Принцип работы RS-триггера

Триггер – это электронное устройство, которое предназначается для записи и хранения информации. Обычно он имеет два выхода: прямой и инверсный; и некоторое количество входов, в зависимости от выполняемой задачи. Под действием входных сигналов, изменяется состояние выходов. Напряжение на выходах изменяется резко – скачкообразно. Для изготовления триггеров обычно используются биполярные, униполярные транзисторы (полупроводниковые приборы).

Информация может записываться в триггеры свободно (непрерывно), то есть при подаче сигналов на вход, состояние выхода меняется в реальном времени. Такие триггеры называются асинхронными. А может информация записываться, только когда активен синхронизирующий сигнал. При отсутствии положительного уровня напряжении на нем, информация на выходах измениться не может – синхронные (тактируемые) триггеры.

RS-триггер именуется так из-за названия его входов:

    R – reset (сбросить);
    S– set (установить).

 

Он оснащен двумя входами, как говорилось, и двумя выходами:

    Q – прямой выход;
    – инверсный.

 

Асинхронный RS-триггер можно реализовать на логических элементах двумя схемами: 

    - 2 "ИЛИ-НЕ";
    2 "И-НЕ".

 

*Синий провод – «0», красный – «1»

 Схема асинхронного RS-триггера на логических ИЛИ

Рисунок 1 – Схема асинхронного RS-триггера на логических «2ИЛИ-НЕ» элементах

            Первая схема реализована на двух логических ИЛИ-НЕ, по рисунку 1 рассмотрим принцип работы приведенного RS-триггера. В нулевой момент времени, когда ни на один вход (R и S) не подана логическая единица, прямой выход Q=0, соответственно, инверсный =1. Если на вход S подать напряжение, уровень которого будет соответствовать единице, то выход Q скачкообразно изменит свое значение на 1, а  на 0. Это произойдет запись информации. Если убрать единицу с “Set”, тогда выходы не изменят свое состояние, останутся такими, какими были – проявление свойства памяти. При подаче положительного сигнала на вход сброса, то есть R=1, инверсный выход резко станет равен 1, а прямой Q – 0. В работе RS-триггера есть недостаток: существует запрещенная комбинация. Нельзя одновременно подавать единичные сигналы на оба входа, нормальная работа триггера в этом случае невозможна.

 

Схема асинхронного RS-триггера на блоках И

Рисунок 2 - Схема асинхронного RS-триггера на логических «2И-НЕ» элементах

            Вторая схема собрана с помощью двух логических элементов И-НЕ. Разница между ними заключается в том, что управление в прошлой схеме осуществлялось положительным сигналом (единицей), а в текущей активный уровень  – ноль. Работают обе схемы идентично, поэтому описание принципа действия здесь не требуется.

 

            Работу выше описанных устройств иллюстрирует временная диаграмма:


Рисунок 3 – Временная диаграмма RS-триггера

 

            По вышеприведенному описанию работы триггера составим таблицу истинности («*» - невозможное состояние):

Таблица истинности асинхронного

            На схемах RS-триггер показывается как отдельное устройство, а не совокупность логических элементов, и имеет свое условное обозначение:


Рисунок 4 – Графическое обозначение асинхронного RS-триггера

            Синхронный RS-триггер запоминает значения поданные на S или R вход, только при наличии единицы на С (Clock) сигнале – синхронизирующий или тактовый. Он позволяет избежать переходных процессов в схемах, а если быть точнее, переходных состязаний, когда один сигнал на вход может поступить раньше другого, и схема будет работать неправильно. Именно для этого предусмотрен синхронизирующий сигнал, который позволяет «включать» триггер в нужный нам момент времени.

 

Схема синхронного RS-триггера

            Принцип действия синхронного RS-триггера легко понять по размещенному выше рисунку. Пока на вход С не подана единица, из-за наличия логических блоков ИЛИ, записываться сигналы с S или R входов не будут. При наличии 1 на входе С, работа синхронного триггера от асинхронного ничем не отличается. Составим таблицу истинности, где «крестиком» показывается невозможность записи сигнала, а «*» - запрещенная комбинация: 

Таблица истинности синхронного

           Графическое представление синхронного RS-триггера:

 


Комментарии  

 
# arlimasme 01.04.2014 13:52
Добрый день!

есть иной взгляд на рассмотренный здесь вопрос о состояниях RS-триггера. Почему т.н. "запрещённые" состояния не являются таковыми и др.:

Жеребцов С.И., Макаров И.А. Полное множество устойчивых состояний асинхронного RS-триггера//ЭЛ ЕКТРОННЫЙ СЕТЕВОЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕ СКИЙ ЖУРНАЛ "ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА" ("Herald of MSTU MIREA"), №1(2) 2014, март, с. 147-159.
https://www.mirea.ru/files/journal_2_gerebcov.pdf
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Mikhail 10.12.2015 09:22
Огромное спасибо, очень понятно все! Благодарю.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Студент 12.05.2015 21:19
Спасибо, очень хорошо и доступно изложено.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# студент СНУЯЭиП 27.05.2015 18:58
спасибо
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Маха 02.07.2015 12:35
спасиб большое!!!
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Viadimir 02.10.2015 11:22
...ОШИБКА в тексте... " Принцип действия синхронного RS-триггера легко понять по размещенному выше рисунку. Пока на вход С не подана единица, из-за наличия логических блоков ИЛИ..." ...ИЛИ надо поменять на И ...
..."жесткая" логика, требует "жесткого" подхода ...;))
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Dima 17.11.2016 22:22
Вот верно, тоже заметил)
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Студент 20.03.2016 14:45
более-менее структурировано , спасибо.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 
 
# Андрей 14.04.2016 12:34
Всё хорошо объяснено. Всё понятно и разборчиво.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

Добавить комментарий

Общайтесь культурно

Ваше имя:

Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика