 |
|
Тема. Особливості D тригерів
Відрізняється від cтатіческого D-тригера властивостями L (C) входу. Запис інформації відбувається тільки в момент переходу тактового сигналу L з 0 в 1. При постійному значенні L = 0, L = 1 або негативному перепаді тригер зберігає попередню інформацію, тобто не має властивість прозорості (див.таблицю станів 7). Промислово випускаються тригери доповнюються асинхронними інверсними входами установки і скидання ~ S і ~ R (мал.43).
Q і X - приймають будь-яке значення, але Q в межах одного рядка, незмінно. На схемах прямі динамічні входи D-тригера позначаються похилій рисою "зліва - знизу - вправо - вгору" або стрілкою всередину.
Тимчасові діаграми тригерів з динамічним входом істотно змінюються. Дія асинхронних входів таке ж, як в D-тригері із статичним управлінням, тому на тимчасових діаграмах вони не вказані (мал.44).
D - тригер має два входи: інформаційний вхід D (аtа) і вхід управління записом / запам'ятовуванням (замикання) L (oad) / L (atch) - звідси його друге ім'я: "клямка". Останній вхід часто позначають символом C (lock). Вихідний сигнал Q приймає значення рівне вхідного D при L = 1 і зберігає попереднє значення Q (t + dt) = Qt при L = 0. Таблиця станів тригера має вигляд:
Q і X - можуть брати будь-які значення, але Q в межах одного рядка, незмінно. Таблиця Карно дана на рис.41. Сполучний імплікант доданий для отримання схеми вільної від "гонок" (див. розділ - перехідні процеси) і від інверсії вхідних величин. Q (t + dt) = ~ L * Qt + L * D + D * Qt = L * D + Qt (~ L + D) = L * D + Qt ((~ L + D) * (~ L + L )) = L * D + Qt * ((~ L + D * ~ L) + D * L) = L * D + Qt * (~ L + D * L) = ~ (~ (L * D) * ~ (Qt * (D * L + ~ L))) = ~ (~ (L * D) * ~ (Qt * ~ (~ (D * L) * L))).
Цією формулою відповідає схема та умовне позначення на мал.41, в центрі і праворуч.
Якщо в рівняння замість ~ (D * L) * L підставити ~ (D * L) * L = (~ D + ~ L) * L = ~ D * L вийде реалізація D-тригера з використанням RS-тригера, але з'являється додатковий інвертор. На мал.42 наведена схема такого тригера, доповнена асинхронними інверсними входами установки і скидання ~ S і ~ R (ці дві перехресні зв'язки показані подвійними лініями).
Якщо на вхід ~ S подати активний сигнал 0, а на вхід ~ R одиницю, то Q = 1 незалежно від сигналів на інших входах елемента 3. На виході 2-го елемента з тієї ж причини теж одиниця. Три одиниці зустрічаючись на входах елемента 4, дають на його виході нуль, який потрапляючи на вхід 3-го елемента підтверджує його стан. Тригер встановлюється в одиницю. Причому сигнали D і L не впливають на цей процес. У силу цього, асинхронні входи (~ S і ~ R) мають найвищий пріоритет. Внаслідок симетричності асинхронних зв'язків, аналогічно протікає процес при ~ S = 1 і ~ R = 0, але тригер, природно скидається (Q = 0). Рівняння синхронного D-тригера з асинхронними входами скидання / установки ~ S і ~ R запісиваті в наступному вигляді:
Q (t + dt_ = S + ~ R * (~ L * Qt + L * D + D * Qt.
У цьому вираженні до дужок записано рівняння асинхронного RS-тригера, а в дужках рівняння D-тригера. Неважко побачити, що при ~ S = 0 (S = 1) і ~ R = 1 всі вираз дорівнює одиниці (установка тригера в "1"_, а при ~ S = ~ R = 1, RS-тригер "відключається" і схема функціонує, як D-тригер. Тимчасові діаграми роботи тригера наведено нижче.
З моменту часу t0 до моменту t1 сигнал завантаження L = 1 (на входах ~ R і ~ S пасивний рівень) і дані з входу D безперешкодно проходять на вихід Q (властивість прозорості D-тригера із статичним управлінням видно особливо наочно. У момент t1 тригер стає непрозорим, інформація замикається і останнє значення на виході буде зберігатися до приходу нульової рівня на вхід ~ R в момент t2. Стан Q = 0 не зміниться навіть при L = D = 1 в момент t3. Тригер встановиться тільки в момент t4 за сигналом ~ S = 0. Якщо повернутися до мал.41 і прибрати з умовного позначення тригера вхід C, вийде повторювач та інвертор, як на наведеному малюнку, і ця схема не буде мати властивості пам'яті.
Тому асинхронних D-тригерів в природі не існує і визначення "синхронний" стосовно D-триггеру є надлишковим.
СРС № 44