Тригеры

nes jis vienareik?mi?kai nustato ?io trigerio i??jimuose Q = Q = 0.

8 paveiksle parodytas bazinis SR trigeris dar vadinamas baziniu ARBA-

NE trigeriu, ?itaip pabr??iant, kad jis yra sudarytas i? logini? element?

ARBA-NE (angl. – basic S-R latch; S-R NOR latch arba NOR latch; ?ia

pa?ym?sime, kad terminas trigger literat?roje angl? kalba beveik

nevartojamas, elementar?s trigeriai da?niausiai vadinami latch – sp?stais,

sud?tingesni trigeriai – flip-flop).

Du bazinio SR trigerio ??jimo signal? rinkiniai SR = 10 ir SR = 01

vadinami aktyviaisiais, arba nustatan?iaisiais. Rinkinys SR = 10 nustato

trigerio b?v? Q = 1, rinkinys SR = 01 – b?v? Q = 0. ??jimo signal?

rinkinys SR = 00 vadinamas pasyviuoju, arba neutraliuoju, nes nekei?ia

prie? tai buvusio trigerio b?vio. T? pat? galime suformuluoti ir kitaip:

tik vienetas yra aktyvusis bazinio trigerio ARBA-NE ??jimo signalas. S = 1

nustato trigerio b?v? Q = 1, R = 1 – b?v? Q = 1. ??jimo signal?

rinkinys SR = 11 baziniam SR trigeriui yra draud?iamas.

[pic]

10 pav. Grafinis

SR trigerio ?ymuo

Bazinio SR trigerio grafinis ?ymuo parodytas 10 paveiksle.

Bazinis (S(R trigeris

?inome, kad nMOP arba KMOP loginiai elementai ARBA-NE b?na

paprastesni u? loginius elementus IR-NE. Tod?l nMOP ir KMOP serij?

mikroschemose paprastai naudojamas bazinis SR trigeris i? logini? element?

ARBA-NE. TTL serijose paprastesni loginiai elementai IR-NE, tod?l TTL

serij? mikroschemose da?niau naudojamas bazinis (S(R, arba bazinis IR-NE,

trigeris (basic (S(R latch, (S(R NAND latch, NAND latch).

[pic]

9 pav. Bazinio (S(R

trigerio login? schema

Pritaik? de Morgano teorem?, 8 paveiksle parodyt? SR trigerio login?

schem? galime pakeisti schema, sudaryta i? logini? element? 2IR-NE (9

pav.). Po kintam?j? ??jime inversijos loginis elementas 2ARBA-NE vykdo

login? funkcij? 2IR. Vadinasi, sudarius schem? i? logini? element? 2IR-NE,

inversija bus atliekama ne tik schemos ??jimuose, bet ir jos i??jimuose –

tai ir matyti 9 paveiksle.

Logini? element? IR ir IR-NE ??jime "stiprusis" signalas,

vienareik?mi?kai nustatantis b?v? loginio elemento i??jime, yra nulis. Tai

rei?kia, kad (S(R trigerio b?v? nustato aktyvieji ??jimo signal? rinkiniai

(S(R = 01 ir (S(R = 10. ??jimo signalas (S = 0 (S = 1) nustato bazinio (S(R

trigerio b?v? Q = 1, o signalas (R = 0 (R = 1) – b?v? Q = 1. Rinkinys (S(R

= 11 yra pasyvusis, o (S(R = 00 draud?iamas, nes tuomet Q = Q = 1.

[pic]

11 pav. Grafinis (S(R trigerio ?ymuo

Bazinio (S(R trigerio ?ymuo parodytas 11 paveiksle.

Abu bazinio trigerio variantai pasi?ymi pana?iomis, bet ne visi?kai

vienodomis savyb?mis. Tod?l analizuojant bet kurio sud?tingo trigerio

ypatybes, pirmiausia reikia i?siai?kinti, koks bazinis trigeris yra to

trigerio pagrindas.

Bazini? trigeri? apra?ymas

Trigerius galima apra?yti visaip. Vieni apra?ymo b?dai patogesni

sprend?iant vieno tipo u?davinius, kiti – kitokius. ?iame poskyryje

i?moksime apra?yti bazinius trigerius beveik visais ?inomais b?dais ir

aptarsime, kaip juos pasirinkti. Tai leis pasirinkti tinkamiausi? sud?tingo

trigerio ar trigerin?s schemos apra?ymo b?d?.

V?linan?iojo trigerio modelis

Realaus trigerio i??jimo signalas v?luoja ??jimo signal? at?vilgiu.

Tai gerai matyti sudarius papras?iausi? v?linan?io trigerio model?. ?iame

modelyje vis? ?? triger? sudaran?i? logini? element? v?linimas i?rei?kiamas

vienu suminiu v?linimo laiku (t, kuriuo v?luoja pagrindinis trigerio

i??jimo signalas Q.

[pic]

12 pav. V?linan?iojo SR trigerio modelis

V?linan?iojo SR trigerio modelis parodytas 12 paveiksle; ?ia q – ?io

trigerio b?vio (angl. – present state) i??jimo signalas; Q – kito trigerio

b?vio (angl. – next state) i??jimo signalas; (t – did?iausias signalo

v?linimo laikas trigeryje.

I? paveikslo matyti, kad did?iausi? trigerio v?linimo laik? sudaro

dviej? logini? element? v?linimo laikai:

(t ( 2tv ;

?ia tv – vieno loginio elemento v?linimo laikas (angli?kai paprastai

?ymimas tpd arba tgd – propagation delay arba gate delay).

Labai svarbu ?siminti, kad ?is trigerio b?vis q tampa kitu trigerio b?viu Q

po (t.

Charakteringoji lygtis

Trigerio charakteringoji, arba b?dingoji, lygtis sieja trigerio kito

b?vio i??jimo signal? su i?oriniais trigerio ??jimo signalais ir vidiniu

??jimo, arba gr??tamojo ry?io, signalu – ?iuo trigerio b?viu.

Charakteringoji lygtis u?ra?oma remiantis v?linan?iojo trigerio modelio

logine schema.

Tuomet SR trigerio (12 pav.) kito b?vio i??jimo signalas

Q ( S + q + R ( (S + q)( R ( SR + qR .

Apvestoji dalis yra SR trigerio charakteringoji lygtis. Ji apra?o

gr??tam?j? ry?? trigeryje: Q matome ir kairiojoje, ir de?iniojoje lygties

pus?se, nes q yra Q po (t. Be to, charakteringoji lygtis teigia, kad

trigerio kito b?vio signalas Q esti ir i?orini? ??jimo signal? S ir R, ir

trigerio ?io b?vio q funkcija.

B?vi? reik?mi? lentel?

Pagal trigerio charaktering?j? lygt? galime sudaryti jo b?vi?

reik?mi? lentel? (angl. – present state – next state table, arba state

table). SR trigerio b?vi? reik?mi? kaita parodyta 1 lentele.

1. lentel?. SR trigerio b?vi? reik?mi? lentel?

|??jimo signalai |I??jimo |Komentarai |

| |signalas| |

|Vidinis |I?orini| | | |X = S+q(po |

|??jimo, |ai |Kito |?is |Triger|(t) = |

|arba ?io |??jimo |b?vio |b?vis |io |= S+Q |

|b?vio |signala|signalas| |b?vis | |

|i??jimo, |i | | | | |

|signalas | | | | | |

|q |S |R |Q |q |Q |X ( Q |

|0 |0 |0 |0 |stabilus|R |1 |

|0 |0 |1 |0 |stabilus|R |1 |

|0 |1 |0 |1 |nestabil|S |0 |

| | | | |us | | |

|0 |1 |1 |0 |stabilus|R |0 |

|1 |0 |0 |1 |stabilus|S |0 |

|1 |0 |1 |0 |nestabil|R |1 |

| | | | |us | | |

|1 |1 |0 |1 |stabilus|S |0 |

|1 |1 |1 |0 |nestabil|R |0 |

| | | | |us | | |

I? sudarytosios lentel?s matyti, kad trigeris turi tris ??jimo

signalus: i?orini? ??jim? S ir R bei vidin? ??jimo, arba gr??tamojo ry?io,

signal? q. Charakteringoji lygtis leid?ia pagal ?iuos tris ??jimo signalus

nustatyti trigerio i??jimo, arba kito b?vio, signal? Q.

?is trigerio b?vis q yra stabilus, kai q ( Q. Kai q ( Q, po laiko (t

q reik?m? pakinta ir b?na lygi Q.

Loginio kintamojo X ( Q reik?m?s rodo, kad trigerio i?orini? ??jimo

signal? rinkinys SR ( 11 yra draud?iamas, nes tuomet Q ir Q reik?m?s

sutampa. ?? draud?iam?j? SR rinkin? atitinkan?ios lentel?s eilut?s yra

i?skirtos.

B?vi? kaitos diagrama

Remiantis trigerio b?vi? reik?mi? lentele, galima nubrai?yti t? b?vi?

kaitos diagram?. Beje, j? galima sudaryti ir pagal trigerio charaktering?j?

lygt?. B?vi? diagramoje ?is trigerio b?vis q ( 0 ?ymimas skritul?lyje

?ra?yta a raide, o q ( 1 – skritul?lyje ?ra?yta b raide. Pakitus trigerio

i?oriniams ??jimo signalams, trigerio b?vis gali likti toks pats – b?vi?

diagramoje tai atvaizduojama gr??tan?ia ? t? pat? skritul?l? rodykle. Jei

pakitus i?oriniams ??jimo signalams trigerio b?vis kinta, b?vi? diagramoje

tai atvaizduojama nukreipta ? kit? skritul?l? rodykle. Trigerio b?vi?

kaitos diagramoje str?lyt? visuomet eina i? skritul?lio, kuriame ?ra?ytas

?is trigerio b?vis, ? skritul?l?, kuriame ?ra?ytas kitas trigerio b?vis.

[pic]

13 pav. SR trigerio b?vi? kaitos diagrama

SR trigerio b?vi? kaitos diagrama, sudaryta pagal 1 lentel?, parodyta

13 paveiksle.

Ji tik patvirtina anks?iau pateiktas ?inias apie SR triger?: ??jimo

signal? rinkinys SR ( 00 yra pasyvus, nekei?iantis trigerio b?vio; SR ( 10

nustato trigerio b b?v? (q ( 1), o SR ( 01 – a b?v? (q ( 0).

Veikimo algoritmas

[pic]

15 pav. SR trigerio

veikimo algoritmo

blokin? schema

Anks?iau min?jome, kad trigeriai ir schemos su trigeriais vadinami

b?vi? automatais. ?i? automat? veikim? galime apra?yti programi?kai.

SR trigerio veikimo algoritmas parodytas 15 paveiksle. Veikimo

algoritm? blokin? schem? sudaro b?vi? blokeliai, pa?ym?ti raid?mis a (q (

0) ir b (q ( 1), bei sprendimo pri?mimo blokeliai. I?nagrin?j? ??

algoritm?, galime ?sitikinti, kad jis atitinka SR trigerio b?vi? kaitos

lentel? ir diagram?.

Karno diagrama

Remiantis trigerio charaktering?ja lygtimi, jo b?vi? lentele arba

diagrama, galima sudaryti trigerio Karno diagram?. ?ios Karno diagramos

argumentai, loginiai kintamieji, yra trigerio vidiniai ir i?oriniai ??jimo

signalai q, S bei R; ? diagram? ?ra?oma login? funkcija – kitas trigerio

b?vis Q.

SR trigerio Karno diagrama parodyta 14 paveiksle.

[pic]

14 pav. SR trigerio Karno diagrama

Karno diagrama labai gerai tinka trigerio b?vio stabilumui nustatyti:

jei ? diagramos langel? ?ra?yta trigerio kito b?vio reik?m? Q sutampa su

?io trigerio b?vio reik?me q, tai trigerio b?vis yra stabilus, nes po laiko

(t q reik?m? i?liks ta pati. Ir atvirk??iai, jei ? diagramos langel?

?ra?yta trigerio kito b?vio reik?m? Q skiriasi nuo ?io trigerio b?vio

reik?m?s q, tai rei?kia, kad trigerio b?vis yra nestabilus, nes po laiko (t

q reik?m? pakis, sutaps su trigerio kito b?vio reik?me Q. 14 paveiksle

stabil?s trigerio b?viai pabraukti.

Pagal Karno diagram? galima u?ra?yti trigerio charaktering?j? lygt?,

trigerio kito b?vio Q priklausomyb? nuo vidini? ir i?orini? ??jimo signal?

q, S ir R. Tuo tikslu diagramoje sudarome du vienet? kont?rus p1 ir p2 ir

gauname, kad

Q ( p1 + p2 ( SR + qR .

?vyki? diagrama

[pic]

16 pav. SR trigerio

?vyki? diagrama

?vyki? diagrama – tai modifikuota Karno diagrama, kurioje b?vi? kait?

vaizduoja str?lyt?s. Be to, ? kvadrat?lius paprastai ra?omi ne nuliai ir

vienetai, bet juos atitinkantys b?vi? pavadinimai a ir b (16 pav.).

Kai i?oriniai signalai S ir R pakinta taip, kad kitas trigerio b?vis Q

i?lieka toks, koks buv?s, ?vyki? diagramoje tai vaizduoja horizontali

rodykl?, nukreipta i? stabilaus ? stabil? b?v?: i? a ? a arba i? b ? b.

?vykius, kai i?oriniai signalai kei?ia kit? trigerio b?v? Q, vaizduoja

lau?ta rodykl?, nukreipta horizontaliai i? stabilaus b?vio ? nestabil? ir

vertikaliai i? nestabilaus b?vio ? nauj? stabil?j?.

Tokius du ?vykius paai?kinsime pavyzd?iais.

1. Pradinis trigerio b?vis apra?omas rinkiniu qSR ( 110. Tegul

pirmasis ?vykis trigeryje yra ??jimo signal? pokytis i? SR ( 10 ? SR ( 00.

Per laik? (t ?vyksiant? pokyt? 16 paveiksle vaizduoja horizontali rodykl?

1, nukreipta i? kvadrat?lio 110 ? kvadrat?l? 100, tai yra i? stabilaus b ?

stabil? b.

2. Pradinis trigerio b?vis qSR ( 100. Antrasis ?vykis – ??jimo signal?

pokytis SR ( 00 ( 01. Per?jimas ? nauj? b?v? qSR ( 101 vaizduojamas lau?ta

rodykle 2, nukreipta horizontaliai i? stabilaus b ? nestabil? a ir

vertikaliai i? nestabilaus a ? stabil? b.

Atkreipkite d?mes?, kad kiekvienas ?vykis visuomet baigiasi stabiliu

b?viu.

[pic]

17 pav. SR trigerio ?vyki? diagrama padavus draud?iam?

SR signal? rinkin?

?vyki? diagrama vaizd?iai parodo ??jimo signal? rinkinio SR ( 11

draud?iamum?. Tarkime, kad pradin? trigerio b?v? qSR ( 011 nustat?

draud?iamas ??jimo signal? rinkinys SR ( 11, po kurio ? i?orinius trigerio

??jimus buvo paduotas pasyvus rinkinys SR ( 00 (17 pav.). Tuomet i?

kvadrat?lio 011 ? kvadrat?l?, ? kur? nukreipia pasyvusis ??jimo signal?

rinkinys, galimi du keliai: pirmasis, kur? rodo rodykl? 1, per kvadrat?l?

010 (nestabil? b) ? kvadrat?l? 110 (stabil? b) ir i? jo ? galutin? b?v? 100

(stabil? b); antrasis, kur? vaizduoja rodykl? 2, per kvadrat?l? 001

(stabil? a) ? kvadrat?l? 000 (galutin? stabil? b?v? a). Taigi, padavus

draud?iam? ??jimo signal? rinkin? SR ( 11 ir pasyv? ??jimo signal? rinkin?

SR ( 00, galimi du skirtingi trigerio galutiniai b?viai: qSR ( 001

(stabilus a) arba qSR ( 000 (stabilus b). ? kok? b?v? pereis trigeris,

priklausys nuo to, kuriame trigerio ??jime – S ar R – vienetas ?iek tiek

anks?iau taps nuliu (?vyki? diagramoje tai atitinka arba keli? per

kvadrat?l? 010, arba keli? per kvadrat?l? 001). Tokia situacija vadinama

signal? lenktyn?mis (angl. – race condition). Signalai lenktyniauja tuomet,

kai i? karto kei?iasi abiej? ??jim? loginiai lygiai. Jei signal? lenktyn?s

gali baigtis skirtingais trigerio b?viais, tai jos vadinamos kritin?mis

lenktyn?mis (critical race).

SR trigeryje visos kitos signal? lenktyn?s, i?skyrus SR ( 11 kitim? ?

00, yra nekritin?s: net jei ?vykiai trigeryje vykt? skirtingais keliais,

jie baigt?si tais pa?iais stabiliais trigerio b?viais.

I? ?vyki? diagramos aptarimo i?plaukia, kad, u?draudus ??jimo signal?

rinkin? SR ( 11 (arba tik SR kitim? i? 11 ? 00), SR trigeris b?t? visi?kai

apibr??t? b?vi? ?taisas.

Laiko diagramos

Trigerio veikim? galima apra?yti jo i??jimo signal? laiko

diagramomis, sudarytomis pagal i?orini? ??jimo signal? laiko diagramas.

[pic]

18 pav. SR trigerio laiko diagramos

Remdamiesi v?linan?iojo trigerio modeliu (12 pav.), sudarysime SR

trigerio i??jimo signal? q ir X laiko diagramas, kurios laiko at?vilgiu

atitikt? konkre?ias i?orini? ??jimo signal? S ir R laiko diagramas.

Sudarytose i??jimo signal? laiko diagramose (18 pav.) ?vertinta tai,

kad ??jimo signalai SR trigerio schemoje v?luoja laiku, lygiu vieno arba

dviej? logini? element? v?linimo laikams. Rodyklyt?s laiko diagramose sieja

q arba X lygi? poky?ius su j? prie?astimi – S arba R signal? frontu.

Skai?iais nuo 1 iki 11 sunumeruoti ?vykiai trigerio schemoje – i?orini?

??jimo signal? poky?iai.

Sudarant q ir X signal? laiko diagramas, reikia prisiminti, kad tik

?vykiai – ??jimo signal? poky?iai – gali tapti i??jimo signalo loginio

lygio kitimo prie?astimi; kita vertus, ne kiekvienas ?vykis kei?ia trigerio

b?v?.

?VAIR?S TRIGERIAI

Bazinius trigerius sudaro tik du loginiai elementai, susieti

kry?miniais gr??tamaisiais ry?iais. Tai papras?iausi trigeriai,

papras?iausios atminties l?stel?s. Sud?tingesni trigeriai sudaromi i?

bazinio trigerio ir triger? valdan?ios schemos. Valdan?ioji schema da?nai

b?na daug sud?tingesn? u? bazin? triger?.

Trigeri? klasifikavimas

Trigeriai klasifikuojami pagal ?vairius po?ymius.

Pagal kei?ian?ius trigerio b?v? ??jimo signalus trigeriai skirstomi ?

tris grupes:

1. Elementarius potencialinius, arba lygiais vartomus (angl. – level

triggered), trigerius. J? b?vius kei?ia (varto) ?emi ir auk?ti ?tampos

lygiai informaciniuose ??jimuose, jei tai atlikti leid?ia signalai trigeri?

valdymo ??jimuose. Valdymo ??jim? ir valdan?i?j? signal? ?ios grup?s

trigeriuose gali ir neb?ti.

2. Impulsinius (pulse triggered), arba MS tipo, trigerius (??

pavadinim? i?siai?kinsime ?iek tiek v?liau). ? informacinius ??jimus

paduoti signalai nekei?ia ?ios grup?s trigeri? b?vio, kol nepasibaigia

impulsas trigerio valdymo ??jime. D?l to jie dar vadinami trigeriais su

atid?tuoju i??jimo signalu (postponed output).

3. Dinaminius, arba frontais valdomus (edge triggered), trigerius. J?

b?v? informacini? ??jim? signalai kei?ia tik ir tik impulso valdymo ??jime

fronto (priekinio arba galinio – nelygu koks trigeris) metu.

Dar skiriami asinchroniniai ir sinchroniniai trigeriai. Asinchronini?

trigeri? b?viai gali kisti bet kada ir juos lemia vien tik informacini?

??jim? signalai. Asinchroniniai b?na tik elementar?s potencialiniai

trigeriai. Sinchroniniai trigeriai be informacini? ??jim? dar turi valdymo

(angl. – control) ??jim? C. Kartais jis vadinamas sinchronizavimo (clock –

CK), kartais – leidimo (enable – E), ??jimu. Sinchronini? trigeri? b?v?

taip pat kei?ia informacini? ??jim? signalai, bet tik tada, kai valdymo

??jime yra leid?iantis tai daryti signalas.

Pagal trigerio strukt?r? skiriami SR, D, JK ir T trigeriai.

SR trigeriai turi du informacinius ??jimus: S ir R. Aktyv?s ?i? ??jim?

signal? rinkiniai SR ( 10 ir SR ( 01 nustato ir numeta triger?; rinkinys 00

yra pasyvusis ir trigerio b?vio nekei?ia; rinkinys 11 – draud?iamas.

D trigeris – tai SR trigeris, turintis vien? informacin? ??jim? D ( S.

Страницы: 1, 2, 3, 4