Условие задачи
Цель работы
Изучение работы RS-триггеров и формирование навыков их синтеза.
Задание
а) По заданным индивидуально временным диаграммам входных сигналов для асинхронного с прямыми входами и синхронного RS-триггеров нарисовать временные диаграммы их выходных сигналов.
б) Заготовить отчет, в который внести: схемы асинхронного и синхронного RS-триггеров на ЛЭ, таблицу истинности, временные диаграммы, построенные в подпункте а).
Краткие теоретические сведения
Триггеры относятся к классу логических схем, которые называются последовательностными или цифровыми автоматами. В таких схемах значение выходных сигналов зависит не только от комбинации входных переменных, но и от последовательности изменения этих комбинаций. Это говорит о том, что последовательностная схема должна иметь память. Можно также сказать, что в таких схемах значение выходных сигналов зависит и от комбинации входных переменных и от значений самих выходных сигналов в момент времени, предшествующий изменению комбинации входных переменных.
Самым простым по схемному исполнению среди триггеров является асинхронный RS-триггер. Он имеет два информационных входа: S-установка единицы и R-установка нуля (сброс). Алгоритм работы такого триггера представлен упрощенной таблицей истинности на рисунке 1.a). Комбинация S=0, R=0 отражает режим хранения информации. Комбинация R=1, S=1 является не рабочей (запрещенной), т. к. в случае перевода триггера после такой комбинации в режим хранения он с равной вероятностью может установиться, как в 1, так и в 0. Это зависит от того, какой вход выиграет «гонку». Поэтому в схеме должны быть приняты меры, исключающие подачу на вход такой комбинации (например, формировать короткие информационные импульсы).
Схема показана на рисунке 1 б).
Асинхронный RS-триггер легко превратить в синхронный статический, используя вместо инверторов ЛЭ 2И-НЕ, как показано на рисунке 1 в). Когда на входе С высокий уровень сигнала, элементы 2И-НЕ открыты и триггер работает, как асинхронный. Когда на входе С низкий уровень, элементы 2И-НЕ закрыты и информационные сигналы не влияют на состояние выхода.
Ответ
Диаграммы входных и выходных сигналов асинхронного триггера приведены на рис. 2, синхронного на рис. 3. Знаком X и серым цветом помечено неопределенное состояние, т. е. может быть либо 1, либо 0. Это состояние возникает по окончании импульса на...
