Общие сведения об элементах памяти цифровых вычислительных устройств

     Из таблицы 5 видно, что при С=0 триггер не изменяет своего состояния, а при С=1 работает как асинхронный Т-триггер.

     Функциональная   схема Т-триггера  может  быть построена на основе  синхронного RS-триггера (однотактного  или двухтактного).

        Схема  асинхронного Т-триггера приведена  на рисунке 10, а синхронного Т-триггера - на рисунке 11. Обе схемы построены на основе синхронного двухтактного RS-триггера. Аналогичные схемы можно строить на основе однотактного RS-триггера. В двухтактных асинхронных  Т-триггерах выходной сигнал формируется по заднему фронту входного сигнала  Т, а в однотактных - по переднему фронту. В двухтактных синхронных  Т-триггерах выходной сигнал формируется по заднему фронту сигнала С.     

       Схему асинхронного  Т-триггера, в свою очередь, можно  получить из  D-триггера  простой  коммутацией  входов и выходов (см. рисунок 12.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JK-триггер

 

     JK-триггер называется  также универсальным триггером. Универсальность  схемы  JK-триггера  состоит  в том, что простой коммутацией входов и выходов можно получать схемы других типов триггеров.

        JK-триггер  имеет  два информационных входа. Вход J используется  для  установки  триггера в состояние 1, а вход  К -для установки в состояние 0, т.е. входы  J  и  К  аналогичны  входам R и S   RS-триггера. Отличие  заключается  в  том, что на  входы J и К  могут  одновременно поступать  сигналы 1.В  этом  случае   JК- триггер изменяет свое состояние на противоположное.

     Таблица переходов  JK-триггера при С=1 имеет вид  таблицы 6.

  Таблица 6

Входы		Состояния
J	K	Q(0)	Q(1)
0	0	0	1
0	1	0	0
1	0	1	1
1	1	1	0

      Из таблицы 6  можно получить следующее уравнение  JK-триггера:

 

      

Следовательно, при  J=1, K=0  всегда  Qt+1=1, а при J=0, K=1 всегда Qt+1=0, т.е. JK-триггер работает как RS-триггер, если рассматривать  входы J и K  как

 

 

входы S и R.                                                       _

          В  свою  очередь, при  J=1, K=1   Qt+1=Qt, т.е. триггер  переходит в  противоположное  состояние (работает как Т-триггер).    

   Функциональная  схема двухтактного JK-триггера  и   УГО триггера показаны на рисунке 13. Примеры получения других типов триггеров на основе JK-триггера представлены на рисунок 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

      JK-триггер,  кроме   основных  информационных входов  и входа синхронизации, может иметь  также дополнительные информационные входы, например, дополнительные инверсные  асинхронные  входы  R и S, которые используются для установки триггера в 0 или 1 независимо от значения сигнала на входе синхронизации.  Кроме  того, триггер может иметь несколько входов  J или K, объединенных по схеме И. 

 

 

Порядок выполнения работы

 

Задание 1.

Построить на элементах 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ схемы асинхронных RS-

триггеров (см. рисунок 3) и исследовать логику их работы в статическом режиме. Для этого собрать схемы с использованием пробников и переключателей.

Путем моделирования работы триггеров получить таблицы переходов и сравнить их с таблицей 1. Образцы схем для моделирования приведены на рисунке 15. Исследуемые схемы и таблицы занести в отчет.

 

Задание 2.

Построить на элементах 2И-НЕ и 2-2И-2ИЛИ-НЕ схемы синхронных RS- триггеров (см. рисунок 4) и исследовать логику их работы в статическом режиме. Образцы схем для моделирования приведены на рисунке 16 и 17. В качестве элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ использована микросхема 7455, в которой располагается  элемент 4-4И-2ИЛИ-НЕ. Исследуемые схемы и таблицы занести в отчет.

 

 

 

                

  

Задание 3.

Исследовать в статическом режиме логику работы RS-триггера, который имеется в библиотеке программы. Для этого собрать схему, показанную на рисунке 18. Получить таблицу переходов триггера и сравнить ее с таблицей 1. Исследуемую схему и таблицу занести в отчет.

 

Задание 4.

Исследовать в статическом режиме логику работы двухтактного RS-триггера. Для этого собрать схему, показанную на рисунке 19. Получить таблицу переходов триггера и сравнить ее с таблицей 1. Исследуемую схему и таблицу занести в отчет.

                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 5.

Исследовать в статическом режиме логику работы асинхронного D-триггера. Для этого собрать схему, показанную на рисунке 20. Получить таблицу переходов триггера и сравнить ее с таблицей 3. Исследуемую схему и таблицу занести в отчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               

   

Задание 6.

Исследовать в динамическом режиме логику работы асинхронного D-триггера. Для этого собрать схему, показанную на рисунке 21. Для визуального наблюдения работы схемы установить частоту генератора 1 Гц. Зарисовать полученную осциллограмму. Исследуемую схему и таблицу занести в отчет.

 

Задание 7.

Собрать и исследовать в  статическом режиме схему синхронного D- триггера на элементе 2И-2И-2ИЛИ-НЕ, в качестве которого использовать микросхему 7451 с 2-мя элементами 2И-2И-2ИЛИ-НЕ. Схема для исследования показана на рисунке 22. Результаты исследования занести в отчет.

 

Задание 8.

Собрать и исследовать микросхему 7474, состоящую из 2-х синхронных  D-триггеров. Схема показана на рисунке 23. Результаты исследования занести в отчет.

 

Задание 9.

Собрать схему и  исследовать работу  асинхронного Т-триггера, построенного на базе синхронного D-триггера в статическом  режиме. Соответствующая схема показана на рисунке 24. В качестве синхронного D-триггера использовать микросхему 7474 с дополнительными асинхронными входами установки и сброса (инверсные входы R и S). Результаты исследования занести в отчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 10.

Исследовать работу  синхронного JK-триггера в динамическом режиме. Для этого собрать схему, показанную на рисунке 25. При подаче на входы J и K сигналов высокого уровня, а на вход синхронизации импульсов от генератора, триггер будет работать в режиме переключения с частотой в два раза ниже, чем частота генератора. Для визуальной индикации подключить осциллограф к выходам генератора и триггера.

 

 

              

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 11.

Собрать схему и  исследовать работу синхронного JK-триггера в статическом  режиме. Соответствующая схема показана на рисунке 26. В качестве синхронного JK-триггера использовать микросхему 74112. Результаты исследования занести в отчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание отчета

 

В отчет о выполненной работе включить следующие материалы:

1. тему и цель работы;

2. результаты выполнения заданий: исследуемые схемы, полученные таблицы переходов;

3. анализ полученных результатов;

4. выводы по работе.

 

Контрольные вопросы

 

• Из каких логических элементов можно построить схему триггера?
• Чем отличаются синхронные триггеры от асинхронных триггеров?
• Можно ли построить схему D-триггера на основе  RS- триггера ?
• Как построить схему Т-триггера, если использовать схему RS- триггера и логические элементы?
• В каких случаях таблица переходов JK-триггера совпадает с таблицей переходов RS-триггера, в каких случаях отличается?
• Почему JK-триггер называется универсальным триггером?
• Почему Т-триггер называется триггером со счетным входом?
• На какое время может быть задержана установка синхронного D-триггера по отношению к сигналу на его входе?
• На какое время может быть задержана установка в 1 асинхронного D-триггера по отношению к сигналу на его входе?
• Чем отличается двухтактный триггер от однотактного триггера?