D-тригер

D-тригер має один інформаційний вхід D (data - дані). Інформація з входу D заноситься в тригер за позитивним перепадом імпульсу на лічильному вході С і зберігається до наступного позитивного перепаду на лічильному вході тригера. Крім лічильного С і інформаційного D входів, тригер забезпечений асинхронними встановлюваними R і S входами. Встановлювальні входи пріоритетні. Вони встановлюють тригер незалежно від сигналів на входах С і D. Функціонування D-тригера описується таблицею переходів (табл. 10.5), таблицею функцій збудження (табл. 10.6) і діаграмами вхідних і вихідних сигналів (мал. 10.7).

Характеристичне рівняння D-тригера:

Q_t+1 = D_t.

Рівняння показує, що стан тригера на (t+1)-такті дорівнює вхідному сигналу в момент, що передує тактовому перепадові сигналу С. Умовне позначення D-тригера показане на мал. 10.8.

Функціональна схема D-тригера може бути отримана із схеми
JK-тригера (мал.10.5а) шляхом підключення входу К до входу J через інвертор: D = J = .

4. Т-тригер (лічильний тригер)

На основі JK-тригерів і D-тригерів можна побудувати схеми, що здійснюють так званий лічильний режим. Такі схеми називають Т-тригерами або лічильними тригерами, зв'язуючи з цим спосіб їхнього функціонування. На мал. 10.9 представлені схеми організації Т-тригера на основі JK і D-тригерів. Лічильний режим ілюструється часовими діаграмами мал. 10.10.

У JK-тригері з входами установки логічним нулем лічильний режим реалізується шляхом подачі констант J = K = 1 і R = S = 1 і вхідного сигналу Т на вхід С. Відповідно до таблиці функціонування (табл. 10.3 і 10.4) за кожного негативного перепаду вхідного сигналу Т стан тригера змінює своє значення на протилежне.

У D-тригері лічильний режим реалізується за допомогою зворотного зв’язку (на вхід D подається сигнал з інверсного виходу). Таким чином, завжди існує нерівність сигналу на вході D і сигналу на виході Q: якщо Q = l, D = 0. Отже, за кожного позитивного перепаду сигналу на лічильному вході С, відповідно до принципу дії D-тригера стан виходу буде змінюватися на протилежний.

Таким чином, на кожні два вхідних тактових імпульси Т-тригер формує один період вихідного сигналу Q. Отже, тригер здійснює ділення частоти f_T на його вході на 2:

,

де f_Q – частота проходження імпульсів на виході тригера.

Порядок проведення експериментів

Експеримент 1. Дослідження RS-тригера.

а). Відкрийте файл c14_01 із схемою, зображеною на мал. 10.11. Увімкніть схему. Послідовно подайте на схему наступні сигнали: S = 0, R = l; S = 0, R = 0; S = 1,
R = 0; S = 0, R = 0.

Переконайтеся в тому, що:

· за S = 0, R = l тригер встановлюється в стан Q = 0;

· за переході до S = 0, R = 0 тригер зберігає попередній стан виходу
Q = 0;

· за S = 1, R = 0 тригер встановлюється в стан Q = l;

· за переходу до S = 0, R = 0 тригер зберігає попередній стан виходу
Q = 1.

б). Для кожного переходу (зміни стану або збереження попереднього) намалюйте у розділі ”Результати експериментів” граф переходу за типом мал. 10.3.

в). За результатами експерименту заповніть таблицю функцій збудження для схеми мал. 10.11, приведену в розділі ”Результати експериментів” (табл. 10.7).

Експеримент 2. Дослідження -тригера.

а). Відкрийте файл с14_02 із схемою, зображеною на мал. 10.12. Увімкніть схему. Послідовно подайте на схему наступні сигнали: S = 1, R = 0; S = 0, R = 0; S = 0,
R = l; S = 0, R = 0.

Переконайтеся в тому, що:

· за S = 1, R = 0 тригер встановлюється в стан, за якого вихід Q = 0;

· за переходу до S = R = 1 тригер зберігає попереднє значення виходу
Q = 0;

· за S = 0, R = l, тригер встановлюється в стан, за якого Q = l;

· за переходу до S = 1, R = l попереднє значення виходу Q = l зберігається.

б). Для кожного переходу (зміни стану або збереження попереднього) намалюйте в розділі ”Результати експериментів” граф переходу по типу мал. 10.3.

в). За результатами експерименту заповніть таблицю функцій збудження для схеми мал. 10.12, приведену в розділі ”Результати експериментів” (табл. 10.8).

Експеримент 3. Дослідження JK-тригера.

а). Відкрийте файл с14_03 із схемою, зображеною на мал. 10.13. Увімкніть схему.

Переконайтеся в тому, що:

· за R = l, S = 0 тригер встановлюється в 1 (Q = l, Q' = 0) незалежно від стану інших входів;

· за R = 0, S = 1 тригер встановлюється в 0 (Q = 0, Q' = l) незалежно від стану інших входів.

б). Встановіть S’ = R’ = 1, перевірте істинність таблиці функцій збудження (табл. 10.4), за результатами експерименту заповніть таблицю 10.9 у розділі ”Результати експериментів”.

! Вказівка: початковий стан тригера встановлювати короткочасною подачею сигналу S’ = 0 для одержання Q_t = 1 і сигналу R’ = 0 для одержання Q_t = 0. Перехід тригера в стан Q_t+1 відбувається тільки за негативним фронтом імпульсу на лічильному вході С, сформованому відповідним ключем.

в). Складіть часові діаграми роботи тригера для всіх можливих комбінацій Q_t, J_t, K_t і замалюйте їх у розділ ”Результати експериментів”.

Експеримент 4. Дослідження JK-тригера в рахунковому режимі (Т-тригер).

Зберіть схему, зображену на мал. 10.14. Увімкніть схему. Змінюючи стан входу С відповідним ключем, замалюйте в розділі ”Результати експериментів” діаграми роботи тригера в рахунковому режимі.

Експеримент 5. Дослідження JK-тригера, побудованого на базі логічних елементів і RS-тригерів.

Відкрийте файл с14_04 із схемою, зображеною на мал. 10.15. Увімкніть схему. Змінюючи рівень сигналу на вході С, складіть часові діаграми сигналів на виходах Q1 і Q2 обох
RS-тригерів і замалюйте їх у розділі ”Результати експериментів”. Укажіть режим роботи тригера. Визначте моменти зміни сигналів Q1 і Q2 стосовно моментів зміни сигналу С. Зазначте розходження в часах переключення RS-тригерів на діаграмах.

Експеримент 6. Дослідження D-тригера.

а). Відкрийте файл c14_05 із схемою, зображеною на мал. 10.16. Увімкніть схему.

Переконайтеся в тому, що:

· за R = l, S = 0 тригер встановлюється в 1 (Q = l, Q' = 0) незалежно від стану інших входів;

· за R = 0, S = l тригер встановлюється в 0 (Q = 0, Q' = l) незалежно від стану інших входів.

б). Встановіть S' = R' = 1, перевірте істинність таблиці функцій збудження (табл. 10.6), за результатами експерименту заповніть таблицю 10.10 у розділі ”Результати експериментів”.

в). Складіть часові діаграми роботи тригера для всіх можливих комбінацій Q_t, D_t і замалюйте їх у розділ ”Результати експериментів”

Експеримент 7, Дослідження роботи
D-тригера в рахунковому режимі.

Зберіть схему, зображену на мал. 10.17. Подаючи на лічильний вхід С тактові імпульси за допомогою ключа [С] і визначаючи стан виходів тригера за допомогою пробників, складіть часові діаграми роботи тригера в рахунковому режимі і занесіть їх у розділ ”Результати експериментів”.

Результати експериментів

Експеримент 1. Дослідження RS-тригера.

Експеримент 2. Дослідження -тригера.

Експеримент 2. Дослідження JK-тригера.

б). Таблиця функцій збудження

Таблиця 10.9

в). Діаграма роботи тригера