Элементы памяти (триггеры)

Электронные цифровые элементы памяти – триггеры являются простейшими автоматами. Триггеры используются в ЭВМ в качестве ячеек быстрой статическойпамяти, элементов последовательностных схем, таких, как регистры сдвига, или счетчики. Их выходные сигналы зависят не только от комбинаций входных сигналов, но и от значений самих выходных сигналов в предшествующий момент времени.

Триггером называют последовательностную схему с положительной обратной связью и двумя устойчивыми состояниями 0 и 1 (то есть триггер обладает свойством памяти). В общем случае триггер может иметь асинхронные входы предварительной установки, тактовый (синхронизирующий) и информационные входы. К основным типам триггеров относятся:

· триггер с раздельной установкой состояний (RS-триггер),

· триггер "защелка" (D - триггер),

· универсальный триггер (JK - триггер),

· триггер со счетным входом (T - триггер).

По способу записи информации триггеры подразделяются на асинхронные и синхронные или тактируемые, а по способу управления - на триггеры со статическим управлением (единичным или реже нулевым уровнем тактового сигнала) и триггеры с динамическим управлением (положительным - из 0 в 1, или отрицательным - из 1 в 0) фронтом тактового сигнала. В последнем случае говорят о триггерах с прямым или инверсным динамическим входом управления.

Триггеры подразделяются

§ по способу записи информации на

§ на асинхронные

§ синхронные или тактируемые,

§ по способу управления на

§ на триггеры со статическим управлением (единичным или реже нулевым уровнем тактового сигнала)

§ триггеры с динамическим управлением фронтом тактового сигнала.

Фронт может быть положительным - из 0 в 1, или отрицательным - из 1 в 0 В последнем случае говорят о триггерах с прямым или инверсным динамическим входом управления.

Основу триггера составляет кольцевая схема из двух инверторов (рис.4.10). Если левый инвертор на выходе имеет единичный сигнал, то он передается на вход правого инвертора. На выходе правого формируется нулевой сигнал, который передается (по цепи обратной связи) на вход левого инвертора. На выходе левого инвертора подтверждается единичный сигнал. Таким образом, это состояние является устойчивым состоянием, которое может сохраняться сколько угодно долго.

Рис.4.10. Элемент с двумя устойчивыми состояниями

В силу симметрии схемы возможно второе устойчивое состояние, при котором на выходе левого инвертора сохраняется нулевой сигнал, а на правом выходе правого – единичный. Следовательно, представленная схема является схемой элемента с двумя устойчивыми состояниями. Но это еще не триггер. Триггер должен содержать входы, сигналами на которых можно управлять состоянием триггера.