Разработка стенда для исследований схема RS- триггера

Для представления и обработки информации в цифровых системах возникает потребность в устройстве, которое может хранить логическое состояние (0 или 1) неопределенно долго. Такие устройства образуют элементарную разновидность памяти, а поскольку их выход может находиться в одном из двух устойчивых состояний, их называют бистабильными схемами или триггерами.

Наличие памяти в схеме позволяет запоминать промежуточные состояния обработки и учитывать их значения в дальнейших преобразованиях. Выходные сигналы Y = (y1, y2, ., уm) в схемах данного типа формируются не только по совокупности входных сигналов Х = (х1, х2, ., хn), но и по совокупности состояний схем памяти Q = (q1, q2, ., qk). При этом различают текущий дискретный момент времени t и последующий (t+1) момент времени (рис.1).

Рис. 1. Обобщенная структура схемы с памятью

Передача значения Q между моментами времени t и (t+1) осуществляется обычно с применением двухступенчатой памяти и синхронизирующих импульсов.

В качестве простейшего запоминающего элемента в современных ЭВМ используют триггеры. В связи с успешным применением микроэлектроники в схемах основных устройств ЭВМ (процессоров и оперативной памяти) исчезли в качестве запоминающихся элементов схемы, использующие остаточную намагниченность - ферритовые сердечники.

Триггеры - элементарные автоматы, предназначенные для записи и хранения 1 бита информации. Они состоят из элемента памяти (фиксатора) и схемы управления. Фиксатор строится на двух инверторах, связанных друг с другом "накрест", так что выход одного соединен с входом другого. Такое соединение дает цепь с двумя устойчивыми состояниями (рис. 2.). Действительно, если на выходе инвертора 1 имеется логический ноль, то он обеспечивает на выходе инвертора 2 логическую единицу, благодаря которой сам и существует. То же согласование сигналов имеет место и для второго состояния, когда инвертор 1 находится в единице, а инвертор 2 - в нуле. Любое из двух состояний может существовать неограниченно долго.

а б

Рис.2. Схемы элементов памяти (фиксаторов) со входами управления: а) на элементах ИЛИ-НЕ; ) на элементах И-НЕ

Чтобы управлять фиксатором, нужно иметь, как минимум, в логических элементах дополнительные входы. Обычно схемы управления триггером сложнее. На входы управления поступают внешние установочные сигналы для записи в триггер логического 0 или 1. Установочные сигналы показаны на рис. 2 штриховыми линиями. Буквой R латинского алфавита (от Reset) обозначен сигнал установки триггера в ноль (сброса), а буквой S (от Set) - сигнал установки в состояние логической единицы (установки). Состояние триггера считывается по значению прямого выхода, обозначаемого как Q. Обычно триггер имеет и второй выход с инверсным сигналом . Для фиксатора на элементах ИЛИ-НЕ установочным сигналом является единичный, поскольку только он приводит логический элемент в нулевое состояние независимо от сигналов на других входах элемента. Для фиксатора на элементах И-НЕ установочным сигналом является нулевой, как обладающий тем же свойством однозначно задавать состояние элемента независимо от состояний других входов.

Другие стьтьи в тему

Разработка систем автоматического регулирования
Основы теории управления - одна из дисциплин, образующих науку об управлении. Эта наука в последние годы распространила свое влияние не только на системы управления технического характера (станки, роботы, самонаводящиеся ракеты, беспилотные самолеты, космические аппа ...

Разработка приемника системы персонального радиовызова
Радиоприемным устройством называют систему узлов и блоков, с помощью которых производятся такие операции, как преобразование электромагнитного поля сигнала в электрический сигнал; выделение полезных радиосигналов из совокупности других (мешающих) сигналов и помех, действующих на выхо ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2021 : www.techelements.ru