Микросхемы триггеров

Цифровые функциональные узлы, содержащие элементы памяти (триггеры), полу­чили название последовательностных узлов. К ним относятся регистры, счетчики, делители, распределители импульсов. Эти функциональные узлы входят в состав многих серий микросхем.

Триггеры составляют основу функциональных узлов последовательностного типа. От функциональных возможностей триггеров и режимов управления их работой зависят характеристики регистров, счетчиков и других узлов. В современных сериях мик­росхем триггеры представлены достаточно широко и разнообразно: одноступенчатые и двухступенчатые, асинхронные и синхронные, с записью по одному и по двум входам, со счетным входом и универсальные по применению, со статическим и динамическим управлением. Рассмотрим кратко важнейшие свойства основных видов триггеров.

Установка состояния асинхронных триггеров, т.е. запись в них информации (лог.0 или лог.1), осуществляется сигналами на информационных входах S и R. Эти сигналы могут иметь прямую или инверсную форму представления. Функциональная схема асинхронного RS-триггера на элементах И — НЕ и таблица его состояний приведены на рис.5. Комбинация S=R=Q является запрещенной, поскольку при смене сигналов на 1 триггер установится в состояние, определить которое заранее невозможно. Примерами реализации триггеров рассмотренного вида являются микросхемы К1533ТР2, К555ТР2 (рис. 5, в). В этих микросхемах часть триггеров имеет по два входа, сигналы на которых связаны конъюнктивно:

Рисунок 5 – Асинхронный RS- триггер: а – функциональная схема, б – таблица состояний, в – УГО микросхемы К1533ТР2(К555ТР2)

В синхронных триггерах кроме информационных предусмотрен вход С для сигнала синхронизации. Роль этого сигнала заключается, во-первых, в создании условий для одновременного изменения состояний многих триггеров, т. е. для их синхронной рабо­ты, во-вторых, в выделении из информационного сигнала той части, которая свободна от ложных сигналов, вызванных, в частности, состязаниями сигналов в комбинацион­ных цепях, т. е. в выполнении функции стробирования.

Функциональная схема синхронного RS-триггера на логических элементах И — НЕ приведена на рис.6., а. Такой триггер работает аналогично асинхронному RS-триггеру, но при условии С = 1. При С = 0 триггер находится в состоянии хранения информации и не реагирует на воздействие сигналов на информационных входах.

Другой вариант построения RS-триггера со стробированием приведен на рис. 6, в. А его реализация в виде микросхемы К561ТР2 — на рис. 6, г. Здесь на выходе асинхронного RS -триггера включен повторитель, управляемый сигналом ОЕ разреше­ния считывания выходной информации DO.

При ОЕ = 1 повторитель открыт, при ОЕ = 0 — находится в третьем состоянии. Очевидно, при стробировании выхода периодической последовательностью импульсов получим вариант синхронного RS -триггера. Входы С и ОЕ в схемах RS -триггеров являются статическими и равнозначными по назначению, с той разницей, что сигнал С разрешает запись информации, а сигнал ОЕ — считывание.

Рисунок 2 – Синхронный RS – триггер: а – функциональная схема, б – таблица состояний, в – схема со стробированием выхода, г – УГО микросхемы К561ТР2