Классификация наиболее распространенных триггеров. Типы схемных решений, использующиеся для построения динамических триггеров любых типов. Основные характеристики систем автоматизированного проектирования ORCAD и PROTEL. Исследование работы инвертора.
Аннотация к работе
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектроники элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой для построения запоминающих устройств в аппаратуре различного назначения. Наиболее широкое применение эти микросхемы нашли в ЭВМ, в которых память представляет собой функциональную часть, предназначенную для записи, хранения, выдачи команд и обрабатываемых данных. Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. При переключении триггера потенциалы на его выходе меняются лавинообразно, т.е. на выходе формируется прямоугольный импульс с крутыми фронтами. Такие устройства образуют элементарную разновидность памяти, а поскольку их выход может находиться в одном из двух устойчивых состояний, их называют бистабильными схемами или триггерами.Такие устройства образуют элементарную разновидность памяти, а поскольку их выход может находиться в одном из двух устойчивых состояний, их называют бистабильными схемами или триггерами. Наличие памяти в схеме позволяет запоминать промежуточные состояния обработки и учитывать их значения в дальнейших преобразованиях. Выходные сигналы Y = (y1, y2, ..., ym) в схемах данного типа формируются не только по совокупности входных сигналов Х = (х1, х2, ..., xn), но и по совокупности состояний схем памяти Q = (q1, q2, ..., qk). В связи с успешным применением микроэлектроники в схемах основных устройств ЭВМ (процессоров и оперативной памяти) исчезли в качестве запоминающихся элементов схемы, использующие остаточную намагниченность - ферритовые сердечники. То же согласование сигналов имеет место и для второго состояния, когда инвертор 1 находится в единице, а инвертор 2 - в нуле.Кроме того, используются комбинированные триггеры, в которых совмещаются одновременно несколько типов, и триггеры со сложной входной логикой (группами входов, связанных между собой логическими зависимостями). Триггер типа RS имеет два информационных входа - установки в единицу (S) и установки в ноль(R ), его таблица истинности представлена в табл.1. Имеет один вход T, называется триггером со счетным входом или счетным триггером. Управление уровнем означает, что на всем интервале времени пока действует разрешающий уровень тактового сигнала триггер воспринимает входные информационные сигналы и реагирует на них, а при запрещающем уровне - не воспринимает информационные сигналы и остается в неизменном состоянии. В остальное время независимо от уровня тактового сигнала триггер не воспринимает входные информационные сигналы и остается в неизменном (после последнего переключения) состоянии.С синхронизацией (тактированием) триггера связаны два важных параметра - время предустановки TSU (Set-Up Time) и время выдержки TH (Hold Time). Время TSU - это интервал до поступления разрешающего фронта синхросигнала, в течение которого информационный сигнал должен оставаться неизменным (рис. Для триггеров, управляемых уровнем синхросигнала, в которых предусматривается однократное переключение триггера в соответствии с уровнем информационного сигнала, TSU так же необходимо для установления правильных значений сигналов в элементах управляющей схемы перед подачей их на элементы фиксатора. Для триггеров, управляемых уровнем синхросигнала в режиме однократной записи входной информации за время действия разрешающего уровня синхросигнала, значение информационного сигнала не должно меняться на протяжении всего временного интервала, пока запись в триггер разрешена.Ттриггером RS-типа называют элементарный автомат с двумя устойчивыми состояниями, имеющих два информационных входа R и S такие, что при R=1 и S=0 триггер принимает состояние 0 (), а при S=1 и R=0 - состояние 1 (). В соответствии с состоянием, принимаемым триггером, вход S называют единичным входом триггера, а вход R - нулевым Из временных диаграмм видно, что длительность переключения тпер и минимальная длительность входного сигнала данных твх.min для асинхронных RS-триггеров определяются средним временем задержки сигнала в логических элементах тзд.р.ср.=0.5( тзд.р01 тзд.р10 ) тпер= твх.min=2тзд.р.ср. При этом в триггере на элементах ИЛИ-НЕ устанавливаются выходные уровни Q = 0, = 0, а в триггере на элементах И-НЕ - Q = 1, =1 . Состояние, принимаемое RS-триггером по окончании действия запрещенной комбинации, зависит от того, какой из управляющих сигналов длится дольше. Для устранения неоднозначности реакции RS-триггера на одновременное воздействие сигналами установки на входы R и S необходимо оговорить состояние, в которое RS-триггер должен перейти.Так называемая 6-элементная схема синхронизации фронтом принципиально включает запоминающий элемент, который в течение времени tc действия синхроимпульса обеспечивает управление состоянием асинхронного RS-триггера. В синхронизируемых фронтом RS-триггерах (рис. 15) схемы синхронизации триггеров фронтом построены на логических элементах DD1-DD4 типа ИЛИ-НЕ (а) или И-НЕ (в). RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ синхронизируется отрицательным фронтом (на элементах И-НЕ - положит
План
Оглавление
Введение
Глава 1. Техническая часть. Разработка стенда для исследований схема RS- триггера
1.1.1 Аналитический обзор
1.1.2 Классификация триггеров
1.1.3 Параметры триггеров
1.1.4 RS-триггер
1.1.5 Схемы реализации RS-триггера
1.1.6 Т-триггер
1.1.7 JK-тригтер
1.1.8 D-триггер
1.2 Практическая часть
1.2.1 Основные характеристики системы автоматизированного проектирования ORCAD
1.2.2 Основные характеристики системы автоматизированного проектирования Protel
1.2.3 Исследование работы RS-триггера с помощью программы Protel