1632
правки
Изменения
м
== Триггеры ==[[Файл:NoInputs.jpg|200px|thumb|right|Простейший триггер на двух инверторах.]]'''Триггеры''' — (англ. <i>flip-flop</i>) {{---}} класс электронных устройств, имеющих свойство сохранения одного долго находиться в одном из двух устойчивых состояний в течении определённого промежутка времении чередовать их под воздействием внешних сигналов. Основной особенностью триггеров является способность запоминать двоичную информацию. Триггер имеет два состояния и, приняв одно за <tex>0</tex>, а также чередования этих состояний в зависимости от поданных сигналовдругое за <tex>1</tex>, появляется возможность хранить один разряд двоичного числа. Существуют различные виды Таким образом, используя несколько триггеров, начиная от самых простых(RS-триггер) возможно хранить многоразрядные числа, а, значит, и заканчивая двухступенчатыми триггерами со сложной логикой(например JK-триггер). Ранее использовались ламповые триггера. В настоящем времени они реализуются при помощи транзисторовлюбую двоичную информацию, ограниченную лишь количеством триггеров.
Основной особенностью триггеров является способность запоминать двоичную информацию. Триггер имеет два состояния и, приняв одно за "1", а другое за "0", появляется возможность хранить один разряд двоичного числа. Таким образом, используя серию триггеров, возможно хранить многоразрядные числа, а значит и любую двоичную информацию, ограниченную лишь размером серии триггеров.
|0||1||0!||0Предыдущее значение
|0||1||1!||0Значение меняется на каждом такте
rollbackEdits.php mass rollback
== Типы триггеров ==
=== RS-триггер ===
[[Файл:Rs.jpg|250px|thumb|right|RS-триггер, построенный на основе ИЛИ-НЕ элементов.]]
Самым простым триггером, который можно построить, является триггер на двух инверторах. Он не имеет входов, поэтому изменить его состояние невозможно. Выход <tex>Q</tex> будет всегда иметь состояние, заданное при создании, а <tex>\overline{Q}</tex> будет всегда иметь обратное <tex>Q</tex> значение. Однако, недостаток такого триггера очевиден {{---}} его состояние нельзя менять.
Если добавить к такому триггеру входы, то получится простейший триггер, состояние которого менять можно {{---}} <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггер. Он имеет два входа: <tex>R</tex> (''reset'') и <tex>S</tex> (''set''), и два выхода: <tex>Q</tex> и <tex>\overline{Q}</tex>(инвертированный <tex>Q</tex>). Рассмотрим принцип работы <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггера. Изначально на выходе <tex>Q=0</tex> и <tex>\overline{Q}=1</tex>. При подаче <tex>1</tex> на <tex>R</tex>, <tex>0</tex> на <tex>S</tex> выходное значение триггера становится нулем (происходит сброс значения), при подаче <tex>0</tex> на <tex>R</tex>, <tex>1</tex> на <tex>S</tex> выходное значение триггера становится единицей (происходит установка нового значения). При подаче двух нулей триггер свое состояние не меняет, выходное значение при подаче двух единиц не определено. Для вычисления следующего значения необходимо знать предыдущее значение, поэтому обычно за начальное состояние берется <tex>Q=0</tex>, <tex>\overline{Q}=1</tex>. Предположим, что первые биты, которые мы даем на вход, являются нулями. Тогда, так как <tex>Q=0</tex>, можно вычислить <tex>\overline{Q}</tex>, используя <tex>S</tex>, а затем, посчитать <tex>Q</tex> через <tex>R</tex> и убедиться в том, что <tex>Q=0</tex>. Это показывает, что значения <tex>Q</tex> и <tex>\overline{Q}</tex> согласованы. Аналогично можно показать, что выходы согласованы и при <tex>Q=1</tex>, <tex>\overline{Q}=0</tex>.
{| class="wikitable" align="center" style="color: black; background-color:white;" cellpadding="10"
!<tex>R</tex>
!<tex>S</tex>
!<tex>Q</tex>
|-
|0
|0
!|Предыдущее значение
|-
|0
|1
!|1
|-
|1
|0
!|0
|-
|1
|1
!|Не определено
|-
|}
=== Синхронный RS-триггер ===
[[Файл:Rs_sync.jpg|280px|thumb|right|Синхронный RS-триггер]]
Существенным недостатком <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггера является то, что если один из сигналов на вход придет раньше другого, триггер примет неправильное состояние. Для того, чтобы избежать этой проблемы, вводится еще один входной сигнал {{---}} сигнал синхронизации. Синхронный <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггер будет как-либо реагировать на входные сигналы только в том случае, когда на вход <tex>C</tex> подана единица. В остальном синхронный <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггер не отличается от обычного <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггера.
{| class="wikitable" align="center" style="color: black; background-color:white;" cellpadding="10"
!<tex>C</tex>
!<tex>R</tex>
!<tex>S</tex>
!<tex>Q</tex>
|-
|0
|0
|0
!|Предыдущее значение
|-
|0
|0
|1
!|Предыдущее значение
|-
|0
|1
|0
!|Предыдущее значение
|-
|0
|1
|1
!|Предыдущее значение
|-
|1
|0
|0
!|Предыдущее значение
|-
|1
|0
|1
!|1
|-
|1
|1
|0
!|0
|-
|1
|1
|1
!|Не определено
|-
|}
=== JK-триггер ===
[[Файл:Jk.jpg|500px|thumb|right|JK-триггер]]
<tex>\mathrm{JK}</tex>-триггер по принципу работы похож на синхронный <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггер. <tex>J</tex> (''jump'') является аналогом <tex>S</tex> (''set''), <tex>K</tex> (''kill'') является аналогом <tex>R</tex> (''reset''). При подаче единицы на бит синхронизации и при подаче единицы на <tex>J</tex> и нуля на <tex>K</tex> на выходе единица, при подаче нуля на <tex>J</tex> и единицы на <tex>K</tex> на выходе ноль. При обоих нулях выдается предыдущее значение. Существенным отличием <tex>\mathrm{JK}</tex>-триггера от <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггеров является то, что состояние с двумя единицами на входе определено. При обеих единицах на выход подается инвертированное предыдущее значение. Стоит заметить, что <tex>\mathrm{JK}</tex>-триггер существует только с синхронизацией, потому что без синхронизации при подаче на входы двух единиц, триггер бы постоянно переключался и не остановился бы в каком-то конкретном значении, а, если есть синхронизация, при подаче двух единиц, триггер меняет значение только при изменении сигнала синхронизации.
{| class="wikitable" align="center" style="color: black; background-color:white;" cellpadding="10"
!<tex>C</tex>
!<tex>J</tex>
!<tex>K</tex>
!<tex>Q</tex>
|-
|0
|0
|0
!|Предыдущее значение
|-
|0
|0
|1
!|Предыдущее значение
|-
|0
|1
|0
!|Предыдущее значение
|-
|0
|1
|1
!|Предыдущее значение
|-
|1
|0
|0
!|Предыдущее значение
|-
|1
|0
|1
!|0
|-
|1
|1
|0
!|1
|-
|1
|1
|1
!|Инвертированное предыдущее
|-
|}
<tex>\mathrm{JK}</tex>-триггер является универсальным триггером, на его основе можно построить множество других триггеров, например <tex>\mathrm{RS}</tex>-триггер.
== История = T-триггер ===В 1918 году М. А. Бонч-Бруевичем[https:<tex>\mathrm{T}<//ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BD%D1%87tex>(''toggle'')-%D0%91%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%87триггер является триггером,_%D0%9C%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%B8%D0%BB_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87] были описаны схемы изменяющим свое выходное значение на противоположное на каждом такте, когда на входы <tex>T<Катодных реле/tex>и <tex>, действующих на основе разниц напряжений ламп. В 1920 году схема была опубликована У. Г. Икклзом[https:C<//entex> поданы единицы.wikipedia.orgНа основе нескольких <tex>\mathrm{T}</wiki/William_Eccles] и Фtex>-триггеров можно построить счетчик. У. Джоданом[https:<tex>\mathrm{T}</tex>-триггер тоже строится на основе <tex>\mathrm{JK}</en.wikipediatex>-триггера.org/wiki/F._W._Jordan]== Типы триггеров =='''{| border class="1wikitable" cellspacingalign="0center" !style="background-color:#00ffffblack;"|S!style="background-color:#00ffffwhite;"|R!stylecellpadding="background-color:#00ffff;10"|Q(t)!style="background-color:#00ffff;"|<tex>C</tex>!<tex>T</tex>!<tex>Q(t + 1)</tex>
|-
|0||0||0!||0Предыдущее значение
|-
|0||0||1!||1Предыдущее значение
|-
|-
|-
|1} {|cellpadding="3" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"|0[[Файл:Rs_through_jk.jpg|197px|0thumb|right|1RS-триггер через JK-триггер]]| [[Файл:T.jpg|243px|thumb|right|T-триггер]]| [[Файл:Counter.jpg|400px|thumb|right|Счетчик, построенный на T-триггерах]]|} C помощью <tex>\mathrm{T}</tex>-триггера можно построить счетчик. На вход <tex>T</tex> подается тождественная логическая единица, а на вход <tex>C</tex> подаются инвертированные импульсы синхронизации. Однако, если на первый <tex>\mathrm{T}</tex>-триггер подаются инвертированные исходные импульсы синхронизации, то на остальные триггеры инвертированные импульсы синхронизации передаются с частотой в два раза меньше. Это связано с тем, что <tex>\mathrm{T}</tex>-триггер в данной реализации меняет свое состояние по спаду импульса синхронизации. Таким образом получается, что на выходы <tex>A</tex>, <tex>B</tex>, <tex>C</tex> подаются соответствующие биты количества поданных на первый триггер импульсов. <tex>A</tex> является младшим битом трехбитного числа, <tex>C</tex> {{---}} старшим.=== D-триггер ===[[Файл:D.jpg|200px|thumb|right|D-триггер]]<tex>\mathrm{D}</tex>(''delay'')-триггер позволяет сохранять предыдущее значение. При подаче единицы на бит синхронизации идет запись значения, которое подается на вход <tex>D</tex>. Когда на бит синхронизации подается ноль, значение на выходе равно записанному раньше значению. С помощью восьми <tex>\mathrm{D}</tex>-триггеров можно построить простейшую восьмибитную ячейку памяти. {| class="wikitable" align="center" style="color: black; background-color:white;" cellpadding="10"!<tex>C</tex>!<tex>D</tex>!<tex>Q</tex>
|-
|1|0|0!||1||1Записанное ранее значение
|-
|1|0|1!||0||НеопределенноЗаписанное ранее значение
|-
|1|0!|1Запись <tex>0</tex>|-|1|1!|НеопределенноЗапись <tex>1</tex>
|-
|}
== ыа См. также ==* [[Определение булевой функции]]* [[Реализация булевой функции схемой из функциональных элементов]]* [[Cумматор]] == Источники информации ==* ''Э. Таненбаум.'' Архитектура компьютера, 5-ое издание {{---}} 185 c.* [[wikipedia:Flip-flop_(electronics)|Wikipedia {{---}} Flip-flop]] [[Категория: Дискретная математика и алгоритмы]] [[Категория: Схемы из функциональных элементов ]]
