SU437225A1 - Триггерное устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к дискретной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих счетчиках импульсов, делител х частоты, распределител х и других устройствах.

В известных триггерных устройствах, содержащих потенциальные схемы «И и «ИЛИ указанные схемы образуют цепи переключени  потенциальных триггеров; при этом потенциальные триггеры образуют счетные триггеры, а цепи переключени  в быстродействующих триггерных устройствах содержат схемы сквозного переноса.

Вследствие того, что счетный триггер содержит основной и вспомогательный потенциальные триггеры, быстродействие известных триггерных устройств ограничено из-за необходимости перед переключением основного триггера переключать вспомогательный триггер.

Наличие дополнительных триггеров и громоздкой схемы сквозного переноса снижает надежность известных триггерных устройств из-за большого количества оборудовани  и необходимости переключать одновременно большое число элементов.

Дл  индикации состо ний известных триггерных устройств используютс  схемы «И с количеством входов, равным количеству основных триггеров, например, дл  дес тичной

декады - схемы «И с четырьм  входами. При этом возникает необходимость подавлени  помех на выходах схем «I-i (паразитных импульсов, возникающих в момент перехлючени  нескольких основных триггеров).

Цель изобретени  - повышение быстродействи , надежности и упрощение индикации состо ний триггерных устройств.

Это достигаетс  тем, что ко входу записи

«1 потенциального триггера подключен выход потенциальной схемы «ИЛИ, ко входам которой подключены выходы двух потенциальных схем «И, первые входы которых подключены к шине тактовых импульсов; при

этом второй вход первой потенциальной схемы «И подключен к выходу «1 потенциального триггера, а второй вход второй потенциальной схемы «И - к входу установки «О потенциального триггера и к выходу

«О потенциального триггера предыдущего триггерного устройства.

Па чертеже представлена функциональна  схема счетчика импульсов емкостью до 10 (декада), построенного на п ти триггерных устройствах.

Каждое триггерное устройство содержит один потенциальный триггер с входами записи «1 и установки «О, одну схему «ИЛИ и две схемы «И. Па схеме показаны потенциальные триггеры 1-5. К входу записи «1

потенциального триггера подключен выход схемы «ИЛИ 6, к входам которой .подключены выходы потенциальных схем «И 7 и 8. Один из входов каждой схемы «И соединен с шиной 9 тактовых импульсов, другой вход схемы 7 подключен к выходу «1 потенциального триггера, а другой вход схемы 8 - к входу установки «О триггера и к выходу «О потенциального триггера предыдущего триггерного устройства; при этом дл  первого триггерного устройства (триггер i) предыдущим  вл етс  последнее триггерное устройство (триггер 5), а общее число триггеров должно быть нечетным.

Счетчик работает следующим образом.

В исходном положении нечетные триггеры 1, 3, 5 наход тс  в положении «О, четные триггеры 2, 4 - в положении «1. В исходное положение триггеры могут быть установлены импульсом сброса (цепь сброса дл  простоты не приводитс ). В случае непрерывной работы (в делител х частоты, распределител х ) правильна  работа счетчика устанавливаетс  через несколько циклов счета после включени  питани , поэтому сброс в этом случае не нужен.

Полол ению «1 триггера соответствует уровень «1 сигнала с выхода «1 этого триггера , например, отрицательное напр жение. В положении «О уровень «1 сигнала снимаетс  с выхода «О триггера.

Дл  записи в триггер «единицы, необходимо подать на вход записи «1 триггера сигнал «1. Дл  установки триггера в положение «О, на вход установки «О триггера необходимо подать сигнал «О.

На шину 9 подаютс  тактовые (счетные) импульсы напр л ени  UT со скважностью 2. Длительность импульсов должна быть равна времени нахождени  счетчика в одном состо нии .

Первым тактовым импульсом (сигнал «1 по шине 9) будет записана «1 в триггер 1, состо ние других триггеров не изменитс .

Действительно, при этом срабатывает схема совпадени  8 первого триггера, так как она подготовлена сигналом «1 с выхода «О триггера 5. У триггера 2 срабатывает схема 7 совпадений, сигиалом «1 с которой этот триггер поддерживаетс  в состо нии «1 в течение длительности тактового импульса, несмотр  на то, что на вход установки «О этого триггера с выхода «О триггера 1 поступит сигнал «О (после переключени ). У триггера 3 схемы 7 и 8 совпадений будут закрыты (не сработают). У триггера 4 сработает схема 8, однако сигнал с нее будет только поддерживать состо ние «1 этого триггера . У триггера 5 схемы 7 и 8 совпадений будут закрыты.

По окончании первого тактового импульса (сигнал «О по шине 9) будет записан «О в триггер 2, а состо ние других триггеров не изменитс . Действительно, сигнал «1 с выхода схемы 7 совпадений этого триггера исчезнет , и под воздействием сигнала «О на входе установки «О триггер 2 установитс  в состо ние «О.

Вторым тактовым импульсом будет записана «1 в триггер 3, состо ние других триггеров не изменитс . Триггер 3 переключитс  под воздействием сигнала «1 с выхода схемы 8 этого триггера, так как она будет подготовлена сигналом «1 с выхода «О триггера 2. С выхода «О триггера 3 поступит сигнал «О на вход установки «О триггера 4, однако до окончани  второго тактового импульса триггер 4 не переключитс , так как поддерживаетс  в состо нии «1 сигналом с

выхода схемы 7 этого триггера. По окончании второго тактового импульса триггер 4 переключитс  в состо ние «О, так как «1 с выхода схемы 7 исчезнет. Третий тактовый импульс запишет «1 в

триггер 5, так как сработает схема 8 этого триггера. Сигнал «О с выхода этого триггера поступит на вход установки «О триггера 1, однако до окончани  третьего тактового импульса триггер 1 будет поддерживатьс  в состо нии «1 сигналом .с выхода схемы 7 этого триггера. По окончании третьего импульса триггер 1 устанавливаетс  в положение «О. Четвертый тактовый импульс переключит триггер 2 в состо ние «1, и т. д. По окончаНИИ п того тактового импульса счетчик приходит в исходное положение. Далее работа счетчика повтор етс . Ниже приведена таблица состо ний счетчика.

Таким образом, по приходу или по окончании тактового импульса в счетчике переключаетс  только один триггер. Этим обеспечиваетс  быстродействие счетчика.

Максимальный объем счета (емкость счетчика ) равен удвоенному числу триггеров счетчика. Дл  построени  одной декады достаточно 5 триггеров и 10 двухвходовых схем совпадений (с возможностью соединени  их выходов по схеме «ИЛИ). Дл  построени  же декады по схеме двоично-дес тичного счетчика требуетс  8 триггеров (4 основных

и 4 вспомогательных) и 16 двухвходовых схем совпадений (с возможностью соединени  их но «ИЛИ). При построении же двоично-дес тичной декады с параллельным переносом оборудовани  требуетс  еще больше , однако быстродействие такой декады все

равно ограничено переключением двух триггеров (основного и вспомогательного).

Частота тактирующих импульсов дл  описанного счетчика в два раза меньше частоты тактирующих импульсов в двоично-дес тичном счетчике, при одинаковом времени нахождени  в одном состо нии. При этом счетчик считает, по сути дела, чередующиес  сигналы «1 и «О на тактовой шине. Это облегчает требовани  к генератору тактовых импульсов в быстродействующих распределител х , счетчиках с цифровой индикацией и т. д., так как частота генератора уменьшаетс  в два раза.

Общее число переключений триггеров в списанном счетчике за один цикл счета (дл  одной декады) составл ет 10, тогда как в двоично-дес тичной декаде это число составл ет 36.

Таким образом, надежность описанного счетчика выше не только благодар  уменьшению количества оборудовани , но и благодар  уменьшению общего числа переключений до минимально возможного.

В счетчике, построенном из предлагаемых триггерных устройств, упрощаетс  индикаци  состо ний. Так, в декадном счетчике (см. чертеж) дл  индикации в дес тичном коде необходимо всего 10 двухвходовых схем совпадений . Дл  индикации одного состо ни  нужна только одна двухвходова  схема совпадени . Дл  индикации состо ни , соответствующего очередному тактовому сигналу («1 или «О), один вход схемы совпадени  подключаетс  к тому выходу триггера, переключаемого этим сигналом, на котором устанавливаетс  сигнал «1, а другой вход этой схемы совпадени  подключаетс  к выходу

последующего триггера, на котором имеетс  в этот момент сигнал «1, причем дл  последнего триггера последующим  вл етс  первый триггер. Очевидно, что в описанном счетчике индикаци  состо ний осуществл етс  проще, чем в двоично-дес тичном или двоичном, так как дл  индикации состо ний последних примен ютс  схемы совпадений с количеством входов, равным количеству триггеров (дл 

декады - четырехвходовые схемы совпадений ).

Использование предлагаемого триггерного устройства дл  построени  счетчиков позвол ет исключить стробирование схем «И, индикатирующих состо ние счетчика (дл  устранени  помехи на выходах этих схем «И), так как в таком счетчике каждый раз переключаетс  только один триггер.

Предмет изобретени 

Триггерное устройство, содержащее потенциальный триггер, потенциальные схемы «И и «ИЛИ, отличающеес  тем, что, с

целью повышени  быстродействи , надежности и упрощени  индикации состо ний, ко входу записи «1 потенциального триггера подключен выход потенциальной схемы «ИЛИ, ко входам которой подключены выходы двух потенциальных схем «И, первые входы которых подключены к шине тактовых импульсов, при этом второй вход первой потенциальной схемы «И подключен к выходу «Ь потенциального триггера, а второй вход

второй потенциальной схемы «И - ко входу устройства «О потенциального триггера и к выходу «О потенциального триггера предыдущего триггерного устройства.