SU1750026A1

SU1750026A1 - Апериодический многофункциональный триггер

Info

Publication number: SU1750026A1
Application number: SU904808373A
Authority: SU
Inventors: Леонид Федорович Викентьев; Олег Юрьевич Карпов; Светлана Юрьевна Погодина; Ольга Леонидовна Лепихина
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и св зи. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей триггера за счет реализации, помимо функций IK-, TV-. Т-, R-, RS-триггеров, функций DV- и D-триг- геров Триггер содержит четыре информационно-настроечных входа, вход управлени фазовым состо нием триггера, пр мой и обратный выходы триггера, выход индикации окончани переходных процессов триггера, двенадцать элементов И-НЕ 5-16, четыре элемента НЕ 17-20 и один элемент И-ИЛИ-НЕ 4 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и связи. / Известен апериодический триггер, содержащий четыре элемента И-НЕ, три входа и три выхода, причём прямой выход триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, с первым выходом первбго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и с первым выходом ^; - второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с обратным выходом триггера. пер/ вым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и с первым входом первого элемента И-НЁ, второй вход которого соединен с вторым рхбдом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и с выходом третьего эле' ' мента И-НЕ. второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого И-НЕ и с вторым входом второго элемента И элемента Й-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен 20 информационно-настроечным входом тригс выходом индикации окончания переходных процессов триггера, первый вход уп' ^! равнения фазовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего и чет·' вертого элементов И-НЕ, второй и третий информационные входы триггера соединены соответственно с вторыми входами чёт : вертого и третьего элементов И-НЕ. · . Недостатком данного триггера’ являются его малые функциональные возможно- 30 сти, в частности он не реализует функции IK-Ι TV-. Т- и R-триггеров...

. Наиболее близким к предлагаемому яв.^; ляется апериодический многофункцйональ- ся его малые функциональные возможно- . ный триггер, содержащий элементы Й-НЕ. 35 сти. в частности он не реализует функции . НЕ и И-ИЛИ-НЕ, вход управления фазовым ' состоянием триггера, четыре информационно-настроечных входа. прямой выход триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого элемента И . элемента И-ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соедивходом второго элемента И, элемента Имента И-НЕ, второй вход которого соединен мента И-ИЛИ-НЕ и с выходом третьего эле- ментов И-НЕ соединены соответственно с мента И-НЁ, второй вход второго элемента шестым и седьМым входами шестого элеИ-НЕ соединен с выходом четвертого эле- 50 мента И-НЕ, первый вход одиннадцатого мента И-НЕ и с вторым Входом второго эле- элемента И-НЕ соединен с прямым выходом мента И элемента И-ИЛИ-НЕ. вЫход триггера.второйвхододиннрдцатогоэлекоторого соединен с выходом индикации мента И-НЁ соединен с первым входом двеокончания переходныхпроцессов триггера, надцатого элемента и выходом третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом двенадцатого элемента И-НЕ и с вторым информационно-настроечным входом триггера. четвертый вход одиннадцатого элемента И-НЕ соединен с четвёртым входом рого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, вход пятого элемента И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ и с выходом шестого элемента 5 И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И-НЕ. а пятый вход со· единен с выходом четвертого элемента Й- } ι НЕ, первый вход седьмого элемента И-НЕ соединен с прямым выходом триггера, вто. рой вход седьмого элемента И-НЕ соединен . , с первым информационно-настроечным входом триггера, первый, второй, третий и > четвертый информационно-настроечные входы триггера соединены соответственно с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов НЕ, первый вход восьмого элемёнта И-НЕ соединён с первым

DV- и D-триггеров. .:

Цель изобретения - расширение функ-. циональных возможностей триггера за счёт реализаций помимо функций IK-,TV-,T-, Rтриггеров, функций DV-и D-триггеров. Поставленная цель достигается тем, что . рого элемента И-НЕ, выход которого соеди- в: триггер дополнительно введеныдваэленен с обратным выходом триггера, первым мента И-НЕ. причем третий вход восьмого входом второго элемента И, элемента И- элемента И-НЕ соединен с третьим входом

ИЛИ-HE и с первым входом первого эле- 45 девятогоэлементаИ-НЕистретьиминформента И-НЕ, второй вход которого соединен мационно-настроечным входом триггера, с вторым входом первого элемента Й эле- - выходы одиннадцатого и двенадцатого элемента И-ИЛИ-НЕ и с выходом третьего эле- ментов И-НЕ соединены соответственно с мента И-НЕ, второй вход второго элемента шестым и седьМым входами шестого элемента И-НЕ и с вторым Входомвторого элекоторого соединен с выходом индикации вход управления фазовым состоянием триг- 55 элемента НЕ, третий вход одиннадцатого гёра соединён с первыми входами третьего ----------^,л' *** -----------------------‘ и четвертого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом пятого элемента И-НЕ, выход кото40 седьмого элемента И-НЁ ис выходом четвертого элемента НЕ. третий и четвертый входы двенадцатого элемента И-НЕ соединены соответственно с первым и четвертым информационно-настроечными входами триггера.

i На чертеже показана функциональная электрическая схема предлагаемого триггера.

Схема содержит прямой 1 и обратный 2 . выходы, выход 3 индикации окончания переходных' процессов, элемент И-ИЛИ-НЕ4, элемента И-НЕ 5-16. элементы НЕ 17-20, вход 21 управления фазовым состоянием триггера и информационно-настроечные входы 22-25.

Прямой выход 1 триггера соединен с выходом первого элементов И-НЕ 5. с первымвходом первого элемента И элемента’ И-ИЛИ-НЕ 4 и первым входом второго элемента И-Ηξ 6, выход которого соединен с обратным выходом триггера 2. первым входом второго элемента И-ИЛИ-НЕ 4 и с первым входом первого элемента И-НЕ 5, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И элемента ИИЛИ-НЕ 4 и с выходом третьего элемента i И-НЕ 7, второй вход второго’элемента И-НЕ 6 соединен с выходом четвёртого элемента И-НЕ 8 и с вторым входом второго элемента Й элемента И-ИЛИ-НЕ 4, выход которого соединен с выходом 3 индикации окончания < переходных процессов триггера, вход 21 управления фазовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего 7 и четвертого 8 элементов И-НЕ. выход третьего элемента Й-НЕ 7 соединен с вторым входом четвертого элемента Й-НЕ 8 и с первым входом пятого элемента И-НЕ 9, выход которого 'соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ 7. второй вход пятого элемента И-НЕ 9 соединен с третьим входом : четвертого элемента И-НЕ 8 и с выходом шестого элемента И-НЕ 10, первый, второй, .

. третий и четвертый входы которых соедине- 45 ны соответственно с выходами седьмого 11. восьмого 12, девятого 13 и десятого 14 элементов И-НЕ, а пятый вход соединен с выходомчетвертого элемента И-НЕ 8, первый вход седьмого элемента И-НЕ 11соединен • с прямым выходом 1 триггера, второй и третий входы седьмого элемента И-НЕ 11 сое; динены соответственно е первым 22 и вторым 23 информационно-настроечными входами триггера, первый 22, второй 23, 55 ’ третий 24 и четвертый 25 информационнонастроечные входы триггера соединены соответственно с входами первого 17, второго 18, третьего 19 и четвертого 20 элементов НЕ, первый вход восьмого элемента И-НЕ

1750026 ’ 8 ' соединен с выходом второго элемента НЕ 18 и с первым входом девятого элемента И-НЁ 13, второй вход восьмого элемента Й-НЁ 12 соединен с четвертым информационно-настроечным входом триггера 25, второй' вход девятого элемента И-НЕ 13 соединен с первым входом десятого эле- ‘ . мента И-НЕ 14 и с обратным выходом триггера, второй вход десятого элемента И-НЕ 14 соединен с выходом первого элемента НЕ 17. третий вход восьмого элемента И-Н Е 12 соединён с третьим входом девятого элемента И-НЕ 13 и с третьим информационнонастроечным входом триггера 24, выходы одиннадцатого 15 и двенадцатого 16 элементов И-НЕ соединенысоответственно с шестым и седьмым входами шестого элемента И-НЕ 10. первый вход одиннадцатого элемента И-НЕ 15 соединён с прямым выходом триггера 1, второй вход одиннадцатого элемента Й-НЕ 15 соединен с первым входом двенадцатого элемента И-НЕ 16 и с выходом тёртьего элемента НЕ 19, третий вход одиннадцатого элемента И-НЕ15 соединён с вторым входом двенадцатого элемента Й-НЕ 16 и с вторым информационно-настроечным входом триггера23, четвертый вход одиннадцатого элемента И-НЕ 15 соединен с четвертым входом сёдъмрго элемента И-НЕ 11 и с выходом четвертого элемента НЕ 20, третий и четвёртый входы одиннадцатого элемента И-НЕ 16 соединены соответственно с первым 22 и четвертым 25 информационно-настроечными входами триггера.

Апериодический мнбгофункцио’нальный триггер работает следующим образом. Первый и второй элементы И НЕ 5 и 6 образуют бистабильную¹ ячейку, являющуюся асинхронным RS-триггером с инверсными входами. Элементы И-НЕ 7-16 и элементы НЕ 17-20 образуют схему управления' бистабильной ячейкой.

Если сигнал на входе 21 управления фазовым состоянием триггера обозначить через а, сигналы на прямом 1 и обратном 2 выходах триггера через у и у, а сигналы на входах 21--25 через Х1-Х4 соответственно, то на выходах элементов 7 и 8 схемы управления будут реализованы функции S* и R*. где

S* = a[S* V F-R*):

R* == aS*(F VR*); ', '

F = (x'lvX2/X4vyXx2vX3vX4)(x2vX3vy) (x 1 ν$)(Χ2 vX3 vX4 vyXx 1 vX2 vX3 » X<l).

В нерабочей фазе при а = 0 функции управления бистабильной ячейкой принимают значения S =0, R =0 и бистабильная _ячейка сохраняет свое прежнее Состояние.

б

В рабочей фазе при а = 1 в первый момент времени функции R и § сохраняют сбое прежнее состояние, т.е. S^= R = 0, а_в следующий момент S = a(SvF-R ) = IJQvF.O) = F: ’R* = a-s‘(FvR‘)= 1.6(FvO)= F. ·.

при этом в зависимости от значения функции F возможны следующие два случая:

а) S‘ = 1:R* = 0:

б) S* = 0:R* = 1.

В последующие моменты времени функции управления бистабильной ячейкой будут иметь Для этих случаев значения: a)S* = a(SvF.R*)= 1(1_vF-0)= 1; .

R* = aS*(FvR*) = 1.T(FvO).= O;

6) S* =.a (S* FR)=1 (0 F 1) = 0:

R* = aS'(F_VR')= 1.0(Fv1)= 1; ' , *

т.е, в дальнейшем значения функции S mR сохраняются неизменными до следующего изменения сигнала на входе управления фазовым состоянием триггера а, а переключение триггера происходит только в начале рабочей фазы после появления сигнала а = 1. при этом значения функций управления бистабильной ячейкой равны • S* = F: R* = R

1b

Настройка триггера на реализацию различных функций осуществляется в соответствйи с таблицей.

При реализации ΙΚ-триггера вход Х1(22) выполняет функции l-входа, вход К2(23) функции К-входа. а на входы Х3(24) м Х4(25) подается постоянный сигналлогического нуля. Тогда в рабочей фазе при а = 1, Х1 = I, Х2 = К, ХЗ = 0. Х4 = 0, функции управления При R = бистабильной ячейкой принимают значения .

. ' Следовательно, при I = К =0 получается S = У, R = у, т.е. при нулевом состояний триггера (у = 0, у = 1) функций управления . бистабильной ячейкой принимают значения

S* =0, R* = 1 и триггер в начале рабочей фазы устанавливается вновь в нулевое состояние, а при единичном состоянии триггера (у = 1, у = 0) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения S = 1, R =0 и триггер внрвь устанавливается в единичное состояние^При I = 1, К = 0 функция S =1, а функция R = 0, т.е. триггер устанавливается в единичное состояние, а при I =0, К = 1 ' функции S иЙ принимают’значения S* = 0,

R = 1 и триггер устанавливается в нулевое состояние. При 1 = 1 и К = 1 имеем S = у.

R* = у. т.е. при нулевом состоянии триггера (у = 0, У =1) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения S = 1, R = 0 и триггер устанавливается в единичное состояние, а при единичном значёйии Триггера (у = 1, у = 0) функции S = 0. R = 1, т.е. три ггер уста нав ли ваеТся в нулевое состояние. Таким образом. на всех возможных наборах значений сигналов I и К триггер реализует в рабочей фазе переключения в соответствий с функцией ΙΚ-триггера.

При реализации R-триггера вход Х1(22) выполняет функции S-входа, вход Х3(24) функции R-входа, на вход Х2(23) подаётся сигнал логического нуля, а на вход Х4(25) логическая единица. Тогда в рабочей фазе при а=1. Х1 = S, X2 =0, X3= R, X4=1 функции · управления бистабильной ячейкой принимают ВИД ·· . .. ,·.

F = R(S γ ?); '

S* = F; R* = F.

Следовательно, при R - S = 0 получают - R - у, т.е. при нулевом состоянии s‘ . .... . , , триггера (у 0, у = 1) функции управления бистабильной, ячейкой принимают значения S* = 0, R* = 1 и. триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а при единичном состояний триггера (у - 1, у = 0) значение функций управления бистабильной, ячей- . кой равны S* = 1, R - 0 и триггер снова устанавливается в единичное состояние. ” ” = 0, S =1 получают S* = .1, R* = 0, т.е.

триггер устанавливается в единичное состояние. При R = 1, S=б, и при R = 1, S = 1 функции управления бистабильной ячей40 кой принимают значенияS* = ОиR* = 1,те.

триггер устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, на всех возможных наборах значечийсигналов R- и S-триггер реализует в рабочей фазе переключения в соответствии с функцией R-триггера.

При реализации TV-триггера вход Х1(22) выполняет функции V-входа триггера, на вход Х2(23) выполняет функции Т-входа триггера, на вход Х3(24) подается сигнал логической единицы, на вход Х4(25) подается сигнал логического нуля. Тогда в рабочей фазе при а = 1. Х1 = V. Х2 = Т. ХЗ = 1. Х4 = 0 функции управления бистабильной ячейкой >5 принимают вид •F = (TvyXVv^)(tvVvy):

S*-F:R‘»F.

- ^Следовательно, при V = 0 получают S* = у, R* “ у. т.е. при нулевом состоянии триггера (у = 0,/у = 1) функции S* и R* принимают значения S* = 0. R* = 1 и триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а при единичном состоянии триггера (у = 1,^=0) •функции S* и R* принимаютзначения S = 1. R = 0 и триггер вновь устанавливаетсяв единичное состояние. При V = 1. Т ?= 0 снова получают S* = ?. R* = у. и в этом случае триггер сохраняет свое прежнее состояние. При V = 1, Т =1 функции $* = у. a R* » у. т.е. если прежнее состояние триггера нулевое (у - о, у = 1), то он устанавливается^ единичное состояние (так как R* = 0. S = 1), а в противном случае, т.е. если прежнее состояние триггера единичное (у = 1, у = 0), он устанавливается в нулевое состояние (так как S* = 0. R* =1). Таким образом, на всех возможных наборах значений сигналов Уи Т триггер реализуют в рабочей фазе переключения в соответствии с правилами функционирования TV-триггера.

При четвертой настройке, т.е. при настройке на реализацию DV-триггера, вход X 1(22) выполняет функции V-вход а. вход Х3(24) выполняет функции D-входа, на входы Х2(23) и Х4(25) подается сигнал постоянной логической единицы. Тогда в начале рабочей фазы при а=1. X1= V, Х2 = si, ХЗ = D, Х4 = 1 функции управления бистабильной ячейкой принимают вид

F = (VvyXDvyXVvD):

S* - F: R* = F.

Настройка на реализацию RS-триггера осуществляется также для IK-и R-триггеров, но а процессе работы запрещается подавать входные сигналы R-S= 1. При этом RS-триггер работает аналогично IK- или Rтриггерам, но без комбинаций R = S =1 (I = = К « 1).

При реализации Т-триггера вход Х2(23) выполняет функцию Т-входа, на входы Х1(22) и Х3(24) подаётся сигнал логической единицы, а на вход Х4(25) - сигнал логического нуля. Тогда в рабочей фазе при а = 1, Х2 = Т. Х1 = Х3= 1, Х4» 0 функции управления бистабильной ячейкой принимают вид

... S = F; R = F.

Следовательно, приТ = 0 получают ίΓ = у, R*⁼ У те. при Т = 1 получают S* = у, R* = у, т.е. триггер меняет свое состояние на противоположное. Таким образом при всех возможных значениях сигнала триггер реа; лизует в рабочей фазе переключения в соответствии о функцией Т-триггера.

При реализации D-триггера вход Х3(24) выполняет функции D-входа, на входы X 1(22). Х2(23), Х4(25) подается сигнал логической единицы. Тогда в начале рабочей фазы При а = 1. X3==D, XI = Х2 =Х4 = 1 функции управления бистабильной ячейкой принимают вид

F = D; S* - f: R* = F.

Следовательно, при V = 0 получают S* = R* = У. т.е. при нулевом состоянии триггера (у = 0. у = 1) функций S* и R принимают значения S = 0. R ч 1 и триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а при единичном состоянии триггера (у = 1. у - 0) функции S и R принимают значения S* = 1. R* = 0 и триггер вновь устанавливается в единичное состояние. При V = 1,0 = 0 получают S* = 0. R* = 1, т.е. при любом (нулевом или единичном) состоянии триггера функции S и R* принимают значения S* = 0, R* = 1 и триггер устанавливается в 50 нулевое состояние. При V = 1. D = 1 получают ’ S = 1. R 0, т.е.* при любом состоянии триггера функций S* и R* принимают значения S = 1, R* = 0 и триггер устанавливается в единичное .состояние. Следовательно, на ‘ всех наборах значений сигналов V и D триггер при такой настройке реализует в рабочей фазе переключения в соответствии с управления фазовым состоянием триггера, . функцией DV-триггера : Следовательно, при D = 0 получают S* =·

0, R* = 1. а при D ·· 1, получают S* = 1, R*=0. т.е. триггер устанавливается всостояние, соответствующее состоянию D-входа. Таким образом, при всех возможных значениях сигйала триггер реализует б рабочей фазе переключения в соответствий с функцией D-триггера.

Положительныйэффектпредлагаемого триггера по сравнению с известными состоит в расширений функциональных возможностей триггера и заключается в реализаций дополнительно функций DV- и Dтриггеров в зависимости от настройки с помощью одного и того же триггерного устройства. что может существенно повысить . эксплуатационные характеристики систем, построенных из триггерных устройств.

Claims

Формула изобретения

55 Апериодический многофункциональ- . ный триггер. Содержащий элементы И-НЕ, . элементы НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, вход четыре информационно-настроечных входа формационно-настроечные входы триггера - соответственно с входами первого - четвертого элементов НЕ, первый вход восьмого элемента И-НЕ - с выходом второго элемента НЕ и с первым входом девятого элемента И-НЕ, второй вход восьмого элемента И-НЕ - с четвертым информационнонастроечным входом триггера, второй вход и три выхода, причем прямой выход триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И-НЕ. выход которого соединен с обратным выходом триггера, первым входом второго элемента И элемента ИИЛИ-НЕ ис первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с девятого элемента И-НЕ - с первым входом вторым входом первого элемента И элемен- ЮдесятогоэлементаЙ-НЕисобратнымвыхота И-ЙЛИ-НЕ и с выходом третьего элемен- дом триггера, второй вход десятого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента та И-НЕ - с выходом первого элемента НЕ.

И-НЕ соединен с выходом четвертого эле- о т л и ч а ю щ й й с я тем, что, с целью . мента И-НЕ и с вторым входом второго эле- расширения функциональных возможномента И.элемента И-ИЛИ-НЕ, выход 15 стей триггера, а именно реализации помимо которого соединен с выходом индикации функций ΙΚ-, TV-, R-, RS-и Т-триггеров, фунокончания переходных процессов триггера. кций DV- и D-триггеров, в негодополнительвход управления фазовым состоянием триг- .....гера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ - с.вторым входом чет··.’ вертого элемента И-НЕ и с первым входом пятого элемента Й-НЕ. выход которого соединен с вторым входом третьего элемента соответственно с шестым и седьмым входа:И-НЕ, второй вход пятого элемента И-НЕ 25 мишестогоэлементаИ-НЕ.первыйвхододинсоединён с третьим входам четвертого эле- надцатого элемента И-НЕ- с прямым выходом мента И-НЕ и выходом шестого элемента И-НЕ, первый - четвертый входы которого

.. .......\, . седьмого - десятого элементов И-НЕ. а пя- !

тый вход - с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход седьмого элемента Й-НЕс прямым выходом триггера, второй и третий входы - соответстве н но с пе р вы м и втор ы м ин фо р м а ц ио н н о - н а ст р о е ч и ы'м и ! входами триггера, первый - четвертый инмента И-НЕ и выходом шестого элемента но введены два элемента И-НЕ, причем третий вход восьмого элемента И-Н Есоеди20 нен с третьим входом девятого элемента

И-НЕ и с третьим информационно-настроечным входом триггера, выходы одиннадцатого и двенадцатого элементов И-НЕ триггера, второй вход γ с первым входом двенадцатого элемента И-Н Е и с выходом третьего соединёны соответственно с выходами элемента НЕ, третий вход- с вторым.информа····- зо ционно-настроечным входом триггера, четвертый вход - с четвертым входом седьмого элемента И-НЕ и с выходом четвертого элемента Η Е, третий и четвертый· входы двенадцатого элемента И-НЕ соединены соответственно с 35 первым и четвертым информационно-настроечными входами триггера.

Сигналы на входах триггера Тип триггера Х1 Х2 хз Х4 1 К 0 0 1К-триггер S 0 R 1 R-триггер- V т 1 0 TV-триггер S R 0 0 RS-триггер ' ' S 0 R 1 RS-триггер 1 т 1 0 Т-триггер V • 1 D 1 DV-триггер 1 .· ·. 1 D 1 D-триггер