Определение триггера. RS-триггер
- Подробности
- Автор: EngineerDeveloper®
Классическое определение термина «триггер» звучит следующим образом:
Триггер— класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов.
Термин триггер происходит от английского слова trigger — защёлка, спусковой крючок. Для обозначения этого устройства в английском языке чаще употребляется термин flip-flop, что в переводе означает "хлопанье".
Поясню. Триггер – это устройство, относящееся к классу электронных цифровых устройств обладающие способностью находиться либо в «0», либо в «1» и чередовать их под воздействием тактов и сигналов разрешения тактов, а также сигнала сброса.
Исторически триггеры разрабатывались на лампах, транзисторах. Но я бы не хотел углубляться в принцип работы триггера до уровня транзисторов и направлений протекания токов. Поэтому абстрагируемся от физики его работы и акцентируем внимание на особенности и принципе его работы с точки зрения цифровых процессов.
На рис. 1 приведен самый элементарный триггер, реализованный на двух инверторах.
Рис.1. Простейший RS-триггер на инверторах.
RS – триггер изображенный на рис.1 способен хранить 1 бит информации. Но он не позволяет записать этот бит информации, стереть бит информации. Чего нельзя сказать про RS – триггер реализованный на двух элементах 2И-НЕ (см.рис.2)
Рис.2. Простейший RS-триггер (асинхронный) на элементах 2И-НЕ.
Из рисунка видно, что появились два входа: «S» - set (установка) и «R» - reset (сброс). С помощью входа «S» мы можем установить триггер в одно из двух устойчивых состояний, а вход «R» служит для сброса триггера.
Чтобы разобраться с принципом работы RS-триггера обратимся к таблице истинности приведенной в табл.1
|
R |
S |
Q(t) |
Q(t+1) |
Пояснения |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
Режим хранения информации R=S=0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Режим установки единицы S=1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
Режим записи нуля R=1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
0 |
* |
R=S=1 запрещенная комбинация |
|
1 |
1 |
1 |
* |
Таблица 1. Таблица истинности RS-триггера (асинхронного).
Из таблицы видно, если подать единицы на вход S выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход R выходное состояние становится равным логическому нулю. Если одновременно установить на оба входы две логической единицы, тогда триггер может оказаться в любом не устойчивом состоянии. Подобная комбинация (R=1, S=1) является запрещенная. В более сложных триггерных схемах при запрещенной комбинации на входе, триггер переходит в третье состояние. Одновременное снятие обоих единиц практически невозможно, поэтому состояние после снятия запрещенной комбинации будет определяться оставшейся единицей. Таким образом, RS-триггер может находиться в трех состояниях, два из которых устойчивых и одно не устойчивое.
На рис.3 приведена схема синхронного RS-триггера. По сравнению с асинхронным триггером добавились два логических элемента «И-НЕ». Тем самым добавлен вход синхронизации «С». При этом принцип работы остался прежний за исключением того, что все процессы синхронны (см. табл. 2).
Рис.3. Простейший RS-триггер (синхронный) на элементах 2И-НЕ.
В таблице 2 приведена таблица истинности для синхронного RS-триггера.
|
С |
R |
S |
Q(t) |
Q(t+1) |
Пояснения |
|
0 |
x |
x |
0 |
0 |
Режим хранения информации |
|
0 |
x |
x |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Режим хранения информации |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Режим установки единицы S=1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Режим записи нуля R=1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
* |
R=S=1 запрещенная комбинация |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
* |
Таблица 2. Таблица истинности RS-триггера (синхронного).
