Adnotare: Prelegerea descrie declanșatoarele de diferite tipuri, algoritmii de funcționare a acestora, parametrii, schemele tipice de incluziune, precum și implementarea pe bază a unor funcții care apar frecvent.
Declanșatoarele și registrele sunt cei mai simpli reprezentanți ai circuitelor integrate digitale care au memorie internă. Dacă ieșirile de porți logice și chips-uri combinaționale sunt determinate în mod unic prin intrările lor curente, semnalele de ieșire cip cu memorie internă depinde, de asemenea, de asemenea, de ce fel de semnale de intrare și secvența în care le-a primit în trecut, adică, își amintesc comportamentul de fond al circuitului. De aceea, utilizarea lor face posibilă construirea unor dispozitive digitale mult mai complexe și inteligente decât în cazul celor mai simple chips-uri fără memorie. IC-urile cu memorie internă sunt numite secvențiale sau secvențiale, spre deosebire de microcircuitele combinate.
Declanșatoarele și registrele își memorează memoria numai atâta timp cât se aplică tensiunea de alimentare. Cu alte cuvinte, memoria lor este de tip operațional (spre deosebire de memoria permanentă și memoria permanentă reprogramabilă, prin care alimentarea nu interferează cu stocarea informațiilor). După oprirea alimentării și pornirea acesteia, declanșatoarele și registrele intră într-o stare aleatorie, adică semnalele lor de ieșire pot fi setate atât la nivelul unității logice cât și la nivelul logic zero. Acest lucru trebuie luat în considerare la proiectarea circuitelor.
Un mare avantaj al declanșatorilor și a registrelor asupra altor tipuri de cipuri de memorie este cea mai mare performanță (adică, timpul de întârziere minimă a răspunsului și frecvența maximă de funcționare admisă). Acesta este motivul pentru care declanșatoarele și registrele sunt uneori numite și memorie cache. Cu toate acestea, lipsa declanșatorilor și a registrelor este că valoarea memoriei lor interne este foarte mică, pot stoca numai semnale individuale, biți (declanșatoare) sau coduri individuale, octeți, cuvinte (registre).
Trăgaciul poate fi considerat ca un singur bit și index - ca o celula multi-bit de memorie, care este compus din mai multe bistabile conectate în paralel (registru paralel convențional) sau secvențial (registrul de deplasare sau, echivalent, un registru de deplasare).
Principiul funcționării și varietățile de declanșatoare
În inima oricărui declanșator (engleza - "trigger" sau "flip-flop") este o schemă a două elemente logice care sunt acoperite de feedback-uri pozitive (adică semnalele de la ieșiri sunt alimentate la intrări). Ca urmare a unei astfel de includeri, circuitul poate fi în una din cele două stări stabile și poate rămâne atât timp cât se aplică tensiunea de alimentare.
Fig. 7.1. Sistem de declanșare a celulelor
Un exemplu de astfel de schemă (așa numita celula de declanșare) pe două elemente NAND cu două intrări este prezentată în Fig. 7.1. Circuitul are două intrări inverse: -R - reset (din limba engleză resetată) și -S - setare (din setul English) și două ieșiri: ieșire directă Q și ieșire inversată -Q.
Pentru funcționarea corectă a circuitului, impulsurile negative trebuie să ajungă la intrările sale nu simultan. Sosirea unui impuls la intrarea -R duce ieșirea -Q la starea de unitate și, deoarece semnalul -S este singur, ieșirea Q devine zero. Același semnal Q este alimentat prin circuitul de feedback la intrarea elementului inferior. Prin urmare, chiar și după terminarea impulsului la intrarea-R, starea circuitului nu se schimbă (Q rămâne zero, -Q rămâne unul). Similar, atunci când un impuls ajunge la intrarea -S, ieșirea Q este una, iar ieșirea -Q ajunge la zero. Ambele aceste stări stabile ale celulei de declanșare pot persista atâta timp cât doriți până la apariția următorului impuls de intrare - cu alte cuvinte, circuitul are memorie.
Dacă ambele impulsuri de intrare intră strict în același timp, atunci la momentul acestor impulsuri vor fi semnale unice la ambele ieșiri și după terminarea impulsurilor de intrare, ieșirile vor intra în mod aleator unul din cele două stări stabile. În același mod, una dintre cele două stări stabile ale celulei de declanșare va fi aleasă aleatoriu atunci când alimentarea este pornită. Schema de timp a funcționării celulei de declanșare este prezentată în figură.
Tabelul 7.1. Trigger Cell Adevăr tabel
Seria standard de cipuri digitale include mai multe tipuri de microcircuite, declanșatoare, diferite metode de control. precum și semnale de intrare și ieșire. Pe circuite, declanșatoarele sunt notate cu litera T. În chipurile interne, declanșatoarele se numesc TV, TM și TP, în funcție de tipul de declanșator. Cele mai frecvente sunt trei tipuri (Figura 7.2):
- Declanșatorul RS (indicat TP) este cel mai simplu declanșator, dar rareori folosit (a).
- Declanșatorul JK (denotat de TV) are controlul cel mai complex, este de asemenea utilizat destul de rar (b).
- D-flip-flop (denumit TM) este cel mai frecvent tip de flip-flop (c).
Un exemplu de declanșator RS este chipul TP2, într-un caz există patru flip-flops RS. Doi factori declanșatori au una-R de intrare și -S, iar celelalte două flip-flop - una -R intrare și două intrări -S1 și -S2, grupate conform funcției I. Toate declanșează au o singură ieșire directă. Flip-flop-ul RS nu are practic nici o diferență în funcțiile sale de la celula de declanșare considerată mai devreme (a se vedea figura 7.1). Un impuls negativ la intrare -R aruncă ieșire la zero și impuls negativ la intrare -S (sau oricare dintre -S2 -S1 și intrare) aruncă ieșire pe unitate. Simbolurile simultane pe intrările -R și -S traduc ieșirea la una, iar după terminarea impulsurilor, declanșatorul intră întâmplător într-una din stările sale stabile. Trunchiul Trigger Tr2 TR2 cu două intrări ale setărilor -S1 și -S2 este prezentat în Tabelul. 7.2.
Fig. 7.2. Declanșează trei tipuri principale
Declanșatorul JK este mult mai complicat în structură decât declanșatorul RS. Se referă la așa-numitele declanșatoare de tact, adică se declanșează în partea din față a semnalului de ceas. Un exemplu este cel prezentat în Fig. 7.2 Cipul TV9, care are în cazul său două JK-flip-flops cu intrări de resetare și -R și -S setări. Intrări și -R-S lucrează exact la fel ca în RS-declanșare, adică un impuls negativ la -R intrare stabilește acces direct la inversul zero și - la unul, și un impuls negativ la intrare S stabilește accesul direct la unitatea , iar inversul - la zero.
Cu toate acestea, condiția de declanșare poate fi modificat nu numai aceste semnale, dar semnalele de pe J două intrări de date și K și de declanșare a semnalului de ceas C. Comutarea în acest caz are loc pe frontul descrescător al semnalului C (tranziția de la unitate la zero), în funcție de stările semnalelor J și K. Pentru o unitate la intrarea J și zero la intrarea K de-a lungul frontului semnalului C, ieșirea directă este setată la una (inversul este setat la zero). La zero la intrarea J și unitatea la intrarea K de-a lungul marginii semnalului C, ieșirea directă este setată la zero (inversul este setat la unu). La niveluri unice pe ambele intrări J și K de-a lungul frontului semnalului C, declanșatorul schimbă starea ieșirilor sale către cele opuse (acest lucru se numește modul de numărare).
Tabelul 7.3. Tabelul cu adevărat al TV9 cu JK-flip-flop
Schimbarea la contrariul
Fig. 7.3. Schema de timp a declanșatorului JK TV9
Tabelul cu adevărat al declanșatorului TV9 este prezentat în Tabelul. 7.3. iar diagrama timpului lucrării este prezentată în Fig. 7.3.
Este imposibil să răspundeți corect la întrebarea formulată incorect. Și această formulă se găsește în multe teste.
Judecând după întrebări, testele se referă la elementele logice ale TTL sau CMOS. Tensiunea de alimentare a acestor elemente este pozitivă. Atunci când se pune o întrebare în care există semnale negative de intrare, acest lucru sugerează că nu există o cultură a terminologiei. Nivelurile de semnal în dispozitivele digitale se disting ca "înalt" sau "scăzut", dar nu negative.
Prin urmare, răspunsurile corecte sunt percepute ca incorecte.
Și o mulțime de comentarii cu privire la meritele problemelor care adesea nu se referă la elementele de bază ale circuitelor digitale, ci la cunoașterea bazei elementelor învechite ale producătorilor autohtoni.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: