RS-тригер. Принцип роботи, функціональні схеми, таблиця переходів

Тригер - найпростіше пристрій, що представляє собою цифровий автомат. Він має два стани стійкості. Одному з цих станів присвоюється значення «1», а іншому - «0». Стан тригера, а також значення двійковій інформації, яка в ньому зберігається, визначається вихідними сигналами: прямим і інверсним. У тому випадку, коли на прямому виході встановиться потенціал, який відповідає логічній одиниці, стан тригера називається одиничним (при цьому потенціал на інверсному виході дорівнює нулю). Якщо ж на прямому виході немає потенціалу, то стан тригера називається нульовим.

Класифікують тригери за такими ознаками:

1. За способом записуваної інформації (асинхронні та синхронні).

2. За способом управлінням інформацією (статистичні, динамічні, одноступінчасті, багатоступінчасті).

3. За способом реалізації логічних зв`язків (JK-тригер, RS-тригери, T-тригер, D-тригер та інших типів).

Основними параметрами всіх типів тригерів є найбільше значення тривалості вхідного сигналу, час затримки необхідного для перемикання тригера, а також дозволяє час спрацьовування.

У цій статті поговоримо про такий тип пристроїв, як RS-тригер. Вони бувають двох типів: синхронні і асинхронні.

Асинхронний RS-тригер конструктивно має два прямих (R і S) входу. Це пристрій функціонує згідно з таблицею переходів.

Забороненої для такого тригера є комбінація сигналів на входах пристрою, що викликає стан невизначеності. Ця комбінація може бути виражена вимогою RtSt = 0. При мінімізації карти Карно виводиться закон функціонування тригера, який називають характеристичним рівнянням: Q (t + 1) = St V R`tQt. При цьому RtSt дорівнюватиме нулю.

На функціональної схемою зображений RS-тригер асинхронного типу на елементах І-НЕ і в другому виконанні на елементах АБО-НЕ.

Другий тип - синхронний RS-тригер. Такий пристрій конструктивно має три прямих входу S, R, і C. Відмінність тригера синхронного типу від асинхронного полягає в наявності входу синхронізації (С). Він необхідний з наступних причин: адже на входи пристрою (логічного елемента) сигнали надходять не завжди одночасно. Це пов`язано з тим, що вони проходять через різні типи і кількість вузлів, які мають різною затримкою. Це явище називають «змаганням». В результаті таких «змагань» отримані значення сигналів будуть накладатися на попередні значення інших сигналів. Все це призводить до помилкового спрацьовування пристрою.

Це явище можна усунути подачею на вхід пристрою сигналів тимчасового стробирования. А саме: на вхід логічного елемента, крім безпосередньо інформаційних сигналів, подаються ключові синхронизирующие імпульси, до цього моменту інформаційні вхідні сигнали встигнуть зафіксуватися на входах.

Головна умова правильності роботи спрацьовування логічних каскадів в RS-тригері і керованих ними логічних схем - неприпустимість одночасної дії сигналу Rt або St, переключающего пристрій, і знімання інформації з виходу Q (t + 1) тригера. У зв`язку з цим в потенційних серіях елементів містяться тільки синхронні.

RS-тригер синхронного типу представлений характеристичним рівнянням: Q (t + 1) = StCt V R`tQt V QtC`t.

На фото зображений RS-тригер синхронного типу на елементах І-НЕ. Вхідні логічні елементи І-НЕ передають переключающую логічну одиницю з інформаційного входу S або R на необхідні входи асинхронного тригера типу RS з інверсними входами тільки за умови наявності на синхронному вході (С) сигналу з рівнем логічної одиниці.