Как и D-триггеры, Т-триггеры могут строиться со статическим управлением или с динамическим управлением.

Самыми универсальными и сложными являются JK-триггеры. Они могут строиться как со статическим, так и с динамическим управлением.

Универсальный JK-триггер

JK-триггер имеет два информационных входа J и K, тактовый статический или динамический вход, чаще инверсный, и два асинхронных входа установки и сброса.

Обозначение JK-триггера с инверсным динамическим входом приведено на рис.4.18. Наклонная черта смотрит "слева направо сверху вниз". JK-триггер функционирует аналогично RS-триггеру, но в отличие от последнего, не имеет запрещенных комбинаций сигналов на входах.

Вход J функционально подобен входу S, а вход K – входу R RS-триггера. Но одновременная подача активных сигналов на этих входах приводит к переходу триггера в состояние противоположное исходному, т.е. объединение J и K входов JK-триггера превращает JK-триггер в Т-триггер.

Регистры

Регистры —это набор простейших запоминающих устройств (например, триггеров) для временного хранения двоичной информации в устройствах обработки информации. Регистры можно получать, объединяя в группы некоторое число триггеров. Основными видами регистров являются параллельные и последовательные регистры.

Параллельный регистр (рис. 4.19, 4.20) может быть построен на тактируемых (синхронных) D-триггерах. Число триггеров равно количеству разрядов записываемого в регистр двоичного числа. Значения разрядов a_i (i = 1,2,…n) записываемого числа подаются на информационные D-входы всех соответствующих триггеров и фиксируются в разрядах регистра в них с приходом тактового импульса на входы синхронизации С. Для изменения записи числа в регистре требуется подача на D-входы значения разрядов другого числа и появление на С-входах следующего тактового импульса.

Рис. 4.19. Схема синхронного параллельного регистра

Рис.4.20. Схема параллельного регистра

Хранимая в регистре информация может читаться с регистра параллельно по разрядам с использованием выходов Q_i.

Последовательный регистр

Последовательный (сдвигающий) регистр – это регистр, в котором запись информации производится в последовательном коде – разряд за разрядом. Разрядные триггеры регистра соединяются последовательно. С приходом тактового импульса C первый триггер записывает кодовый сигнал (0 или 1), находящийся в этот момент на его D-входе, а каждый следующий триггер переключается в состояние, в котором до этого находился предыдущий триггер. Каждый тактовый импульс сдвигает код числа на один разряд. Поэтому для записи N-разрядного числа требуется N тактовых импульсов.

Считывание хранимой в регистре информации можно производить двумя способами:

· параллельно по разрядам, используя разрядные выходы регистра,

· последовательно по разрядам.

Сдвиг информации может производиться или к младшим разрядам или к старшим разрядам. Возможна реализация комбинированного (реверсивного) сдвигающего регистра. В последовательном регистре имеется проблема быстрой очистки содержимого регистра. Для решения этой проблемы возможно использование асинхронного параллельного сброса разрядов регистра. Возможно и совмещение последовательного и параллельного регистров (Рис 4.21).

Рис. 4. 21. Схема синхронного последовательного регистра с параллельным сбросом

Счетчики

Счетчики – это устройства, предназначенное для счета числа импульсов, поступающих на его вход, с фиксацией результатов. Счетчик, как и сдвигающий регистр, составляется из цепочки триггеров. На рис. 4.22 приведена схема последовательного двоичного счетчика на D-триггерах. Для установки счетчика в нулевое состояние триггеры имеют R-входы (входы сброса). Установка счетчика на нуль в ноль осуществляется подачей на эти входы единичного сигнала. Для работы D-триггера как счетной ячейки (Т-триггера) они имеют обратную связь – инверсный выход каждого D-триггера соединен со своим D-входом. Чтобы D-триггер мог работать как счетная ячейкя (Т-триггер), используется обратная связь – инверсный выход каждого D-триггера соединен с его D-входом В результате каждый триггер меняет свое состояние на противоположное по каждому сигналу на управляющем входе. Триггеры пересчитывают управляющие сигналы. По первому управляющему сигналу первый триггер переходит в единичное состояние и на его выходе формируется единичный сигнал. По второму управляющему сигналу первый триггер возвращается в нулевое состояние и на его выходе сбрасывается единичный сигнал. На выходе триггера формируется один выходной сигнал на каждые два входных сигнала. Это одноразрядный пересчет входных импульсов или деление входной частоты.

Рис.4.22. Схема счетчика на D-триггерах с начальным сбросом

Для правильной работы второго и последующих триггеров необходимо, чтобы на их входах формировался единичный сигнал в момент перехода первого предыдущего (?) триггера в нулевое состояние (на каждый четный входной сигнал). Это достигается соединением инверсных выходов триггеров с прямыми входами последующих триггеров.

На рис.4.23 представлена временная диаграмма работы счетчика. Триггер Т₃ (рис. 4.23) соответствует старшему разряду счетчика, Т1 – младшему разряду.

Т3

t

Т2

t

Т2

Т1

t

Т1

Входные

импульсы

t

№

Рис. 4.23. Временная диаграмма работы счетчика

Вопросы для самопроверки

1. Определите понятие Что такое переключательные элементы.

2. Определите понятие Что такое отрицательная логика и положительная логика.

3. Определите понятие Что такое высказывание.

4. Определите понятие Что такое конъюнкция.

5. Определите понятие Что такое дизъюнкция.

6. Определите понятие Что такое инверсия.

7. Дайте определение закона коммутативности.

8. Дайте определение закона ассоциативности.

9. Дайте определение закона идемпотентности.

10. Дайте определение закона дистрибутивности.

11. Дайте определение закона де Моргана.

12. Определите понятие Что такое логический элемент.

13. Определите понятие Что такое элемент Шеффера.

14. Определите понятие Что такое элемент Пирса.

15. Определите понятие Что такое комбинационная схема.

16. Определите понятие Что такое конечный автомат.

17. Определите понятие Что такое автомат Мура.

18. Определите понятие Что такое автомат Мили.

19. Определите основные этапы синтеза комбинационных схем.

20. Определите входные и выходные сигналы одноразрядного сумматора.

21. Определите функции дешифратора.

22. Определите функции шифратора.

23. Определите функции мультиплексора.

24. Определите функции демультиплексора.

25. Определите понятие Что такое триггер.

26. Определите понятие Что такое D-триггер.

27. Определите понятие Что такое Т-триггер.

28. Определите понятие Что такое JK-триггер.

29. Определите понятие Что такое регистр.

30. Определите понятие Что такое счетчик.