Последовательные цифровые устройства

Цифровое устройство называется последовательным (ПЦУ), если сигналы на его выходе зависят не только от текущих значений входных сигналов, но и от состояния цифрового устройства (т.е. от предыдущих входных сигналов). В ПЦУ обязательно должны входить ячейки памяти. Ячейка памяти Т под воздействием входного сигнала изменяет своё состояние (0 или 1).

Простейший автомат – триггер.

Триггер – устройство, которое находится в одном из двух устойчивых состояний и переходит из одного в другое под воздействием входных сигналов. Для удобства триггер имеет два выхода: прямой Q и инверсный .

По способу приёма информации триггеры подразделяются:

1) Асинхронные переключаются непосредственно информационными сигналами,

2) Синхронные – реагируют на информационные сигналы при наличии сигнала на специальном управляющем входе С – вход синхронизации.

Управление может быть статическим (уровнем управляющего сигнала) и динамическим (фронтом импульса управляющего сигнала).

По функциональным возможностям:

1) Т – триггер.

Рис.7.9.

Асинхронный триггер переключается под действием информационного сигнала (1), а синхронный под действием тактового сигнала. Т- триггер иногда называют счётным.

2) D – триггер (триггер задержки).

Имеет один информационный вход и вход синхронизации. Триггер передаёт на выход значение входного сигнала, но с задержкой пока не приходит тактовый импульс.

Рис.7.10.

3) RS – триггер.

На рис.7.11 показано условное обозначение асинхронного RS - триггера с прямыми входами, реализация на базовых элементах 2ИЛИ-НЕ и таблица истинности. Функциональное уравнение имеет вид

(7.2).

Если RS - триггер реализовать на четырёх элементах 2И-НЕ, то получается RS - триггер с инверсными входами. Синхронный RS - триггер его реализация, а также таблица истинности приведены на рис.7.12.

Рис.7.11.

Рис.7.12.

4). JK-триггер (универсальный). Обозначение триггера таблица состояний приведены на рис.7.13.

Рис.7.13.

Функциональное уравнение для него есть

(7.3).

Триггер переключается тактовым импульсом при наличии логической единицы на обоих информационных входах. При остальных комбинациях повторяет RS - триггер. При объединении JK- входов превращается в Т - триггер. При объединении с одновременным инверсным выходом превращается в D - триггер.

Счётчики.

Счётчик - последовательное цифровое устройство, обеспечивающее хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счёта (т.е. изменения числа на ±1). В зависимости от направления счёта счётчики разделяют на суммирующие, вычитающие и реверсивные. По способу организации схемы переноса – с последовательным, параллельным и параллельно-последовательным переносом. По наличию синхронизации – синхронные и асинхронные счётчики. Счётчики обычно строят на Т – триггерах. Однако могут применятся и D - триггеры и JK - триггеры.

Поиск по сайту: