом). Перехід у інший стан частіше за все залежить не тільки від поточних значень вхідних сигналів, але й від попереднього стану тригера. Інформація про попередній стан тригера, що надходить з його виходу разом з вхідними сигналами, визначає його роботу. Саме через це тригери завжди є пристроями із зворотними зв’язками.

У цифровій техніці використовують тригери, побудовані на логічних елементах. Тригери, в свою чергу, є основою для побудови складних функціональних цифрових вузлів різного призначення – лічильників та розподілювачів імпульсів, дільників частоти слідування імпульсів, регістрів, запам'ятовувальних пристроїв.

Для повного визначення тригера достатньо задати його структурну схему на підставі базових логічних елементів (частіше за все використовують елементи І-НІ, АБО-НІ) та закон функціонування тригера у вигляді логічної функції або таблиці переходів.

В основі тригерів всіх типів лежить основний (базовий) RS-тригер з прямими або інверсними входами.

За функціональними можливостями (або за способом організації логічних зв’язків) розрізняють:

1. Тригер з окремим встановленням станів 0 та 1 (RS-тригер). R (від англійського RESET – скидання) – окремий вхід встановлення у стан 0. S (від англійського SET – встановлення) – окремий вхід встановлення тригера у стан 1.

2. Універсальний тригер з інформаційними входами J та K (JK-тригер). Тут J – вхід для встановлення універсального тригера у стан 1. K – вхід для встановлення універсального тригера у стан 0.

3. Тригер, який отримує інформацію лише через один вхід D – тригер затримки або D-тригер(D від англійського DELAY – затримка). Тут вхід D – інформаційний вхід для встановлення тригера у стан, який співпадає з логічним рівнем на цьому вході.

4. Тригер із лічильним входом – Т-тригер або лічильний тригер, де  Т – лічильний вхід.

5. Комбіновані тригери,у яких сполучені декілька типів тригерів. Наприклад, тригер типу RST – лічильний тригер, що також має входи встановлення та скидання.

Асинхронний RS - тригер з прямими входами

Асинхронний RS - тригер з прямими входами має два інформаційні входи R та S, які використовуються для встановлення його відповідно у стан 0 та 1, а також два виходи: прямий Q та інверсний . Цей тригер побудований на двох логічних елементах ТА-НІ, які об’єднано у контур. Схема та графічне позначення тригера подані на рис. 1а,б відповідно.

Рис. 2

У цій схемі вихід кожного елемента АБО-НІ підключено до одного із входів іншого елемента. Саме таке з’єднання й забезпечує два стійких стани тригера. У RS - тригерах з прямими входами сигналами управління є тільки одиничні рівні сигналів. Взагалі, сигнали, які призводять до перемикання елементів, називають активними, а ті, які не призводять до такого перемикання – пасивними. Для елементів АБО-НІ активним сигналом є сигнал логічної 1.

Алгоритм функціонування тригера може бути наглядно поданий за допомогою таблиці переходів (таблиця 1).

Таблиця1

Висновки:

1. При S=R=0 тригер залишається у попередньому стані (режим зберігання інформації)

2. При R=1; S=0 тригер переходить до стану 0 незалежно від попереднього стану. Аналогічно при R=0; S=1 тригер переходить до стану 1 незалежно від попереднього стану

3. Комбінація вхідних сигналів S=R=1 є забороненою для RS-тригера з прямими входами.

Асинхронний RS-тригер з інверсними входами

Асинхронний RS-тригер з інверсними входами побудований на елементах ТА-НІ. При цьому активним логічним рівнем на його входах є рівень логічного 0, а пасивним – рівень 1. Схема та графічне позначення такого тригера подані відповідно на рисунку 3а,б. Можливі стани тригера показані у таблиці переходів (табл.2).

Таблиця 2

Рис. 3

Висновки:

1. При S=R=1 тригер залишається у попередньому стані.

2. При R=1; S=0 Q^t+1=1 і аналогічно при R=0; S=1 Q^t+1=0

3. Комбінація S=R=0 є забороненою.

САМОСТІЙНА ПІДГОТОВКА

Мы поможем в написании ваших работ!