Среднее Заочное отделение / 4 семестр / Цифровые и микропроцессорные устройства / Электронный конспект лекций (ЦиМПУ)
.pdf
S
t
R
t
Q
tзд.лэ |
2tзд.лэ |
Ф |
tзд.лэ |
|
|
|
t
Q
t |
|
t |
|
2t |
зд.лэ |
зд.лэ |
|
||
|
|
Ф |
зд.лэ |
|
2t |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
зд.лэ |
|
|
|
Рисунок 2.33 – Временные диаграммы работы асинхронного RS-триггера в базисе ИЛИ-НЕ
Однако при fмакс длительность выходных сигналов не будет превышать среднюю задержку сигнала tзд.р.ср логическим элементом, такие сигналы не являются достаточными для надежной передачи информации в логическую цепь. Поэтому максимальная рабочая частота триггера tр.макс определяется как:
[Гц]. |
(2.23) |
Для построения логической схемы асинхронного RS-триггера в базисе И-НЕ преобразуем выражения (2.18) и (2.19), используя закон двойного отрицания и правило де Моргана.
131
Q |
n+1 |
= S |
n |
˅ R |
n |
· Q |
n |
= S |
n |
· R |
n |
· Q |
. |
(2.24) |
||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||||||
Q |
n+1 |
= R |
n |
˅ S |
n |
· Q |
n |
= R |
n |
· S |
n |
· Q |
. |
(2.25) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||||
Из полученных выражений (2.24) и (2.25) очевидно, что асинхронный RSтриггер в базисе И-НЕ имеет инверсные входы, т. е. активным уровнем сигнала на его входах является лог. 0. Реализация такого триггера на элементах И-НЕ и УГО показаны на рисунке 2.34.
R |
S |
& |
Q |
|
R |
& |
Q |
& |
|
S |
& |
|
|
а) |
|
|
б) |
|
S |
& |
|
|
|
|
|
Q |
S |
S |
T |
Q |
|
|
||||
|
|
|
& |
R |
R |
Q |
Q |
|
|
|
|
|
г) |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
в) |
|
|
|
Рисунок 2.34 – Логические схемы асинхронного -триггера на элементах И-НЕ (а, б, в) и условное графическое обозначение (г)
Таблица состояний асинхронного |
-триггера с инверсными входами |
представлена в таблице 2.10. |
|
2.2.3 Синхронные RS-триггеры со статическим управлением
Асинхронный RS-триггер является элементарной запоминающей ячейкой и используется при синтезе других более сложных триггеров. Например, синхронный RS-триггер со статическим управлением может быть синтезирован на основе базового асинхронного -триггера. В этом случае, структурная схема синхронного RS-триггера со статическим управлением состоит из асинхронного -триггера и комбинационной схемы (КС), как показано на рисунке 2.35, а.
132
Таблица 2.10 – Таблица состояний асинхронного -триггера.
Логические аргументы |
Логическая |
Режим |
|||
функция |
|||||
|
|
|
работы |
||
|
|
|
|
||
Qn |
n |
n |
Qn+1 |
||
|
|||||
0 |
1 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Подтверждение 0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
Установка 0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Установка 1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
Подтверждение 1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
Ф |
Неопределенность |
|
1 |
0 |
0 |
Ф |
Неопределенность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
S |
S |
T |
Q |
|
S |
S |
T |
Q |
C |
|
|
|
|
|
|
|||
КС |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R |
R |
R |
|
Q |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
Q |
||
|
|
|
|
|
R |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
а) |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
Рисунок 2.35 – Синхронный RS-триггер со статическим управлением. Структурная схема (а) и логическая схема (б)
Задачей синтеза является определение функций n и |
n и построение КС, |
|
которая соответствующим образом управляет работой |
асинхронного |
- |
триггера. Для этого построим таблицу истинности функций n и n (таблица 2.11) на основе таблицы состояний синхронного RS-триггера и таблицы переходов асинхронного -триггера.
133
Таблица 2.11 – Таблица состояний синхронного RS-триггера, совмещенная с таблицей
истинности комбинационной схемы
|
Логические аргументы |
|
|
|
|
|
Логические функции |
|
|
|
Режим работы |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Cn |
|
|
|
Qn |
|
Sn |
|
|
|
|
Rn |
|
|
|
Qn+1 |
|
|
|
n |
|
|
n |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Хранение |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
|
|
Хранение |
||
1 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
Загрузка 1 |
|||
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
Х |
|
1 |
|
|
|
|
Подтверждение 1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
Х |
|
|
|
Подтверждение 0 |
||||
1 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
Загрузка 0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Ф |
|
|
|
Х |
|
|
Х |
|
|
|
Неопределенность |
||||
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Ф |
|
|
|
Х |
|
|
Х |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
На основания таблицы 11 заполним карты Карно и минимизируем функции |
||||||||||||||||||||||||||||||
n и |
n (рисунок 2.36). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Sn Rn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sn Rn |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Cn Qn |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
|
|
Cn Qn |
00 |
|
01 |
11 |
10 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
00 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
00 |
X |
X |
|
X |
|
X |
|||||||||
|
|
|
|
01 |
X |
X |
|
X |
|
X |
|
|
|
|
01 |
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|||||||||
|
|
Sn: |
|
Rn: |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
11 |
X |
1 |
|
|
X |
|
X |
|
|
|
|
11 |
1 |
|
0 |
|
|
X |
1 |
|||||||
|
|
|
|
10 |
1 |
1 |
|
|
X |
0 |
|
|
|
|
|
10 |
X |
X |
|
X |
1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Sn = Cn ˅ Sn |
|
|
|
|
|
|
Rn = Cn ˅ Rn |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|||
Рисунок 2.36 – Карты Карно для функций |
n и |
n синхронного RS-триггера со статиче- |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ским управлением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
134 |
|
Выполним необходимые объединения на карте Карно (рисунок 2.36) и запишем результат минимизации в МКНФ, а затем преобразуем полученные выражения в базис И-НЕ.
S |
n |
= C |
n |
˅ S |
n |
= C |
n |
· S |
n |
= C |
n |
· S |
. |
|
(2.26) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
||||||||||||
R |
n |
= C |
n |
˅ R |
n |
= C |
n |
· R |
n |
= C |
n |
· R |
. |
(2.27) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||||||
На основании выражений (2.26) и (2.27) структурная схема (рисунок 2.35,а) преобразуется в логическую схему синхронного RS-триггера со статическим управлением (рисунок 2.35,б). Полная логическая схема синхронного RSтриггера на элементах И-НЕ и УГО представлены на рисунке 2.37.
S |
|
T |
доп |
S |
|
|
|
|
|
S |
|
|
C |
|
|
R |
|
R |
|
|
доп |
R |
|
|
|
|
|
|
а) |
Q
Q
S |
|
|
S |
|
|
& |
|
доп |
& |
|
0 |
|
||
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
С
& |
& |
R |
Q |
|
Rдоп б)
Рисунок 2.37 – Синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ. условное графическое обозначение (а) и логическая схема (б)
Синхронный RS-триггер может иметь дополнительные инверсные входы доп и доп для установки триггера в определенное исходное состояние. Для этого на соответствующий дополнительный вход временно подается лог. 0, а в
дальнейшем на дополнительных входах поддерживаются уровни лог. 1.
2.2.4 Синхронные D-триггеры со статическим управлением
D-триггеры имеют один информационный вход D (от англ. Data, Delay) и вход синхронизации С. Триггер принимает информационные сигналы по разрешению синхросигнала и повторяет их на выходе с некоторой задержкой.
135
Синтез синхронного D-триггера выполним на основе базового асинхронного -триггера. Структурная схема такого триггера показана на рисунке 2.38, а.
|
|
|
|
D |
& |
S |
|
|
& |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
D |
S |
S |
T |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КС |
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
C |
R |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
D |
& |
R |
& |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
а) |
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
Рисунок 2.38 – Синхронный D-триггер со статическим управлением на элементах И-НЕ. Структурная схема (а) и логическая схема (б)
Из структурной схемы (рисунок 2.38, а) очевидно, что для получения логической схемы синхронного D-триггера со статическим управлением необходимо разработать КС, генерирующую функции n и n такими, чтобы базовый -триггер функционировал как D-триггер. Для построения КС составим таблицу истинности для функций n и n на основе таблицы состояний синхронного D-триггера со статическим управлением и таблицы переходов асинхронного
-триггера (таблица 2.12).
Таблица 2.12 – Таблица состояний синхронного D-триггера со статическим управлением, совмещенная с таблицей истинности комбинационной схемы
Логические аргументы |
|
Логические функции |
|
Режим работы |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сn |
Dn |
|
Qn |
Qn+1 |
n |
|
n |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
|
X |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
X |
|
1 |
Хранение |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
|
X |
|
|
|
|
||||||
0 |
1 |
|
1 |
1 |
X |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
|
X |
Подтверждение 0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|
0 |
Загрузка 0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
Загрузка 1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
X |
|
1 |
Подтверждение 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С помощью карт Карно минимизируем выражения для функций n и n (ри-
сунок 2.39).
136
|
D |
n |
Q |
n |
|
|
|
|
|
|
|
D |
n |
Q |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
C |
|
00 |
01 |
|
11 |
|
10 |
|
C |
n |
|
00 |
|
01 |
|
11 |
10 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
X |
|
X |
|
1 |
|
|
0 |
|
|
X |
|
1 |
|
1 |
X |
S |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
X |
|
0 |
n |
|
1 |
|
|
X |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
S |
= C |
n |
˅ D |
n |
|
|
|
|
|
R |
n |
= C |
n |
˅ D |
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
||
Рисунок 2.39 - Карты Карно для функций n и |
n синхронного D-триггера со статическим |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
управлением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выполним необходимые объединения на картах Карно (рисунок 2.39) и запишем результат минимизации в МДНФ, а затем преобразуем полученные выражения в базис И-НЕ.
S |
n |
= C |
n |
˅ D |
n |
= C |
n |
˅ D |
n |
= C |
n |
· D |
. |
(2.28) |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||||||
R |
n |
= C |
n |
˅ D |
n |
= C |
n |
˅ D |
n |
= C |
n |
· D |
. |
(2.29) |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
Логическая схема синхронного D-триггера со статическим управлением, построенная по выражениям (2.28) и (2.29) представлена на рисунке 2.38, б. Эта схема может быть упрощена, если при построении КС использовать не мини-
мальное выражение для функции |
n, а как показано на рисунке 2.40. |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Dn Qn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cn |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 |
X |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Rn: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
X |
0 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rn = Cn ˅ Cn · Dn = Cn ˅ Cn · Dn = Cn · Cn · Dn. |
(2.30) |
|||||||||||||||
Рисунок 2.40 – Карта Карно для функции |
n синхронного D-триггера со статическим |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
управлением |
|
|
|
|
|
|
||||
При использовании для построения триггера выражений (2.28) и (2.30) получается логическая схема синхронного D-триггера со статическим управлением, показанная на рисунке 2.41.
137
|
|
|
S |
|
D |
|
|
доп |
|
& |
S |
& |
||
|
||||
|
|
Q |
||
С |
|
|
||
|
|
|
||
|
& |
R |
& |
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
доп |
|
|
|
|
а) |
S |
|
T |
доп |
S |
|
|
|
|
|
D |
|
|
C |
|
R |
|
|
доп |
R |
|
|
|
|
|
|
б) |
Q
Q
Рисунок 2.41 – Синхронный D-триггер со статическим управлением. Логическая схема (а) и условное графическое обозначение (б)
2.2.5 JK-триггеры со статическим управлением
JK-триггер это модернизированный RS-триггер, в котором неопределенное состояние RS-триггера доопределено таким образом, что при J = K = 1 триггер переключается в противоположное состояние. При этом вход J (от англ. Jerk – внезапное включение) соответствует входу S, а вход K (от англ. Kill – внезапное отключение) – входу R.
Рассмотрим синтез JK-триггера со статическим управлением, используя базовый асинхронный -триггер. Структурная схема триггера показана на рисунке 2.42, а.
|
|
& |
|
|
|
|
& |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
||||
J |
S |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
S |
S |
T |
Q |
|
|
|
||
C |
КС |
|
|
C |
|
|
|
Q |
|
K |
R |
R |
|
|
|
|
|
|
K |
|
& |
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
Q |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
б) |
Рисунок 2.42 – JK-триггер со статическим управлением. Структурная схема (а) и логическая схема (б)
138
Для синтеза JK-триггера со статическим управлением составим таблицу истинности для функций n и n, используя таблицу состояний JK-триггера и
таблицу переходов асинхронного RS-триггера (таблица 2.13).
На основании таблицы 2.13 заполним карты Карно и минимизируем функции n и n (рисунок 2.43).
|
|
Jn Kn |
|
|
|
|
|
|
|
Jn Kn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Cn Qn |
|
00 |
01 |
11 |
10 |
|
Cn Qn |
00 |
01 |
11 |
10 |
|||||||||||
|
|
00 |
1 |
1 |
1 |
1 |
00 |
X |
|
X |
|
X |
X |
||||||||||
|
|
01 |
X |
X |
X |
|
X |
01 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sn: |
11 |
X |
1 |
1 |
|
X |
Rn: |
1 |
|
0 |
|
0 |
|
1 |
|
||||||||
|
|
|
11 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
10 |
1 |
1 |
0 |
0 |
10 |
X |
|
X |
1 |
|
1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Sn = Cn ˅ Qn ˅ Jn |
|
|
Rn = Cn ˅ Qn ˅ Kn |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
||
Рисунок 2.43 – Карты Карно для JK-триггера со статическим управлением
Таблица 2.13 – Таблица состояний JK-триггера со статическим управлением, совмещенная с таблицей истинности комбинационной схемы
|
Логические аргументы |
|
Логические функции |
Режим работы |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сn |
|
Qn |
Jn |
|
Kn |
Qn+1 |
n |
n |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
X |
|
0 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
X |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
X |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
X |
1 |
Хранение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
X |
|
|
|
|
|||||||
0 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
X |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
X |
|
0 |
|
1 |
1 |
|
1 |
1 |
X |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
Хранение |
1 |
|
1 |
0 |
|
0 |
1 |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Загрузка 1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
X |
1 |
Подтверждение 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
X |
Подтверждение 0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
Загрузка 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
Переключение |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
(счетный) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполним необходимые объединения на картах Карно и запишем результаты минимизации в МКНФ, а затем преобразуем их в базис И-НЕ.
139
S |
n |
= C |
n |
˅ Q |
n |
˅ J |
n |
= C |
n |
· Q |
n |
· J |
n |
|
(2.31) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
R |
n |
= C |
n |
˅ Q |
n |
˅ R |
|
= C |
n |
· Q |
n |
· R |
n |
(2.32) |
|||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Схема JK-триггера, построенная по выражениям (2.31) и (2.32), показана на рисунке 2.42, б.
Недостатком JK-триггера со статическим управлением (рисунок 2.42, б) является возникновение автоколебательного режима в течение длительности импульса синхронизации из-за наличия обратных связей, если J = K = 1. В результате после окончания импульса синхронизации состояние триггера будет неизвестно. Это говорит о том, что синхронный JK-триггер со статическим управлением не может быть реализован на одной элементарной запоминающей ячейке.
Поэтому практически используемыми JK-триггерами являются:
–двухступенчатые, управляемые синхроимпульсом;
–триггеры с динамическим управлением.
Триггеры, управляемые синхроимпульсом, строят по двухступенчатой конфигурации типа MS (от англ. Master-Slave – «мастер-помощник»). JK-триггер типа MS состоит из двух синхронных RS-триггеров с обратной связью с выхода второго на вход первого (рисунок 2.44).
Рисунок 2.44 – Двухступенчатый JK-триггер с инвертором
Если сигнал С = 1, то первый триггер имеет разрешение на запись информа-
ции и состояние выходов |
q и зависит от состояния входов J и K. В то же |
|
время, на второй триггер подается запрещающий сигнал C, поэтому |
он |
|
140