Т-типті триггер (Санауыш триггер)



Т-триггер немесесанауыш триггердің,бірсанайтын Т кірісі имеет один счётный вход Т и два выхода (50,асурет). Тригердің жұмыс істеуі (міндетін атқаруы) келесі теңдеумен анықталады:

Осы теңдеуден, Т-триггердің Т санауыш кірісіне ұзақтығы tи келесі тактілейтін импульстің келуімен өзінің күйін қарама-қарсыға өзгертетініні кқрініп тұр.Бұларға D1 и D2элементерінің кірісінің тригердің шығысымен айқасқан кері байлыныстың барлығы әсер етеді.Триггердің сенімді жұмыс істеу үшін, ауыстырып қосу кезіндегі алдыңғы күйі туралы ақпаратты сақтау мақсатта, сұлбаға кешіктіру уақыты tз>tи тең, кешіктіру элементерін енгізледі.

50сурет. Т-триггеры: — а) құрылымдық сұлбасы, б)TV-триггердің ШГБ,

в) D-триггера негізінде Т-триггер.Тактілейтін импульстің әсерінің соңынан.

 Пусть в исходном состоянии Q=1. Сигнал T=1 откроет элемент D2, так как на втором входе D2 имеется сигнал лог «1» с выхода Q, а элемент D1 будет закрыт. Триггер переходит в состояние Q=0. Вентиль D2 остаётся открытым в течение времени tи, т.к. сигнал Q=1 будет задержан ЛЗ1 на время τз>tи. В то же время сигнал не попадёт на вентиль D1 из-за временной задержки ЛЗ2. При отсутствии элементов задержки возможно неоднократное переключение триггера при условии, если длительность импульса tизначительно превышает время переключения триггера.

По окончании действия тактирующего импульса элементы D1 и D2 закроются, так как потенциал входа T=0. После чего на вход элемента D1 через ЛЗ2 поступит сигнал . В результате с приходом второго импульса T=1 откроется элемент D1 и триггер переключится в состояние Q=1 и т. д.

Роль ЛЗ в Т-триггерах выполняют логические элементы с большим временем задержки tзд.рили специальные компоненты электронных схем, например, диоды с накоплением заряда.

Кроме счётного входа Т-триггер может иметь вход разрешения V (Рисунок 50,б). Сигнал на этом входе разрешает (при V=1) или запрещает (при V=0) срабатывание триггера от поступающих на вход T сигналов. Т-триггеры, имеющие дополнительный вход V, называются TV-триггерами. Наличие входа V позволяет организовать счёт в заданном временном интервале, что существенно расширяет функциональные возможности Т-триггера.

Счётный Т-триггер может быть построен на основе D-триггера, соединив инверсный выход D-триггера со входом D, как показано на рисунке 50,в. В такой схеме каждый переход 1/0 на входе C будет приводить к переходу триггера в противоположное состояние. Например, если Qn=1, то , и поэтому очередной тактовый импульс переведёт триггер в новое состояние, т.е. установит Qn+1=Dn=0. Для правильной работы Т-триггера тактовый импульс должен быть коротким, а наличие элемента задержки ЛЗ ослабляет требование к длительности тактового импульса.

Таким образом, из рассмотрения принципа работы Т-триггера следует, что при Т=1 спадающий фронт сигнала на входе C переводит триггер в противоположное состояние. Частота изменения потенциала на выходе Т-триггера в два раза меньше частоты импульсов на входе C. Это свойство Т-триггеров позволяет строить на их основе двоичные счётчики. Поэтому эти триггеры и называют счётными.

JK-триггерлер

Екі шығыс орнықты шығыс күйімен, Jжәне K  кірісі барсұлбаны JK-триггер дейді.

J және K кірістері тригердің Q шығысының 1 немесе 0 күйіне келтірет. JK-триггердің

RS-триггерден айырмашылығы, тең болғанда J=K=1 тең болғанда триггердің Q шығысын қарама-қарсы күйге келеді.JK-триггердің функционалдау шарты төмендегі функциямен анықталады:

51сурет JK-триггерлер: а) асинхроннды; б) фронтпен тактіленетін.

JK-типті триггерлер әмбебап, сондықтан олардың негізінде RS жәнеТ,D-триггерлерді алуға болады. Кемшілігі тактылық импульстің ұзақтығына тәуелділігі.

Симетриялыеместригерлер

 Симетриялы емес тригерлер,симметриялық тригергерлердің ерекшелігі, оның екі тура тұрақты күйі бар, оның сол немесе басқа күйінде екенін табып алу кіріс сигналдардың шамасына байлынысты. 

Дискретті элементердегі симетриялы емес тригер эмитерлық тізбегіне RЭ қосылған екі транзистордан тұрады.(52сурет)

52 сурет Шмита триггері

 

 

13. Импульсті санағыштары.Қосатын санағыштар. Алатын және реверсивті санауштар. Еркін санау коэффициентті санауштар. Интегралдық түрде орындалған әмбебап санауыштар(мысалдар)

13.1 Санауыштарға қойылатын талаптар

Ақпаратты цифрлық өңдейтін құрылғыларда өлшенілетін параметр (бұрылу бұрышы,жылдамдық, қысым және т.б.) кернеу импульсіне түрленділеді,олардың санына сәикес масштабта берілген параметрлерді сипатайды. Бұл импульстар импульс санауыштарымен саналады да цифрлық түрде көрсетіледі.

Санауыштың негізгі көрсеткіші болып, оның сиымдылығы мен тезәсерлігі саналады.

Сиымдылығы—КСЧ санына тең,сиымдылығы бір цикл ішінде санап үлгіретін импульстердің санын сипатайды. Жоғарғыда көрсетілгендей сиымдылық санауыштың разрядының санымен анықталады.

 Максималь мүмкін жұмыс істеу жылдамдығы немесе тезәсерлігі екі параметрмен бағаланады:

Ажырату қабілеті tраз.сч -санауыштың жұмысында еріксіз кідірістер пайда болмайтын екі сигналдыңарасындағы минималь уақыт.Ажырату қабілетіне кері шаманы максималь санау жиілігі дейді fmax.fmax—1с ішіндегі санауыштың санай алатын импульстің санын анықтайтын шама.

fmax = 1/tраз.сч

tуст –Санауыштың кодын қондыратын уақыт—Кіру сигналының келу мезетімен және санауыштың жаңа тұрақты күйге өтуінің арасындағы уақыт интервалы.Время установки кода счётчика.

Цифрлық электрондық құрылғылар істейтіндердің сұранысын қанағатандыру үшін кең спектрлі параметрлері бар санауштың интегралды микросхемалар түрінде жасалған. Алуан түрлі санауыштарды мына белгілері негізінде классификация жасауға болады.

1 Санаудың бағытына байлынысты:

•Қосатын,

•Алатын,

• Реверсивті.

2 Санау коэффициенті байлынысты:

• Екілік,

• Екілік-ондық(декадлық),

•Ерікті тұрақты санау коэффициентімен ,

• Айнымалы санау коэффициентімен .

3 Ішкі байланыстарды ұйымдастыру әдісумен:

•Тізбектеп көшіру,

•Параллель көшіру,

• Құрамдастырылған көшіру,

•Сақиналы .

Классификациялық белгілер ерікті және әр түрлі терімді түрде кездеседі. Мысалы қосқыш санауыштар параллель көшіруші сонымен қатар тізбектеп көшірушімен болуы мүмкін және

екілік, ондық санау коэффициенті бар.

13.2 Қосқыш санауыштар

Қарапайым санауыштардың бірі Т-триггер ,екіге дейін санайтын,санауды іске асыратын, яғни екі сигналдан артық сақтамайтын.

n-тригерден құралған санауыш екілік кодта 2nимпульс санай алады. n-саны, санауышқа жазылатын екілік сандардың разрядтардың санын анықтайды.2n-саны модульнемесе санау коэффициенті деп аталады: KСЧ = 2n

4-разрядті қарапайым санауыштың сұлбасы 60,а суретте көрсетілген.Санауыштың жұмыс істеу принципі уақыт диаграммаларымен иллюстрациялынғаны, 60,б суретте келтірілген.

Импульс келген сайын

60сурет Екілікті, қосқыш санауыштың сұлбасы а)және оның жұмысының уақыт диаграммалары б).

Санауыштің бірінші разряд келген әримпульс сайын ауысып қосылады,бұлТ-триггердің істеу алгоритміне сәйкес.Әр екі кірген импульсқа Т-триггер бір шығатын импульс қалыптастырады.

Екінші разряд —әр екінші импульстің келісімен  «1»күйге ауысып қосылады.

Үшінші разряд—әр төртінші импультің келуімен.

Төртінші разряд—әр бір сегізінші импульстің келуімен.

Сонымен, екілік кодтың салмақтық коэффициентіне сәйкес тригерлердің кірісіне 1,2,4,8 импульстер түскенде олардың шығысында сигналдардың бірлік мәні пайда болады.Сондықтан регистрдің тригерлерінің шығысынан, оның кірісіне түскен импульстердің санының параллель екілік кодын оқуға болады.Мысалы, 5 импульс келгенен кейін Q1 және Q3шығыстарында бірлік мәндер қойылады, (60,бсуретте пунктир сызықпен көрсетілген) , бұл 5санының кодына сәйкес 0101B. Дәл солай, 13-импульстің келуімен, тригерлердің шығысында 1101B код жазылады.

Егер кіретін импульстардың саны NВХ>KСЧ, онда NВХ=KСЧ тең болғанда санауыш толады да,сонан кейін санауыш нольдік күйге келеді және жұмыс цикл қайталайды.Санаудың әр бір циклынің соңынан кейін соңғы тригердің шығысында кернеудің айырымы пайда болады, яғни бір импульс қалыптасады. Бұл қасиет санауыштардың екінші міндетін —кіретін импульстердің сандарын бөледі.

Егер кіріс сигналдар периодты болса және жиілігі fВХ тең болса, онда шығатын импульстің жиілігі fВЫХ = fВХ/ KСЧ.

Бұл жағдайда санау коэффициенті бөлу коэффициенті секілді анықталады және KДЕЛ белгіленеді.

Санауыштың жиілікті бөлу режимінде тек қана соңғы тригердің сигналы қолданылады, ал қалған тригерлердің аралықтағы күйі есепке алынбайды. Әр бір санауыш жиілікті бөлгіш есебінде қолданылуы мүмкін.

13.3 Алатын және реверсивті санауыштар

Реверсивті санауыштар қосатын және алатын құрылғы түрде жұмыс істей алады.

Реверсивный счётчик может работать в качестве суммирующего и вычитающего.

Жоғарда көрсетілгендей ,егер алғашғы каскадтың кірісіне соңғы каскадтың тура шығысын жалғасақ қосқыш санауыш аламыз.Әр кіретін импульс санауышқа жазылған санды бірге өсіреді.

Ақпаратты соңғы разрядтан келесі разрядқа ауыстыру үрдісі соңғы разрядтың күйін1-ден 0-ге өзгерткенде өтеді.

Суммирующий счётчик, как было показано выше, получается при подсоединении к входу последующего каскада прямого выхода предыдущего.

Каждый входной импульс увеличивает число, записанное в счётчик, на 1. Перенос информации из предыдущего разряда в последующий происходит при смене состояния предыдущего разряда (триггера) с 1 на 0.

Соңғы каскадтың кірісіне алғашқының инверсті шығысын жалғасақ алатын санауыш шығады.Ол кері бағытта былай жұмыс істейді:санауышта сақталған сан әр импульстің келуімен 1 азаяды.

Вычитающий счётчик получается при подсоединении к входу последующего каскада инверсного выхода предыдущего. Он действует обратным образом: двоичное число, хранящееся в счётчике, с каждым поступающим импульсом уменьшается на 1.

Кіші разрядтың 0-ден 1 күйіне айырбастағанда кіші разрядтан жоғарғы разрядқа ауысуы орын алады. Санауыш нольдік күйге жеткенде ғана толып кетеді ,сол кезде санауыш максималь мүмкін мәнін жазады, яғни барлық разрядтарға бірлік жазады.

Перенос из младшего разряда в старший имеет место при смене состояния младшего разряда с 0 на 1.

Переполнение происходит после достижения счётчиком нулевого состояния, при этом в счётчик записывается максимально возможное значение, т.е. во все разряды — единицы.

Екілік қосқыш санауыштың сұлбасына(60 сурет) бастапқы тригердің тура және инверсті шығысын соңғының кірісіне ауыстырып қосатын қосымша ЛЭ кіргізігенен кейін, реверсивті санауыш сұлбасы шығады.Реверсивті санауыштардың сұлбасының 61 суретте келтірілген.

 

Путём включения в схему двоичного суммирующего счётчика (рисунок 60), дополнительных ЛЭ, переключающих на вход последующего триггера прямого и инверсного выходов предыдущего, получается схема реверсивного счётчика. Фрагмент схемы реверсивного счётчика приведён на рисунке 61.

61сурет Реверсивті санауыштың сұлбасының фрагменті

Сұлба кіретін сигналдар берілетін екі кірісі бар:қосу режимінде істегенде -+1 ,ал алу режимінде -1. Қосымша басқаратын N коды санау бағытын көрсетеді. Қосымша кіріс N=0 тең болғанда (61сурет)қосатын, ал N=1-алатын санауыш секілді жұмыс істейді.

13.4 Санауының еркін коэффициенті бар санауыштар

Екілік санауыштарда санау коэффициентіKСЧ=2n және2, 4, 8, 16, 32  т.б. тең болуы мүмкін.

Нақты істе санау коэффициенті 2n тең емес санауыштар,мысалы 3, 6, 10, 12, 24  және басқалар.

Олар екілік санауыштардың негізінде, KСЧ=2nсануыштардан S артық күйіне сәйкес сандарды шығарып тастап:S = 2nKСЧ.Мысалы, 4-разрядты санауышты, KСЧ=16күйінен 6-уын алып тастап екілік-ондық (декадылық) санауышты жасайды.

Сұлбаны істеудің 2варианты болуы мүмкін:

а) санау циклдық түрде 0000-ден 1001-ге дейін жүреді,ал келесі импульспен нольденеді;

б)бастапқы күйі болып 6 саның коды 0110 болады және санау 11112=15дейін жүредіде, келесі импульспен нольденеді.

62сурет сКсч =10санауыштың сұлбасы

KСЧ=10 тең бірінші вариантпен істелген санауыштың сұлбасы 62 суретте көрсетілген.KСЧ=24=16 екілік санауыштың сұлбасымен салыстырғанда (60 сурет),сұлбаға салмақ коэффициенті 2 және 8 екі «1»сәйкес келгенденольге келтіретін,қосымша D5элементі енгізілген.Жоғарғыда келтірілген сұлбаны қолданылуы және 4 кірісі барD5ЛЭ санау коэффициенті 2-ден 15-ке дейінгі санауыш алуға мүмкіндік береді.

Сұлбаны екінші вариантпен іске асыру үшін, асинхронды түрге келтіретін  кірісі бар тригерлер қолданылады.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 353; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ