Интеграция даражаси кичик микросхемалар; Интеграция даражаси ўртача микросхемалар

13-маъруза. Синхрон триггерлар

Режа

1. 
   Синхрон триггерлар
   
2. 
   Синхрон RS – триггер
   
3. 
   Синхрон JK триггер
   
4. 
   D – триггер
   

Таянч сўз ва иборалар
Синхрон RS – триггер, синхрон JK триггер, D – триггер.

Мантиқий элементларда бажарилган триггерлар бирор бир ҳолатдан иккинчи ҳолатга маълум вақтдан кейин ўтади. Бу вақт мантиқий элементлардан сигнал ўтишининг ўртача вақтига боғлиқ бўлиб, уларнинг сони ортиши билан ортиб боради. Натижада триггернинг чиқишдаги сигнал маълум вақт давомида кириш сигналига мос келмайди ва информацияни қайта ишлаш қурилмаси нотўғри ишлайди. Бунинг олдини олиш учун триггернинг чиқишдаги информация нотўғри, яъни қалбаки бўлмаганда ўқилиши керак. Бу вазифани бажариш учун триггернинг киришига унинг фақат маълум вақт моментларида ишлашини таъкидловчи (етакчи) импулслар берилади. Бундай триггерлар таъкидланувчи ёки синхрон триггерлар деб аталади. Триггернинг киришига бериладиган бошқарувчи импулслар триггернинг ҳолатини фақатгина таъкидловчи импулс берилган моментларда ўзгартириши мумкин.

Синхрон RS – триггернинг таркибий схемаси 3.5 – расмда келтирилган. Унда инверс киришли RS – триггернинг киришига сигналлар ВА – ЭМАС элементлари орқали берилади. Синхронловчи кириш С ҳарфи билан белгиланган. Кириш сигнали мавжудлигида (S=1 ёки R=1) триггер ҳолатининг ўзгариши фақат таъкидловчи импулс (С=1) берилганда юз беради (3.5 в) - расм).



3.5 – расм. Синхрон RS-триггернинг таркибий схемаси (а)белгиси (б) ва вақт диаграммаси (в)
Синхрон RS – триггерда ҳам кириш сигналларининг рухсат этилмаган комбинацияси Sn =Rn =Cn=1 мавжуд. Хақиқатдан ҳам кириш сигналларининг бундай комбинациясида чиқиш сигнали ноаниқ бўлиб қолади.
Синхрон JK – триггер асинхрон JK – триггер билан бир хил таркибга эга. Фақат киришдаги ВА – ЭМАС элементлари учтадан киришга эга бўлади. Уларнинг С – киришлари бирлаштирилиб, таъкидловчи сигналларни бериш учун фойдаланилади. Мос кириш сигнали мавжуд бўлганда триггернинг бир тугғун ҳолатдан иккинчисига ўтиши таъкидловчи импулснинг тугаш моментида содир бўлади.
Синхрон JK – триггер универсал бўлиб, унда RS – триггердаги каби ноаниқлик, яъни кириш сигналларининг рухсат этилмайдиган комбинацияси бўлмайди. Унинг характеристик тенгламаси қуйидаги кўринишга эга:

Синхрон JK – триггер асосида саноқ Т – триггер ва кечикиш D – триггерларни ҳосил қилиш мумкин.

3.6 – расм. Синхрон триггерларнинг белгиланиши: JK-(а), T-(б), D-(в)
Синхрон саноқ триггерни информацион J ва К – киришларни бирлаштириш йўли билан ҳосил қилинади. Бошқарувчи Т сигналлар бирлашган киришга, таъкидловчи импулслар эса С киришга берилади. Синхрон саноқ триггернинг характеристик тенгламасини J ва К ларни Т га алмаштириб, ҳосил қилинади (3.6 – расм б)).

Синхрон кечиктириш триггери J ва К киришларни инвертор орқали тутуштириб, ҳосил қилинади (3.6 – расм в)). Бундай уланишда D сигналнинг қийматидан катъий назар бошқарувчи киришларнинг бирида мантиқий 1 мавжуд бўлади:
D_n=1 бўлганда, J_n=1 ва К_n=0;
D_n=0 бўлганда эса J_n=0 ва K_n=0.
Синхрон кечиктириш триггерининг характеристик тенгламаси JK – триггернинг тенгламасида J_n ни D_n га ва K_n ни D_n га алмаштириш йўли билан олинади:

Бу ифодадан қуйидаги хулосага келиш мумкин. Синхронловчи сигнал берилганда (C_n=1) триггернинг чиқишдаги сигнал аввалги тактдаги киришдаги сигналга мос бўлади. Q_n+1=D_n. Шундай қилиб, D – триггер сигналнинг бир тактга чиқишини таъминлайди (3.7 - расм).


3.7 – расм

D – триггерни Т – триггерга айлантириш осон. Бунинг учун триггернинг инверс чиқиши D киришга уланади ва бошқарувчи кириш Т сифатида тактловчи импулсларнинг кириш С дан фойдаланилади.

2 – мисол: D – триггернинг



3.8 – расм. ВА-ЭМАС элементлар ёрдамида тузилган Т-триггернинг таркибий схемаси


формулага асосан ВА – ЭМАС элементлар ёрдамида таркибий схемани тузинг ва уни Т – триггерга айлантиринг.
Ечиш. Берилган формулани Де Морган теоремасига асосан ўзгартирамиз:

Ва унга асосан таркибий схемани тузамиз. Унинг Q -чиқишини D – киришига улаб Т – триггерни ҳосил қиламиз (3.8 - расм)