Сандық ҚҰрылғылардың математикалық негіздері 1 Санау жүйесі 3

жүктеу/скачать 1,72 Mb.

бет	4/8
Дата	05.12.2023
өлшемі	1,72 Mb.
	#195052

1 2 3 4 5 6 7 8

Байланысты:
Ай
1513538568, 1 күн таныстырылым 3-4 сессия жаңа, 3D принтер және жылдам пернелер тақырыбында баяндама

3.2 Асинхронді RS-триггері

Триггерлердің арасынла ең қарапайымы асинхронды RS-триггері. 5.2 сүретте оның УГОсы көрсетілген.

RS-триггерде екі кірулері, негізгі және инверсті шығулары бар. Триггердің жағдайы негізгі кірудегі сигналмен анықталады. S кіруі триггерді 1-ге қондырады, R кіруі триггерді 0-ге жылысып түсіреді. Комбинациялық схема сияқты триггердің жұмысын да шыншылдық кестесі бейнелейді (жағдайлар кестесі). Бірақ жағдайлар кестесінде кіру өзгерісі де триггердің алдыңғы жағдайы да есептеледі.

3.2 сүрет- асинхронді RS-триггердің УГОсы

3.1 кесте - асинхронды RS-триггердің жағдайлары

Q^t	S	R	Q^t⁺¹
0	0	0	0	Ақпаратты сақтау
0	0	1	0	0 орнату
0	1	0	1	1 орнату
0	1	1	Х	Комбинация қате
1	0	0	1	Ақпаратты сақтау
1	0	1	0	0 орнату
1	1	0	1	1 орнату
1	1	1	Х	Комбинация қате

Кестеде Q^t- кіру сигналдарының өзгеруіне деінгі шығу жағдайы, Q^t+1 - кей бір кіру сигналдарының өзгеруіне деінгі шығу жағдайы.

Триггердің жағдайлар кестесіне карағанда R кіруіне «1» дәрежесін бергенде триггер логикалық «0» жағдайын, ал S кіруіне «1» бақылау сигналын бергенде - «1» жағдайын қабылдағанын көреміз. R кіруіне бақылау сигналын бергенше триггер логикалық «0» жағдайында болса, оның жағдайы R кіруіне «1» сигналын берсе де өзгермейді. Егер триггердің екі кіруінде де логикалық «0» дәрежесі болса бұл сақтау режимі болады және триггер алдыңғы жағдайды сақтап қалады. R және S кірулеріне бір уақытта «1» дәрежесі берілгенде триггер бұрыс жағдайда болады, сондықтан осындай R және S сигналдардың тіркесі бақылау сигналдардың қате комбинациясы деп аталады және жағдайлар кестесінде Х символымен белгіленеді. Егер бір сәтте логикалық 1 кірулерден алып тастағанда триггердің жағдайы белгісіз болады.
Триггердің жағдайларының қысқартылған кестесі триггердің жағдайының өзгеріс динамикасын ғана көрсетеді, ал триггердің ақпарат сақтау қасиетін көрсетпейді. Сондай кесте 4.2 сүретте.

3.2 кесте- Асинхронді RS-триггердің жағдайларының қысқартылған кестесі

S	R	Q^t⁺¹
0	0	0	Ақпаратты сақтау
0	1	0	0 орнату
1	0	1	1 орнату
1	1	Х	Комбинация қате

Шыншылдық кесте бойынша асинхронді RS-триггерге стандартты әдістемемен синтез жасалады.

Карта Карно толтырылады (5.3 сүрет) және минимизация жасалады.

3.3 сүрет - Асинхронді RS-триггер үшін Карта Карно.
Содан соң аналитикалық формула жазылады.

И-НЕ базисіне аударылады.

Осы формула бойынша асинхронды RS-триггердің схемасы құрылады (3.4а) сүрет). Әдетте схеманы оңайлату үшін инверторларды алып тастайды сонда асинхронды RS-триггердің инверсті бақылау схемасы болады (5.4б) сүрет).

3.4 сүрет - Асинхронді RS-триггер тікелей бақылаумен а) және инверсті бақылаумен б)
Тізбекті қосылысты схемалардың жұмысы уақытты диаграммалармен жиірек көрсетіледі. Асинхронді RS-триггердің тікелей бақылау жұмысының уақытты диаграммасы 3.5 сүретте көрсетілген. Кірулердегі сигналдар кездейсоқ қойылады, ал шығулардағы сигналдар шыншылдық кестемен анықталады. Триггердің бастапқы жағдайы бірлікті болып алынады.
Асинхронді RS-триггерлер интегралды орындауда шығарылады. Мысалы К555ТР2 триггері, 3.6 сүретте оның УГОсы көрсетілген.

3.5 сүрет- Асинхронді RS-триггердің тікелей бақылау жұмысының уақытты диаграммасы

Рисунок 3.6 Асинхронді RS-триггердің К555ТР2 интегралдық орындаудағы УГОсы.

3.4 Синхронді RS-триггер

Синхронді (тактті, потенциалді) RS-триггер 5.7 сүретте көрсетілген. С синхрондық кіруде бір дәрежесі болғанда ол асинхронды триггердей жұмыс істейді. С синхрондық кіруде нөл дәрежесі болғанда ол сақтау режиміне ауысады, R және S кірулердегі өзгерістерін сезбейді. R және S ақпараттық кірулердегі тактті импульстардың араларындағы кедергілер триггердің жұмысына әсер етпейді. Синхронді RS-триггер 5.7 сүретте көрсетілген.

3.7 сүрет - Құрылыстық схема а), УГОсы б), Уақытты диаграммасы в) синхронді RS-триггердің

3.5 Статикалық D-триггері

D-триггері (английскийдан Delay — кідіріс) бір ақпараттық (D — Data — данные) және бір синхронді (С — Clock — тактті жиелілік) кірулері бар. Статикалық D-триггердің шартты белгілеуі 5.8а) сүретте көрсетілген. Құрылыстық схемасы 5.9 сүретте.

3.8 сүрет УГОсы а) және статикалық D-триггердің жұмысының уақыттық диаграммасы б).

3.9 сүрет. Статикалық D-триггердің құрылыстық схемасы б).

Асинхронді D-триггердің жағдайларының кестесі

Такт t			Такт t+1
C	D	Q	Q^t+1
0	0	0	0
0	0	1	1
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	1

Кейбір санды құрылымдарға шыншылдық кестеден жұмыстың ауызша алгоритмін қолданған ыңғайлырақ. Қысқарақ және түсінікті. Статикалық D-триггердің жұмыс алгоритмі мынадай.

С синхрондық кіруде сигналдың бір дәрежесі болғанда ақпаратты D кіруден шығуға кетеді, яғни кез келген уақытта шығудағы сигнал кірудегі сигналды қайталап тұрады.
С синхрондық кіруде сигналдың нөл дәрежесі болғанда ақпаратты D кірудегі сигнал өзгергенде шығудың жағдайы өзгермейді. С синхрондық кірудегі сигнал бір ден нөлге ауысқан сәтте D кірудегі ақпарат шығуда сақталады (сондықтан оны кейде “ілгешек” триггері деп атайды). Триггер бұл жағдайда сақтау режимінде болады.
Триггердің жұмысын бейнелейтін аналитикалық формуласы:
Q t+1 = C ∙D  C∙Q

3.10 сүрет К1533ТМ5 Статикалық D-триггер

Статикалық D-триггердің жұмысының уақыттық диаграммасы 3.8 а) сүретте көрсетілген.

Статикалық D-триггерлер интегралдық орындауда шығарылады. Мысалы, К1533ТМ5 триггері. Сондай триггердің шартты белгілеуі 3.9 сүретте көрсетілген. Әр корпуста тәуелсіз кірулері және шығулары бар төрт D-триггер бар. Синхронды кірулер екеу, екі триггерге бір-бірден.

3.6 Динамикалық D-триггер

Динамикалық D-триггер статикалық сияқты бір D ақпараттық кіруі және С синхроникалық кіруі бар. Динамикалық D-триггердің шартты белгілеуі 5.11б). сүретте көрсетілген. Құрылыстық схемасы (Эрла схемасы) 511а).

3.11сүрет Құрылыстық схемасы а) УГОсы б) және жұмыстың уақыттық диаграммасы в) динамикалық D-триггердің

Динамикалық D-триггердің жұмыс алгоритмі мынадай. С синхроникалық кіруде сигналдың 1-ден 0-ге көркіреме сәтінде (немесе триггердің құрылыстық схемасына байланысты 0-ден 1-ге) ақпарат D кіруден шығуға қайта жазылады және сол жерде келесі көркіремеге дейін сақталады.

Динамикалық D-триггердің жұмысының теңдемесі

Тізбекті қосылған құрылымдардың динамикалық кірулерінің белгілеулері 3.12 сүретте көрсетілген.
Д
инамикалық триггердің интегралдық орындаудағы үлгісі К555ТМ2 микросхемасы болып табылады. Оның құрылымда 0-ден 1 көркіремесімен бақылайтын екі тәуелсіз D-триггерлері бар. Солардың әрбірінде басқа кірулерге қарағанда басымдылығымен S қондырғысы бар асинхронды инверсті кірулері және R жылыспасы болады.

3.13 сүрет- К555ТМ2 динамикалық D-триггердің УГОсы

3.7 сүрет JK-триггері

JK-триггері (J-jerk – қатты қозғалыс, түрткі; K- kill - жою) RS-триггеріне кірулерінің белгілеулерімен ұқсайды, бірақ айырмашылығы: істемейтін комбинациялары жоқ (J=1 және К=1 болғанда шығудағы ақпарат қарама-қарсыға ауысады). Одан басқа ол тек қана динамикалық болады. JK-триггердің жұмысын жағдайлар кестеден көруге болады.

JK-триггердің жағдайлар кестесі

Режим	С	J_t	K_t	Q_t+1
Хранение	X	0	0
Сброс		0	1	0
Установка		1	0	1
Инверсия предыдущего состояния		1	1

JK-триггер тізбекті қосылған екі бір сатылды С синхронды RS-триггерлерінен құрылады. Мұндай триггер құрылу схемасын «M-S» (master-slave = ие-құл) деп атайды. Екі сатылды JK-триггердің «M-S» схемасында құрылған логикалық схемасы және оның құрылыстық бейнесі 5.14 сүретте көрсетілген. Бірінші триггерге С синхроникалық импульстер тікелей түрінде түседі, ал екіншінің кіруіне – инверсті түрде. JK-триггер ереже бойынша S қондырғысы бар асинхронды кірулері және R жылыспасы болады.

JK-триггердің жұмысын бейнелейтін теңдеу:

Q+ =
JK-триггердің жұмысын бейнелейтін уақыттық диаграммасы 5.15 а) сүретте көрсетілген.

3.15 сүрет JK-триггердің жұмысын бейнелейтін уақыттық диаграммасы а) және интегралды орындаудағы JK-триггердің мысалы б).
К555ТВ6 микросхема JK-триггердің интегралды орындаудағы мысалы. Оның құрылымда 1-ден 0 көркіремесімен бақылайтын екі тәуелсіз JK-триггері бар. Солардың әрбірінде басқа кірулерге қарағанда басымдылығымен S қондырғысы бар асинхронды инверсті кірулері және R жылыспасы болады.
JK-триггердің негізінде статикалық триггерлерден басқа көптеген триггерлерді құруға болғандықтан оны әмбебап деп атайды.
5.8 Асинхронді Т-триггері
Асинхронді Т-триггері (от англ. Toggle – релаксатор) бір ақпаратты (синхронды,есептегіш) Т кіруі (оны кейде С деп бейнелейді)бар. Триггердің өзінде кейде есептегіш деп атайды. Т-триггердің УГОсы және уақыттық диаграммасы 5.16 сүретте көрсетілген.

3.16 сүрет Асинхронді Т-триггердің УГОсы а) және уақыттық диаграммасы б)

Асинхронді Т-триггердің жұмыс алгоритмі мынадай. Кіруде сигналдың 1-ден 0-ге көркіреме сәтінде (немесе триггердің құрылыстық схемасына байланысты 0-ден 1-ге) Т кірудегі ақпарат қарама-қарсыға ауысады және сол жерде өзгермей келесі көркіремеге дейін сақталады.

Т-триггердің жұмысын бейнелейтін теңдеу:

Асинхронді Т-триггерлер D және JK-триггерлердің негізінде құруға болғандықтан интегралды орындауда шығарылмайды. Құру схемалары 5.17 сүретте көрсетілген.

3.17 сүрет Т-триггерлердің JK-триггердің негізінде құрған схемалары а) және динамикалық D-триггердің б)

3. 7 Синхронді Т-триггері

Егер Т-триггерге қосымша жұмысқа рұқсат (синхронды) беретін кіру істесек, онда синхронды (потенциалды) Т-триггер болып шағады. Сондай JK-триггердің негізінде құрылған триггер 5.18 сүретте көрсетілген. V – жұмысқа рұқсат беретін кіру.

3.18 сүрет Т-триггердің JK-триггер негізінде құрған схемасы.

Синхронді Т-триггердің жұмыс алгоритмі мынадай. Рұксат беретін кіруінде бір болғанда Т-триггер аснхронды триггер ұқсап Т кіруімен жұмыс істейді. Рұксат беретін кіруінде нөл болғанда ол сақтау режиміне ауысады және Т кіруіндегі сигналдарды сезбейді.

жүктеу/скачать 1,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8