Тригеры

D trigeri? ??jimas R sudaromas kaip ??jimo D ( S inversija. Tod?l ir

signalai D ( 1 bei D ( 0 yra aktyv?s ir atkartojami pagrindiniame

trigerio i??jime. D trigeryje i?spr?sta draud?iamojo ??jimo signal?

rinkinio SR = 11 problema: toks rinkinys tiesiog negalimas. ? ?? triger?

taip pat ne?manoma paduoti pasyvaus rinkinio SR = 00.

JK trigeriai – tai trigeriai, kuriuose sudarytas kry?minis gr??tamasis

ry?ys tarp i??jim? ir ??jim?. Dviej? informacini? ??jim? J ir K paskirtis

tokia pati, kaip ir ??jim? S bei R.

T trigeriai – tai JK trigeriai, turintys vien? ??jim? J ( K ( T.

Konkretus trigeris gali tur?ti keli? grupi? po?ymius. Ne visi trigeri?

tipai taikomi praktikoje, vieni labai pla?iai paplit?, o kiti egzistuoja

veikiau teori?kai nei prakti?kai.

Devintajame skyriuje min?jome, kad projektuoti sinchronines schemas

yra papras?iau nei asinchronines. Sinchronin?se schemose paprastai

naudojami tik sinchroniniai trigeriai. Tod?l toliau i?samiai aptarsime tik

?iuos trigerius. ?itaip suma?insime nagrin?jam? trigeri? variant? skai?i?.

I?siai?kin? sinchronini? trigeri? veikim?, suprasite, kaip veikia ir

analogi?ki asinchroniniai trigeriai, nes asinchroninis trigeris yra

paprastesnis sinchroninio trigerio variantas. Kita vertus, asinchronini?

bazini? SR ir (S(R trigeri? veikimas detaliai i?nagrin?tas 10 skyriuje.

Elementar?s potencialiniai sinchroniniai trigeriai

?iame poskyryje nagrin?sime elementari? sinchronini? SR, D, JK ir T

trigeri? schemas bei veikim?, apra?ymo b?dus ir savybes.

Sinchroniniai SR trigeriai

Prie? tai nagrin?ti baziniai SR ir (S(R trigeriai yra potencialiniai

trigeriai, nes j? b?vius kei?ia auk?ti ir ?emi ?tamp? lygiai

informaciniuose S ir R ??jimuose. ?ie trigeriai yra asinchroniniai, nes j?

b?vius lemia vien tik informacini? ??jim? signalai.

Visuose sinchroniniuose trigeriuose informaciniai signalai prie?

patekdami ? bazinio trigerio ??jim? turi praeiti pro laiko vartus (angl. –

gates). Su tuo susietas da?nai naudojamas angli?kasis sinchronini? trigeri?

pavadinimas gated latches – trigeriai su laiko vartais. Vartus valdo arba

signalas C (control – valdymo), arba CK (clock – sinchronizavimo), arba E

(enable – leidimo). Kad ir kaip ?ie signalai b?t? vadinami, jie yra

vartininkai, praleid?iantys arba nepraleid?iantys ? bazin? triger?

informacinius signalus.

Sinchroniniuose SR trigeriuose naudojami logini? element? IR vartai,

jei bazinis trigeris yra SR trigeris, arba logini? element? IR-NE vartai,

jei bazinis trigeris – (S(R trigeris. Sinchroninio SR trigerio su baziniu

SR trigeriu login? schema, funkcin? schema ir ?io trigerio grafinis ?ymuo

parodyti 19 paveiksle.

[pic]

19 pav. Sinchroninio SR trigerio su baziniu SR trigeriu login? schema (a),

funkcin? schema (b) ir grafinis ?ymuo (c)

Kai valdantysis signalas C ( 1, informaciniai signalai S ir R patenka

? trigerio ??jimus ir tuomet sinchroninis SR trigeris veikia lygiai taip

pat, kaip ir bazinis SR trigeris. Valdantysis signalas C ( 0 informacini?

signal? nepraleid?ia, tod?l trigeris b?vio nekei?ia. Atkreipkite d?mes? ?

labai svarb? dalyk?: draud?iantis trigeriui veikti signalas C ( 0

suformuoja pasyv?j? signal? derin? bazinio SR trigerio ??jime ir nekei?ia

prie? tai buvusio trigerio b?vio. Tai rei?kia, kad signalas C ( 0 "pagauna

? sp?stus" ?ra?yt? trigeryje informacij? ir "laiko j? sp?stuose" tol, kol

pats nenustoja veik?s. Tuo ir paai?kinamas angli?kasis ?io tipo trigeri?

pavadinimas latch – sp?stai. Sinchroniniai SR trigeriai pagal vis? j?

??jim? pirm?sias raides dar vadinami SRC trigeriais, arba, pabr??iant, kad

vartai trigerio ??jime yra laiko vartai – SRT trigeriais, ?ia raid? T

rei?kia laik? (time).

Remdamiesi bazinio SR trigerio charaktering?ja lygtimi Q ( SR + qR ir

paveikslo 19, a logine schema, u?ra?ysime sinchroninio SR trigerio

charaktering?j? lygt?:

Q ( S( C( R( C + q( R( C ( S( C( (R + C) + q( (R +C) (

( SCR + SCC + qC + qR ( SCR

+ qC + qR

[pic]

20 pav. Sinchroninio SR trigerio Karno diagrama

Remdamiesi sinchroninio SR trigerio su baziniu SR trigeriu

charaktering?ja lygtimi, sudarysime ?io trigerio Karno diagram? (20 pav.).

?vertinsime, kad ? sinchronin? SR triger? paduodamas vienas vidinio ??jimo

(gr??tamojo ry?io) signalas q ir trys i?oriniai ??jimo signalai C, S ir R.

Atkreipkite d?mes? ? tai, kaip sudaroma Karno diagrama, kai i?ilgai vienos

jos kra?tin?s ra?omos trij? logini? kintam?j? reik?m?s. Pirmiausia

nuosekliai du kartus u?ra?ome visas dviej? logini? kintam?j? kombinacijas

?prasta Gr?jaus kodo eil?s tvarka: 00, 01, 11, 10 ir 00, 01, 11, 10. Po to

pirmojo ketverto priekyje ?ra?omas nulis, antrojo ketverto – vienetas.

Grie?tai tariant, tokiu b?du sudar?me dvi atskiras Karno diagramas su

trimis loginiais kintamaisiais q, S ir R: vien? diagram?, kai C ( 0,

ir kit?, kai C ( 1.

Pa?ym?sime, kad diagramos dal?, kurioje C ( 0, u?pildo tik stabil?s

b?viai. Kitaip ir negali b?ti, nes kol C ( 0, trigeris negali keisti b?vio

nei po (t, nei po bet kurio kito laiko. Tai ?vertin? galime teigti, kad

Karno diagramos dalis, atitinkanti valdant? signal? C ( 0, yra

neinformatyvi, tod?l ir neb?tina.

Kai C ( 1, trigeris veikia kaip bazinis SR trigeris, tod?l jam ??jimo

signal? rinkinys CSR ( 111 yra draud?iamas rinkinys.

Remdamiesi charaktering?ja lygtimi arba u?pildyt?ja Karno diagrama,

galime nubrai?yti sinchroninio SR trigerio b?vi? kaitos diagram? (21 pav.).

?i? diagram? lengviau sudaryti pagal Karno diagram?: visi stabil?s, lyg?s

0, b?viai Karno diagramoje rei?kia gr??im? ? a b?v?; visi stabil?s, lyg?s

1, b?viai – gr??im? ? b b?v?; nestabil?s b?viai, lyg?s 0, – per?jim? i?

nestabilaus a b?vio ? stabil? b b?v?; nestabil?s b?viai, lyg?s 1, –

per?jim? i? nestabilaus b b?vio ? stabil? a b?v?.

[pic]

21 pav. Sinchroninio SR trigerio

b?vi? kaitos diagrama

Sinchroniniai D trigeriai

[pic]

22 pav. Sinchroninio D trigerio funkcin? schema (a) ir grafinis ?ymuo (b)

Klasifikuodami trigerius sak?me, kad D (angli?kai D interpretuojamas

dvejopai: data arba delay) trigeris – tai SR trigeris su vienu informaciniu

??jimu D ( S; ??jimas R sudaromas kaip ??jimo S inversija. Pagal tok? D

trigerio apibr??im? nubrai?yta sinchroninio D trigerio (angl. – gated D

latch) funkcin? schema parodyta 22 paveiksle. ?i trigerio schema eliminuoja

draud?iam? signal? rinkin? SR ( 11 (arba CSR ( 111). Kai valdymo ??jimo

signalas C ( 1, informacinio ??jimo signalas D ( 1 nustato trigerio b?v? Q

( 1 (b b?v?), o signalas D ( 0 – b?v? Q ( 0 (a b?v?). Taigi signal?

rinkinys CD ( 11 nustato, arba ?ra?o, triger?, o rinkinys CD ( 10 j?

numeta, arba i?trina.

Asinchroninio D trigerio funkcin? schema skirt?si nuo 22, a paveiksle

parodytos schemos tik tuo, kad vietoj sinchroninio SR (SRC) trigerio b?t?

asinchroninis SR trigeris – bazinis SR trigeris. Tokio trigerio pagrindinio

i??jimo signalas Q b?t? toks pat, kaip informacinio ??jimo signalas D: Q (

1, kai D ( 1, ir Q ( 0, kai D ( 0. Kadangi ?is trigeris nekei?ia ??jimo

signalo, o tik pakartoja, pav?lin?s laiku (t, tai jis kartais vadinamas

v?linimo trigeriu, tai yra, angli?koji santrumpa D interpretuojama ne kaip

data, bet kaip delay.

?ia pa?ym?sime, kad visi elementar?s asinchroniniai potencialiniai

trigeriai SR, D, JK ar T ir visi elementar?s sinchroniniai trigeriai, kai

j? valdymo ??jime veikia signalas C ( 1, i??jime Q pakartoja suv?lint?

informacini? ??jim? S, D, J arba T signal?.

Taikydami t? pa?i? metodik?, kaip ir sinchroninio SR trigerio atveju,

u?ra?ysime sinchroninio D trigerio charaktering?j? lygt? ir sudarysime jo

Karno bei b?vi? kaitos diagramas. Tarkime, kad sinchroninis D trigeris yra

sudarytas i? logini? element? IR-NE, kitaip tariant, sinchronin? SR triger?

sudaro bazinis (S(R trigeris su logini? element? IR-NE laiko vartais.

Prisiminkite, kad loginiai elementai IR-NE paprastai naudojami visose TTL

serij? mikroschemose.

[pic]

23 pav. Sinchroninio D trigerio Karno diagrama

Toliau nagrin?sime sinchroninio D trigerio laiko diagramas. Trigeris

veiks be klaid?, jei informacinio ??jimo signalas D i?liks toks pats ?iek

tiek prie? ir ?iek tiek po valdymo ??jimo signalo C poky?io, tai yra, C

signalo parengties (setup time) ir ?tvirtinimo (hold time) laiku. Prie?ingu

atveju nei?vengiame neapibr??tumo, nes neai?ku, kuris signalas – C ar D –

pakito anks?iau.

Pagal konkre?ius C ir D signalus sudarytos sinchroninio D trigerio

i??jimo signalo Q laiko diagramos parodytos 24 paveiksle (?ia tsu ir th –

signalo C parengties bei ?tvirtinimo laikai).

[pic]

24 pav. Sinchroninio D trigerio laiko diagramos

Sinchroniniai JK trigeriai

Min?jome, kad tarp JK trigeri? i??jim? ir ??jim? b?na sudarytas

kry?minis gr??tamasis ry?ys: tai yra trigerio ??jimas S arba kitas j?

atitinkantis ??jimas sujungiamas su inversiniu trigerio i??jimu Q, o

??jimas R arba kitas j? atitinkantis ??jimas – su tiesioginiu trigerio

i??jimu Q.

Sinchroniniuose JK trigeriuose (angl. – gated J-K latch) gr??tamojo

ry?io signalai nukreipiami ? ??jimus pro laiko vartus. ?itaip sudarytos

sinchroninio JK trigerio su baziniu SR trigeriu login? ir funkcin? schemos

bei trigerio grafinis ?ymuo parodyti 26 paveiksle.

[pic]

26 pav. Sinchroninio JK trigerio login? schema (a),

funkcin? schema (b) ir grafinis ?ymuo (c)

Trigerio ??jimas J (jump) pagal paskirt? atitinka SR trigerio ??jim?

S, o ??jimas K (keep) – ??jim? R. Tai, kad gr??tamasis ry?ys yra kry?minis,

vaizd?iau matyti i? trigerio funkcin?s schemos. I?nagrin?j? 26 paveiksle

parodyt? login? schem? galime ?sitikinti, kad JK trigeryje, kaip ir D

trigeryje, bazinio trigerio ??jim? signal? derinys SR ( 11 ne?manomas.

Remdamiesi bazinio SR trigerio charaktering?ja lygtimi Q ( SR + qR,

u?ra?ysime sinchroninio JK trigerio su baziniu SR trigeriu charaktering?j?

lygt?. Pagal 26, a paveikslo login? schem? bazinio trigerio ??jim? signalus

S ir R galime apra?yti ?itaip: S ( qCJ ir R ( qCK . ?ra?ome ?ias S ir R

reik?mes ? SR trigerio charaktering?j? lygt?. Tuomet

Q ( qCJ( qCK + q( qCK .

Atlik? nesud?tingus pertvarkymus, gauname ?itoki? sinchroninio JK trigerio

charaktering?j? lygt?:

Q ( qCJ + qC +qK .

Pagal ?i? charaktering?j? lygt? sudarytoji Karno diagrama parodyta 25

paveiksle. Kaip ir vis? sinchronini? trigeri?, taip ir aptariamojo JK

trigerio b?viai, kai draud?iantis valdantysis signalas C ( 0, esti tik

stabil?s (kairioji Karno diagramos dalis).

[pic]

25 pav. Sinchroninio JK trigerio

Karno diagrama

Kai C ( 1, ??jimo signal? rinkinys JK ( 00 (CJK ( 100) yra pasyvus –

jis nekei?ia prie? tai buvusio stabilaus trigerio b?vio. Rinkinys CJK ( 101

nustato stabil? trigerio b?v? Q ( 0, rinkinys CJK ( 110 – stabil? b?v? Q (

1. ??jimo signal? rinkinys CJK ( 111 nustato du nestabilius b?vius:

nestabil? 1, kai q = 0, ir nestabil? 0, kai q = 1. ?ie trigerio b?viai

nuolat kinta, ir n? vienas i? j? netampa stabilus – trigeris generuoja.

[pic]

28 pav. Sinchroninio JK trigerio

b?vi? kaitos diagrama

Generavimo rei?kin? galima paai?kinti remiantis logine trigerio

schema. Kai CJK ( 111, tai abieji laiko vartai esti atviri. Tad bazinio SR

trigerio ??jimai yra tiesiogiai susieti su trigerio i??jimais: S su Q, R su

Q. Jei ka?kuriuo laiko momentu ??jimo S loginis lygis yra auk?tas, tai po

v?linimo laiko (t ?is lygis nustato trigerio b?v? Q ( 1. Vadinasi, toks

pats auk?tas loginis lygis esti ir trigerio ??jime R. ?is signalas, pra?jus

v?linimo laikui (t, nustatys trigerio b?v? Q ( 0. Taigi trigerio b?viai

nuolat kinta; generavimo period? lemia trigerio v?linimo laikas

(?vertinamas ir laiko vart? logini? element? v?linimas).

Prie t? pa?i? i?vad? prieisime, sudar? ir i?nagrin?j? ?io trigerio

b?vi? kaitos diagram? (28 pav.).

Generavim? sinchroniniame JK trigeryje galima sustabdyti dviem

b?dais.

Pirmasis, valdant triger? labai trumpais, trumpesniais u? trigerio

v?linimo laik?, ??jimo C impulsais. Tuomet trigeris keis b?v? po kiekvieno

impulso valdymo ??jime. Ta?iau labai trumpus valdan?ius impulsus sud?tinga

formuoti, o tok? pat? rezultat?, bet be valdan?i? impuls? trukm?s

apribojimo, gausime naudodami impulsais valdomus MS trigerius.

Antrasis b?das – ?jungti ? gr??tamojo ry?io grandines signalus

v?linan?ius elementus. Parinkdami ?i? element? v?linimo laikus, gauname

reikiam? trigerio generavimo period?.

Baigdami poskyr? tur?tume pripa?inti, kad sinchronin? JK triger?

nagrin?jome grei?iau mokymosi tikslais. Prakti?kai ?is trigeris retai

taikomas.

Sinchroniniai T trigeriai

[pic]

27 pav. Sinchroninio T trigerio funkcin? schema (a) ir grafinis ?ymuo (b)

Jau sak?me, kad T trigeris – tai JK trigeris, kuriame J ( K ( T.

Sinchroninio T trigerio funkcin? schema ir grafinis ?ymuo parodyti 27

paveiksle.

Paprasta prognozuoti, kad ir ?is trigeris dirba taip pat nestabiliai,

kaip ir sinchroninis JK trigeris.

Impulsiniai MS tipo trigeriai

?ie trigeriai turb?t buvo sugalvoti norint i?spr?sti potencialini? JK

ir T trigeri? generavimo problem?. Generavimo prie?astis – tiesioginis

gr??tamasis ry?ys tarp trigerio i??jim? ir jo ??jim? – buvo pa?alinta

nuosekliai sujungus du sinchroninius trigerius ir padavus ? juos

inversinius vienas kito at?vilgiu valdan?ius signalus C. ?itaip sudaryt?

nuosekli? tiesioginio gr??tamojo ry?io grandin? visuomet nutraukia tas

trigeris, kurio valdymo ??jime tuo metu veikia signalas C ( 0. Kadangi

pirmojo trigerio i??jimo signalas kei?ia antrojo trigerio b?v?, tai

pirmasis trigeris buvo pavadintas ponu (angl. – master), o antrasis

(valdomasis) – vergu (slave). Pagal ?i? angli?k? ?od?i? pirm?sias raides

taip sudaryt? triger? imta vadinti MS trigeriu.

I? MS trigerio strukt?ros apra?ymo matyti, kad ji turi prasm? tik

tada, kai MS trigeris sudarytas i? sinchronini? SR trigeri?. Tai rei?kia,

kad asinchroninis MS trigerio variantas negalimas.

Pagal ?odin? trigerio strukt?ros apra?ym? galime sudaryti konkretaus

MS tipo trigerio schem?. Tai gal?t? b?ti SR, D, JK arba T impulsinis MS

tipo trigeris. Kadangi pla?iausiai taikomi MS tipo JK ir T trigeriai, j?

schemas ir nagrin?sime.

[pic]

29 pav. MS tipo JK trigerio funkcin? schema

29 paveiksle atvaizduota MS tipo JK trigerio funkcin? schema. Kadangi

tai MS trigeris, j? sudaro du nuosekliai sujungti sinchroninai SR trigeriai

su inversiniais vienas kito at?vilgiu C signalais. Pirm?j? triger?

paprastai ?ymi M raide, antr?j? – S. Kadangi tai JK trigeris, jame

sudarytas kry?minis gr??tamasis ry?ys i? i??jim? ? ??jimus. Norint

parodyti, kaip gr??tamojo ry?io signalas patenka ? trigerio ??jim?, M

sinchroninis SR trigeris schemoje detalizuotas, parodant jo laiko vartus.

Toks pat antrasis SRC trigeris S schemoje atvaizduotas kaip vienas

funkcinis mazgas.

[pic]

30 pav. MS tipo JK trigerio laiko diagramos

30 paveiksle atvaizduotos MS trigerio pirmojo SRC trigerio i??jimo

signalo M ir antrojo SRC trigerio i??jimo signalo Q laiko diagramos,

atitinkan?ios konkre?ius MS trigerio ??jimo signalus C, J ir K. Akivaizdu,

kad antrojo trigerio i??jimas Q yra ir MS trigerio i??jimas. Diagramoje

sunumeruoti ?vykiai trigeryje. Kiekvienas ?vykis – bent vieno ??jimo

signalo pokytis.

Pirmasis ?vykis – J ( 0 (1 – nepakeit? nei vieno trigerio b?vio, nes

trigeriui M neleid?ia vartytis signalas C ( 0, o nepralaidus M neperduoda J

kitimo ? triger? S. Tik antrasis ?vykis – C ( 0 (1 – leid?ia M trigeriui

priimti signal? J ??jime. Tre?iasis ?vykis – C ( 0 (1 ( C ( 1 ( 0 –

leid?ia S trigeriui priimti signal? M ( J ( 1 ir nustato Q ( 1 trigerio

i??jime. ?? SR trigerio b?v? gali pakeisti tik signalas R ( 1. Paduot? ? MS

trigerio K ??jim? vienetin? signal? M trigeris priima ??jime R, sulauk?s

leidimo C ( 1 – penktojo ?vykio. ?e?tasis ?vykis leid?ia S trigeriui

priimti R ( 1 ir nustato jo ir MS trigerio b?v? Q ( 0.

[pic]

31 pav. MS tipo JK trigerio

grafinis ?ymuo

2 ir 3 ?vykiai parodo, kaip MS trigeryje vyksta ?prastasis nustatymas,

o 5 ir 6 ?vykiai – kaip vyksta ?prastasis numetimas. Kai nustatymas

?prastas, J ( 1 ir M ( Q ( ( 0 reik?m?s turi atsirasti iki impulso C ??jime

prad?ios. Kai numetimas ?prastas, iki impulso C ??jime prad?ios turi

atsirasti signalai K ( 1 ir M ( Q ( 1. Kai MS trigeris veikia ?prastai,

tuomet C impulso priekinis frontas kei?ia M trigerio b?v?, o galinis

Страницы: 1, 2, 3, 4