Галерея диаграмм связей Основы технологии цифровой электроники (шлепанцы)
«Краткое руководство по основам цифровых электронных технологий», Университет Цинхуа, Ю. Мэнчан, четвертое издание (глава 5 «Триггеры»), с подробным введением и исчерпывающим описанием. Я надеюсь, что оно поможет заинтересованным друзьям в обучении.
Отредактировано в 2023-11-30 19:33:07Основы технологии цифровой электроники
Глава 5 Триггер
Обзор
Основные требования к триггерам
①Имеет два устойчивых состояния, которые могут поддерживать себя: состояние 0 и состояние 1.
② Возможность приема, сохранения и вывода сигналов, то есть при подаче триггерного сигнала выходное состояние схемы может быть перевернуто, после исчезновения триггерного сигнала новое полученное состояние можно сохранить;
Текущее и вторичное состояния триггеров
Классификация триггеров
Базовый триггер: входной сигнал подается непосредственно на входной разъем.
Синхронный триггер: входной сигнал вводится через управляющий вентиль, а управляющий вентиль управляется тактовым импульсом сигнала CP. Входной сигнал может быть получен только при поступлении сигнала CP.
Триггер по фронту: входной сигнал может быть принят только по нарастающему или заднему фронту сигнала CP.
5.1 Основные триггеры
Определение статуса:
Базовый триггер, состоящий из вентиля И-НЕ.
Схемы и символы
Логическая схема:
Логические символы:
Уведомление
Таблица характеристик и характеристические уравнения базового триггера, состоящего из вентилей И-НЕ, такие же, как и у базового триггера, состоящего из вентилей ИЛИ-НЕ.
Базовый триггер, состоящий из вентиля ИЛИ-НЕ.
Схемы и символы
Логическая схема:
Логические символы:
символическое представление
R называется входной клеммой установки 0, которую обычно называют клеммой сброса.
S называется входным терминалом набора 1, который обычно называется терминалом набора.
Таблица характеристик:
Статус неопределенен, когда сигналы R=S=1 одновременно отменены.
Характеристическое уравнение:
Интегрированные базовые триггеры
Базовый триггер со встроенным CMOS
Встроенный базовый триггер TTL
Характеристики базовых шлепанцев RS
преимущество
Простая структура
Имеет функции установки 0, настройки 1 и удержания.
недостаток
Плохая защита от помех
Между R и S существуют ограничения, то есть два входа не могут одновременно иметь высокий уровень.
5.2 Синхронные триггеры
Синхронный RS-триггер
Логическая схема:
Национальный стандартный символ:
Таблица характеристик:
Характеристическое уравнение:
Существуют ограничения между RS
Во время CP=1, если R=S=1, возникнет ненормальная ситуация, в которой Q и Q не равны 1.
Во время CP=1, если R и S отменены вовремя, устанавливаются в 0 или в 1, и статус определяется.
Во время CP=1, если R и S одновременно перейдут от 1 к 0, возникнет состояние гонки, и результат будет неопределенным.
Если R=S=1, CP внезапно отменяется, то есть CP прыгает с 1 на 0, также возникает состояние гонки, и результат неопределенен.
Синхронный D-триггер
Логическая схема:
Характеристическое уравнение:
Функции
Неограниченная проблема
Во время CP=1 выходной терминал меняется с входным терминалом.
Когда приходит спадающий фронт импульса CP, он фиксируется, и сохраненное содержимое представляет собой значение D на момент спадающего фронта.
Встроенный синхронный D-триггер
Интегрированный синхронный D-триггер TTL
Интегрированный синхронный D-триггер КМОП
5.3 Триггер по фронту
триггер Edge D
Национальный стандартный символ:
Характеристическое уравнение:
Особенности триггера Edge D
Триггер по фронту CP (нарастающий или спадающий фронт)
Сильная способность защиты от помех
Только функция настройки 0 и настройки 1
Роль асинхронного входного терминала
Синхронный входной терминал: D называется синхронным входным терминалом, поскольку входной сигнал на терминале D контролируется тактовым сигналом CP.
Асинхронный ввод:
Триггер Edge D с асинхронным входом:
Встроенный триггер D Edge
Триггер COMS Edge D CC4013
символ:
Выводная функция:
Таблица характеристик:
TTL край D-триггер 7474
символ:
Выводная функция:
Таблица характеристик:
шлепанцы Edge JK
Национальный стандартный символ:
Характеристическое уравнение:
Таблица характеристик:
Особенности шлепанцев Edge JK
Триггер по фронту CP (нарастающий или спадающий фронт)
Сильная способность защиты от помех
Полный набор функций, гибкий и удобный в использовании
Встроенный триггер JK по фронту
Краевой CMOS-триггер JK CC4027
Национальный стандартный символ:
Выводная функция:
Таблица характеристик:
TTL край JK триггер 74LS112
Национальный стандартный символ:
Выводная функция:
Таблица характеристик:
Классификация функций, метод представления функций и преобразование триггеров по фронту
Классификация логических функций триггера по фронту
Триггер типа JK: Любая схема с функциями удержания, установки 1, установки 0 и переворота называется триггером типа JK.
Триггер D-типа: Любая схема с функцией настройки 1 и настройки 0 называется триггером D-типа.
Триггер Т-типа: любая схема с функциями удержания и переворота называется триггером Т-типа.
символ:
Таблица характеристик:
Характеристическое уравнение:
Триггер типа Т': любая схема, которая переворачивается один раз за каждый тактовый импульс, называется триггером типа Т'.
символ:
Таблица характеристик:
Характеристическое уравнение:
Метод представления логической функции триггера по фронту
Таблица свойств (таблица истинности)
D-триггер:
JK-триггер:
каноту
D-триггер:
JK-триггер:
Характеристическое уравнение
Диаграмма состояний
D-триггер:
JK-триггер:
Временная диаграмма
D-триггер:
JK-триггер:
Логические функции триггера Edge представляют переходы между методами.