АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Временная диаграмма работы асинхронного «RS» триггера

Читайте также:
  1. I. Организация выполнения выпускной квалификационной работы
  2. II. Порядок подготовки, защиты и оценки квалификационной работы
  3. II. Работы учеников Уильяма Джеймса: Дж. Дьюи, С. Холла, Дж. Кэттела, Э. Торндайка
  4. II. Рекомендации по оформлению контрольной работы.
  5. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  6. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  7. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  8. III. Истоки психологии в России: работы И.М. Сеченова
  9. III. Общие методические указания по выполнению курсовой работы
  10. III. Требования охраны труда во время работы
  11. III. Требования охраны труда во время работы
  12. III. Требования охраны труда во время работы

Работу триггера можно иллюстрировать не только при помощи таблицы переходов, но и при помощи временной диаграммы, которую можно построить исходя из принципов функционирования асинхронного RS-триггера. Для этого необходимо рассмотреть не функциональную схему, а принципиальную схему RS-триггера (рис. 1.1в).

Предположим, в исходный момент времени t=0 было подключено питание к триггеру и он установился в состояние «0», на выходе Q в нулевой момент установилось низкое значение напряжения +0,2 В, а на выходе Q –высокое +5 В (рис. 1.2.).

 

R

 

S t

t

Q

t

Q

0 t1 tф t2 tф t3 t4 t

 

 

Рис. 1.2. Временная диаграмма работы

асинхронного RS-триггера на элементах «ИЛИ-НЕ»

 

На первом интервале от 0 до t1 в соответствии с табл. 1.1 на входы R и S подается низкое напряжение +0,2 В (R=S=0). Эти нулевые сигналы через диоды Д1 и Д2 подаются на базы транзисторов Т1 и Т2. Транзистор Т1 на интервале 0–t1 находится в открытом состоянии, поэтому нулевое значение сигнала R=0,2 В, поступающее на базу транзистора Т1, не изменит его состояния, а высокое значение напряжения, которое подается с коллектора транзистора Т2 через конденсатор С2, также будет поддерживать открытое состояние транзистора Т1. Низкое значение входящего сигнала S=0,2 В, поступающее через диод Д2 на базу транзистора Т2, ниже порогового значения напряжения транзистора и не в состоянии открыть транзистор Т2. Сигнал, поступающий с коллектора открытого транзистора Т1 через конденсатор С1 и имеющий низкое значение 0,2в, также не создаст условий для перехода транзистора Т2 в открытое состояние. Таким образом, после подачи комбинации сигналов R=S=+0,2 В транзистор Т1 останется в открытом состоянии, а транзистор Т2 – в закрытом, т. е. в интервале от 0 до t1 триггер не меняет свое состояние «0». В момент времени t1 осуществляется изменение комбинации сигналов на входах R и S: на входе R остается значение 0,2 В, а на вход S подается высокий потенциал +5 В (2-я строка табл. 1.1). Высокий уровень напряжения, подаваемый по входу S через диод Д2 поступает на базу транзистора Т2. Возникает ситуация, когда потенциал базы становится более положительным, чем потенциал эмиттера, транзистор Т2 начинает открываться. Открытие транзистора происходит не резко, а постепенно за время фронта tф (рис. 1.2.), что, в свою очередь, приведет к падению потенциала на коллекторе транзистора Т2. Это падение потенциала через конденсатор С2 будет передаваться на базу транзистора Т1. Транзистор Т1 начнет постепенно закрываться, а потенциал на его коллекторе расти. Эти процессы протекают параллельно, причем постепенное открытие транзистора Т2 приводит также к постепенному закрытию транзистора Т1. Через время tф транзистор Т1 окончательно закроется, а транзистор Т2 откроется, и триггер перейдет в состояние «1». В момент времени t2 происходит смена сигналов на входах R и S в соответствии с 3-й строкой табл. 1.1. На вход триггера R подается высокий уровень напряжения +5 В (значение «1»), а на вход S – низкий уровень напряжения +0.2 В (значение «0»). При такой комбинации входных сигналов схема поведет себя следующим образом: высокий уровень напряжения +5 В, подаваемый на вход R, начнет открывать закрытый транзистор Т1. Низкий уровень напряжения +0,2 В, через диод Д2 поступает на базу открытого транзистора Т2 и не изменит его состояния. Открытие Т1 приведет к уменьшению потенциала на его коллекторе, которое будет передаваться через конденсатор С1, на базу открытого транзистора Т2, который постепенно начнет закрываться. Происходит протекание тех же параллельных лавинообразных процессов, что и предыдущем случае. Через время tф транзистор Т1 окончательно откроется и на его коллекторе сформируется низкий уровень напряжения +0,2 В, а Т2 закроется и на его коллекторе сформируется высокий уровень напряжения +5 В. Триггер перейдет в состояние «0». Общим для интервалов t1–t2, t2–t3 является то, что через время tф транзисторы устанавливаются состояния: один закрыт, а другой обязательно в это время открыт.

В 4-й строке табл. 1.1 представлена комбинация входных сигналов S=R=1, которая для данного типа триггеров является запрещенной. Запрет на подачу сигналов такой комбинации объясняется тем фактором, что в этом случае оба транзистора Т1 и Т2 перейдут в открытое состояние, поскольку на их базах будет потенциал более положительный, чем на эмиттерах. В результате открытого состояния обоих транзисторов на выходах Q и Q будут сформированы сигналы низкого уровня напряжения +0,2В, соответствующие значению логического «0», т. е. на выходах Q и Q будут нули. Данная комбинация выходных сигналов не является определенной и устойчивой, так как после снятия комбинации входных сигналов S=R=1 триггер с вероятностью 50% может перейти как в состояние «0», так и в состояние «1». Именно по этой причине подача двух сигналов со значением «1» на входы R и S триггера, построенного на элементах «ИЛИ-НЕ», одновременно является запрещенной. Подробное описание функционирования асинхронного RS-триггера, приведенное выше, дает основание сделать вывод о том, что триггер действительно является физическим аналогом одного двоичного разряда, поскольку одно из устойчивых состояний со значением напряжения +5 В на прямом выходе триггера Q закрепляется за состоянием «1», а другое со значением напряжения +0,2 В – за состоянием «0.

Таблица переходов (табл. 1.1) может быть также подтверждена на основании рассмотрения функционирования RS-триггера по его функциональной схеме (рис. 1.1а). При подаче первой комбинации входных сигналов R=S=0, необходимо исходить из его исходного состояния. Если предположить, что исходное состояние триггера было «1», то тогда на нижнюю схему «ИЛИ-НЕ» будут поступать сигналы «1» и «0» и на выходе Q будет «0». Два «0» на верхней схеме «ИЛИ-НЕ» обеспечат «1» на выходе Q, т. е. условие «хранения» информации выполняется. При исходном состоянии «0» на входах нижней схемы «ИЛИ-НЕ» будут два значения «0», что приведет к формированию сигнала «1» на ее выходе. На входах верхней схемы «ИЛИ-НЕ» в то же самое время будет комбинация сигналов «0» и «1», что, в свою очередь, обеспечит формирование сигнала «0» на выходе Q, т. е. условие «хранения» информации также выполняется. Комбинация входных сигналов в соответствии с второй строкой табл. 1.1 приведет к формированию сигнала «0» на выходе Q, что, в свою очередь, обеспечит наличие двух «0» на входах верхней схемы «ИЛИ-НЕ» и формированию сигнала «1» на выходе Q. Обратная комбинация входных сигналов в соответствии с 3-й строкой той же таблицы приведет к ситуации, когда поступление «1»-ого сигнала на вход верхней схемы «ИЛИ-НЕ» приведет к формированию на ее выходе сигнала «0», а на нижней – «1». Подача комбинации входных сигналов R=S=1, приведет к формированию «0»-ых сигналов на выходах Q и Q. Ранее подобная ситуация рассматривалась, она является неопределенной, а в связи с этим и запрещенной. Таким образом, доказана справедливость таблицы переходов на примере принципиальной и функциональной схем электронного RS-триггера.

 

 


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)