T-триггер
Т — триггер называют счетным триггером, или как его еще называют — счетчиком до двух, или делителем на 2 — так как он делит входную частоту на 2.
Т-триггеры бывают динамические и статические. Динамические Т-триггеры сейчас практически не используются. Поэтому их рассматривать не будем.
Статический Т-триггер может быть синхронным и асинхронным. Статические Т-триггеры со статическим управлением бывают только двухступенчатые.
Т-триггер асинхронный
Асинхронный Т-триггер не имеет входа разрешения переключения Т, поэтому переключение триггера в противоположное состояние происходит при изменении логического уровня на входе С.
Логическая схема реализации Т-триггера на логических элементах
T-триггер синхронный
Логическая схема реализации Т-триггера на логических элементах со входом разрешения счета Т
В таком синхронном триггере присутствует вход разрешения счета. Логика работы следующая. При уровне логической единицы на входе Т при каждом импульсе на входе С триггер меняет свое состояние на противоположное. При уровне логического нуля на входе Т сигналы на входе С не учитываются.
Таблица истинности синхронного Т-триггера:
| T | Q(t) | Q(t+1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
УГО такого Т-триггера:
Условное графическое обозначение синхронного Т-триггера
Самое распространенное применение Т-триггера — делитель частоты на 2. Для использования его в таком качестве на вход Т подают лог. 1, а на вход С подают исходную частоту. С выхода Q снимаю частоту в два раза меньше.
Дата: 22 сентября 2011г.   /   Раздел:   Цифра   /   Просмотров: 17706
Вливайтесь в обсуждение
  2 комментария
Александр
Единственная нормальная работающая схема T-триггера в интернете. Только есть нюанс Q и not Q надо местами поменять. В первоначальном состоянии на not Q еденица.
Иван
ПО какой-то причине, первая схема не работает
Добавить комментарий
Отправляя комментарий, вы автоматически принимаете правила комментирования на сайте.
Правила комментирования на сайте:
- Не следует писать исключительно заглавными буквами. Это дурной тон.
- Запрещены комментарии не относящиеся к тематике сайта и самой статье.
- Запрещены реплики оскорбляющие других участников проекта. Давайте будем взаимовежливы.
- Запрещены нецензурные слова, идиоматические выражения, призывы к межнациональной и межконфессиональной розни.
- Запрещено обсуждение наркотических веществ и способов их применения.
- Запрещены комментарии с призывами к нарушению действующего законодательства РФ (Уголовного и Административного кодекса).
- Запрещены ссылки на сторонние ресурсы без согласования с владельцем сайта.
- Запрещается использовать в качестве имени комментатора слоганы/названия сайтов, рекламные фразы, ключевые и т.п. слова.
Следует учитывать следующее — все комментарии проверяются на предмет отсутствия спама. При обнаружении признаков спама, в оставленном Вами комментарии, сам комментарий будет незамедлительно удален, а Ваш IP-адрес будет добавлен в черный список без предупреждения!
Учетные записи пользователей, рассылающих спам, блокируются/удаляются без права последующего восстановления.
Я в соцсетях
Следите за обновлениями моего блога в ваших любимых социальных сетях. Просто подпишитесь!
Рубрики
Свежие комментарии
- Вася к записи Terminal 1.9b — работаем с COM-портом
- Вася к записи Terminal 1.9b — работаем с COM-портом
- Николай к записи Отличный подарок — набор дисплеев Nokia
- Chiper к записи Terminal 1.9b — работаем с COM-портом
- Chiper к записи Подключение дисплея от Nokia 1100. Часть 2.
- Chiper к записи Датчик движения (PIR Motion sensor) HC-SR501
Популярное
Системы обозначения импортных полупроводниковых элементов
Датчик движения (PIR Motion sensor) HC-SR501
Terminal 1.9b — работаем с COM-портом
Модуль индикации заряда батареи
Подключение дисплеев Nokia 1110/1110i/1200/1202/1203/1112/1116/2660/2760/6085
Друзья сайта
Давайте дружить сайтами и давайте обменяемся ссылками
Здесь вы найдёте все исходники для описанных проектов, авторские статьи по теме Ардуино, микроконтроллеров и электроники, возможно подборки товаров с Aliexpress, которые помогут в вашем хобби и творчестве, в основном это инструменты и электронные компоненты для самоделок и ремонта.
Как работает т триггер
D-триггером называется триггер с одним информационным входом, работающий так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения, т. е. Qn+1=Dn Основное назначение D-триггеров — задержка сигнала, поданного на вход D. Он имеет информационный вход D (вход данных) и вход синхронизации С. Вход синхронизации С может быть статическим (потенциальным) и динамическим. У триггеров со статическим входом С информация записывается в течение времени, при котором уровень сигнала C=1. В триггерах с динамическим входом С информация записывается только в течение перепада напряжения на входе С. Динамический вход изображают на схемах треугольником. Если вершина треугольника обращена в сторону микросхемы (прямой динамический вход), то триггер срабатывает по фронту входного импульса, если от нее (инверсный динамический вход) — по срезу импульса. В таком триггере информация на выходе может быть задержана на один такт по отношению к входной информации.
D-триггеры могут быть построены по различным схемам. На рис. 2.43,а показана схема одноступенчатого D-триггера на элементах И-НЕ и его условное обозначение. Триггер имеет прямые статические входы (управляющий сигнал — уровень логической единицы). На элементах DD1.1 и DD1.2 выполнена схема управления, а на элементах DD1.3 и DD1.4 асинхронный RS-триггер.
Рис. 2.43. Синхронный D-триггер: а — схема D-триггера на элементах И-НЕ и условное обозначение;
б — временные диаграммы; в — преобразование синхронного RS-триггера в синхронный D-триггер;
г — временные диаграммы записи и считывания.
Если уровень сигнала на входе С = 0, состояние триггера устойчиво и не зависит от уровня сигнала на информационном входе D. При этом на входы асинхронного RS-триггера с инверсными входами (DD1.3 и DD1.4) поступают пассивные уровни /S = /R = 1.
При подаче на вход синхронизации уровня С = 1 информация на прямом выходе будет повторять информацию, подаваемую на вход D.
Следовательно, при C=0 Qn+1=Qn, а при C=l Qn+1=Dn. Временные диаграммы, поясняющие работу D-триггера, приведены на рис. 2.43,б.
D-триггер возможно получить из синхронного RS-триггера, если ввести дополнительный инвертор DD1.1 между входами S и R (рис. 2.43,в). В таком триггере состояние неопределенности для входов S и R исключается, так как инвертор DD1.1 формирует на входе R сигнал /S. Временные диаграммы записи в D-триггер напряжений высокого и низкого входных уровней и их считывание приведены на рис. 2.43,г. Обязательным условием правильной работы D-триггера является наличие защитного временного интервала после прихода импульса на вход D перед тактовым импульсом (вход С). Этот интервал времени tn+1-tn зависит от справочных данных на D-триггер.
Комбинированные D-триггеры имеют дополнительные входы асинхронной установки логических 0 и 1 — входы S и R. Схема и условное обозначение одного такого триггера представлены на рис. 2.44. Триггер собран на шести элементах И-НЕ по схеме трех RS-триггеров. Входы /S и /R служат для первоначальной установки триггера в определенное состояние.
Рис. 2.44. Комбинированный D-триггер и его условное обозначение.
Если C=D=0, установить /S=0, а /R=1, то элементы DD1.1 . DD1.5 будут закрыты, а элемент DD1.6 будет открыт, т. е. Q=l, /Q=0. При снятии нулевого сигнала со входа /S, откроется элемент DD1.1, состояние остальных элементов не изменится. При подаче единичного сигнала на вход С на всех входах элемента DD1.3 будут действовать единичные сигналы и он откроется, а элемент DD1.6 закроется: /Q = 1. Теперь на всех входах элемента DD1.5 действуют единичные сигналы и он будет открыт: Q = 0. Следовательно, после переключения триггера сигнал на выходе Q стал равным сигналу на входе D до переключения: Qn+1=Dn=0. После снятия единичного сигнала со входа С состояние триггера не изменится.
D-триггер с динамическим входом C может работать как T-триггер. Для этого необходимо вход С соединить с инверсным выходом триггера /Q (рис. 2.45,а). Если на входе D поставить дополнительный двухвходовый элемент И и инверсный выход триггера /Q соединить с одним из входов элемента И, а на второй вход подать сигнал EI, то получим T-триггер с дополнительным разрешением по входу (рис. 2.45,б).
Рис. 2.45. Схемы преобразования D-триггера. а — преобразование D-триггера в T-триггер и его временная диаграмма работы;
б — преобразование D-триггера в в T-триггер с дополнительным входом расширения EI и его временная диаграмма работы;
Микросхема ТМ2 содержит два независимых комбинированных D-триггера, имеющих общую цепь питания. У каждого триггера имеется один информационный вход D, вход синхронизации С и два дополнительных входа /S и /R независимой асинхронной установки триггера в единичное и нулевое состояния, а также комплементарные выходы Q и /Q (рис. 2.46). Логическая структура одного D-триггера (рис. 2.46) содержит следующие элементы: основной асинхронный RS-триггер (ТЗ), вспомогательный синхронный RS-триггер (Т1) записи логической единицы (высокого уровня) в основной триггер, вспомогательный синхронный RS-триггер (Т2) записи логического нуля (низкого уровня) в основной триггер. Входы /S и /R — асинхронные, потому что они работают (сбрасывают состояние триггера) независимо от сигнала на тактовом входе, активный уровень для них низкий (т. е. инверсные входы /S и /R).
Рис. 2.46. Структура D-триггера микросхемы ТМ2
Асинхронная установка D-триггера в единичное или нулевое состояния осуществляется подачей взаимопротивоположных логических сигналов на входы /S и /R. В это время входы D и С не влияют.
Если на входы /S и /R одновременно подать сигнал низкого уровня (логический нуль), то на обоих выходах триггера Q и /Q будет высокий уровень (логическая единица). Однако после снятия этих сигналов со входов /S и /R состояние триггера будет неопределенным. Поэтому комбинация /S=/R=0 для этих входов является запрещенной.
Загрузить в триггер входные уровни В или Н (т. е. логические 1 или 0) можно, если на входы /S и /R подать напряжение высокого уровня: /S=/R=1. Сигнал от входа D передается на выходы триггера при поступлении положительного перепада импульса на вход С (изменение от низкого* к высокому). Однако, чтобы D-триггер переключался правильно (согласно таблице состояний, табл. 2.24), необходимо уровень на входе D зафиксировать заранее, т. е. до прихода перепада на вход С. Причем этот защитный временной интервал должен быть больше времени задержки распространения сигнала в триггере (определяется по справочнику).
| Режим работы | Входы | Выходы | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| /S | /R | D | C | Q | /Q | |
| Асинхронная установка | 0 | 1 | X | X | 1 | 0 |
| Асинхронный сброс | 1 | 0 | Х | Х | 0 | 1 |
| неопределенность | 0 | 0 | Х | Х | 1 | 1 |
| Загрузка «1» (установка) | 1 | 1 | 1 | _/ | 1 | 0 |
| Загрузка «0» (сброс) | 1 | 1 | 0 | _/ | 0 | 1 |
Цоколевка микросхемы ТМ2 приведена на рис. 2.47, а основные параметры см. в табл. 2.20а.
Рис. 2.47. Условное обозначение и
цоколевка микросхемы ТМ2
Микросхемы ТM5 и ТМ7 содержат по четыре D-триггера, входы синхронизации которых попарно соединены и обозначены как входы разрешения загрузки EI. Если на такой вход разрешения EI подается напряжение высокого уровня, то информация, поступающая на входы D, передается на выходы триггеров. При напряжении низкого уровня на входе разрешения EI на выходах триггеров сохраняются предыдущие состояния (состояние входов D безразлично). В триггерах будет зафиксирована информация, имевшаяся на входах D, если состояние входа EI переключить от напряжения высокого уровня к низкому. Такие триггеры используются в качестве четырехразрядного регистра хранения информации с непарным тактированием разрядов, а также в качестве буферной памяти и элемента задержки. Каждый триггер микросхемы ТМ5 имеет только прямой выход Q, а каждый триггер микросхемы ТМ7 имеет прямые Q и инверсные /Q выходы. Функциональные схемы, цоколевка, схема одного D-триггера и временные диаграммы работы приведены на рис. 2.48, а, основные параметры триггеров даны в табл. 2.20, состояния триггеров даны в табл. 2.25.
Рис. 2.48. Функциональные схемы, цоколевки, структура D-триггера и временные диаграммы микросхем ТМ5, ТМ7.
| Режим работы | Входы | Выходы | ||
|---|---|---|---|---|
| EI | D | Qn+1 | /Qn+1 | |
| Разрешение передачи данных на выход | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | |
| Защелкивание данных | 0 | Х | Qn=1 | /Qn=0 |
Микросхемы. TM8 и ТМ9 содержат четыре и шесть D-триггеров соответственно. Они имеют общие входы синхронного сброса /R (установки в состояние низкого уровня) и входа синхронизации C. Структура ТМ8 и ТМ и их цоколевка приведены на рис. 2.49.
Рис. 2.48. Функциональные схемы и цоколевки микросхем ТМ8 и ТМ9.
Триггеры микросхемы ТМ9 имеют только прямые входы Q, а триггеры ТМ8 — прямые и инверсные выходы Q и /Q. На входах C и /R поставлены дополнительные инверторы. Микросхемы К1533ТМ8, К1533ТМ9 имеют повышенную нагрузочную способность, т.е. на каждом из выходов поставлены дополнительные инверторы. Функционрированне триггеров в микросхемах ТМ8 и ТМ9 соответствует таблице состояний (табл. 2.26).
| Режим работы | Входы | Выходы | |||
|---|---|---|---|---|---|
| /R | D | C | Qn+1 | /Qn+1 | |
| Сброс | 0 | X | X | 0 | 1 |
| Загрузка «1» | 1 | 1 | _/ | 1 | 0 |
| Загрузка «0» | 1 | 0 | _/ | 0 | 1 |
Установка всех триггеров в состояние Q = 0 произойдет, когда на асинхронный вход /R подать напряжение низкого уровня — 0. Входы С и D в это время не действуют. Информацию от входов D можно загрузить в триггеры, если на вход /R подать напряжение высокого уровня — 1. Тогда при подаче на вход синхронизации С положительного перепада напряжения (фронта импульса) и предварительно поданного на вход D напряжения высокого или низкого уровня появится на выходе Q высокий или низкий уровень.
D-триггер и T-триггер. Обозначение, реализация, принцип работы, таблицы истинности, временные диаграммы
D-триггер получил название от английского слова «delay» — задержка, которая реализуется подачей сигналов на вход синхронизации. В раннее рассмотренном RS-триггере было два входных сигнала, но для передачи двоичного кода достаточно одного входа с разными уровнями напряжения: высокий (1) и низкий (0). На два входа нельзя было подавать единицу одновременно, поэтому в D триггере эти входы объединены с помощью инвертора (рисунок 1 а), что исключает возможность возникновения запрещенного состояния.
Рисунок: а) усовершенствованная схема RS-триггера б) графическое изображение D-триггера
Триггер D может работать по уровню сигнала, он еще называется защелка. В таком устройстве нужно ограничивать длительность синхронизирующего сигнала, потому что пока синхросигнал подается — переходной процесс со входа поступает на выход.
Схема защелки собранная на логических элементах 2ИЛИ-НЕ (синий провод — логический ноль, красный — единица):
Временная диаграмма работы
Триггер-защелка включается в работу только по синхросигналу. Когда на С логический ноль, то выход Q хранит прошлое записанное в него состояние, при этом уровень напряжения на входе D никак не может на него повлиять. Если подать «1» на вход синхронизации, то устройство будет работать в режиме «прозрачности» — выходной сигнал мгновенно повторяет сигнал входа. Но при отключении синхросигнала в памяти триггера останется последнее состояние входа и именно оно будет на Q. То есть получается «защелкнутый входной сигнал».
Исходя из описанного принципа работы, составим таблицу истинности:
Х означает, что состояние не имеет значения, иногда обозначают, как «тильда»
D-триггер, работающий по фронту, не требует контроля длительности синхронизирующего (тактового) сигнала, потому что фронт сигнала С проходит практически мгновенно (не может длиться продолжительное время). Триггер, который будет запоминать информацию лишь по фронту синхросигнала, можно построить из двух D-триггеров, тактовый сигнал на которые будет подаваться в противофазе:
Соответственно, схему на логических элементах можно сконструировать с помощью четырех ИЛИ-НЕ и одного инверсного блока:
На рисунке в правом верхнем углу для упрощения восприятия, на первом кадре написана цифра «1». Начиная рассматривать с этого кадра, будет проще проследить принцип работы (синий цвет — «0», красный — «1»).
Временная диаграмма Д-триггера, работающего по фронту
Рассмотрим принцип работы. Q’ — выход первого триггера, Q — второго. Так как тактовый сигнал на первый и второй вход подаются инверсировано, то когда один находится в режиме хранения, другой пропускает информацию со входа на выход. По диаграмме видно, что значение на выходе триггера Q изменится только по спадающему фронту синхронизирующего (тактового) сигнала С. То есть значение на Q будет соответствовать величине напряжения на входе D в момент изменения синхросигнала с 1 на 0.
Так как данное устройство состоит из двух более простых устройств, то условное его обозначение следующее:
Где ТТ означает наличие в строении двух простых триггеров, а «треугольник» около входа С — работу триггера по фронту сигнала.
T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер как бы подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. Жаль только, что считать этот триггер умеет только до одного. При поступлении второго импульса T-триггер снова сбрасывается в исходное состояние.
T-триггеры строятся только на базе двухступенчатых триггеров, подобных рассмотренному ранее D триггеру. Использование двух триггеров позволяет избежать неопределенного состояния схемы при разрешающем потенциале на входе синхронизации «C», так как счетные триггеры строятся при помощи схем с обратной связью
T триггер можно синтезировать из любого двухступенчатого триггера. Рассмотрим пример синтеза T триггера из динамического D триггера. Для того чтобы превратить D триггер в счётный, необходимо ввести цепь обратной связи с инверсного выхода этого триггера на вход, как показано на рисунке 1.
Схема T триггера, построенная на основе D триггера
Временная диаграмма T триггера приведена на рисунке 2. При построении этой временной диаграммы был использован триггер, работающий по заднему фронту синхронизирующего сигнала.
Временные диаграммы T триггера
Т-триггеры используются при построении схем различных счётчиков, поэтому в составе БИС различного назначения обычно есть готовые модули этих триггеров. Условно-графическое обозначение T триггера приведено на рисунке 3.
Условно-графическое обозначение T триггера
Существует еще одно представление T триггера. При разработке схем синхронных двоичных счетчиков важно осуществлять одновременную запись во все его триггеры. В этом случае вход T триггера служит только для разрешения изменения состояния на противоположное, а синхронизация производится отдельным входом «C». Подобная схема T триггера приведена на рисунке 4.
Схема синхронного T триггера, построенная на основе D триггера
Подобная схема счетного триггера может быть реализована и на JK триггере. Временная диаграмма синхронного T триггера приведена на рисунке 5, а его условно-графическое обозначение — на рисунке 6.
Временные диаграммы синхронного T триггера
Условно-графическое обозначение синхронного T триггера
Триггеры (RS, D, JK, T- типов): принцип работы, функциональная схема, временная диаграмма, параметры, примеры использования, микросхемное исполнение
Триггер — это запоминающее устройство, хранящее одно из двух состояний — либо 0 либо 1.
D-триггер
- если С=0, то Q(t+1)=Q(t) — режим хранения
- если С=1, то Q(t+1)=D
Т-триггер
Двухступенчатые триггеры
- 1-я ступень — ведущая (master).
- 2-я ступень — ведомая (slave).
Двухступенчатый синхронный RS-триггер
Двухступенчатый D-триггер
Двухступенчатый JK-триггер
- D1-D2 — схема управления первой ступенью;
- D3-D4 — элементы памяти первой ступени; (D1-D4 в сумме — синхронный RS-триггер)
- D5-D6 — схема управления второй ступенью;
- D7-D8 — элементы памяти второй ступени; (D5-D8 в сумме — синхронный RS-триггер)
Универсальные триггеры
Универсальный JK-триггер
Ступенчатый D-триггер
Рис. 8.2. Условное обозначение ступенчатого D-триггера.
При переключении C из «0» в «1» на D3 происходит то же изменение, что и на D2 — переход из 1 в 0. Тогда T3 находится в режиме записи логической единицы:
При C=1 значение на входе D поменяется: 1→0, выход D4 установится в значение логической «1», поэтому D1 станет равным 1 (его значение на выходе не меняется, на D2 — то же самое (только там — логический 0), поэтому значение на выходе D3 не меняется за счет D1 и D2).
При C=1 значение на входе D изменяется в порядке 1→0→1, значение D3 меняться не будет. Следовательно, при C=0 на выходе значение не будет меняться, при C=1 значение на выходе тоже не меняется. Таким образом, запись производится при переключении с 0 на 1 (по фронту).
- Первый триггер — для фиксации того, что хотим записать «0»;
- Второй триггер — для фиксации того, что хотим записать «1».
В итоге, при C:0→1 происходит запись, то есть переключение в другое состояние (или в запрещенное состояние).
Рис. 30. Условное обозначение ступенчатого D-триггера.
Рис. 31. Преобразование ступенчатого D-триггера в универсальный.
Рис. 32. Условное графическое обозначение универсального D-триггера.
