Синхронный RS-триггер

У него также есть входы R и S, однако добавляется еще синхронизирующий вход С, который серьезно влияет на логику работы. Смысл в том, что считывание триггером сигналов на входах R и S выполняется только тогда, когда на вход синхронизации С подается синхронизирующий сигнал в виде логической 1 (высокого напряжения). Т.аким образом переключение выходов Q и при наличии сигналов на входах R и S происходит только при наличии сигнала на входе С. Обозначение такого сигнала буквой С представляет собой первую букву в слове clock, что в переводе с английского означает «тактовый». Поэтому данный вход часто называют «такт».

Cинхронизация в триггерах и подобных им устройствах применяется для того, чтобы сделать такие микросхемы более устойчивыми к помехам

Принцип действия триггера отражается в таблице истинности

Рисунок 3 – Условное обозначение и таблица истинности синхронного RS-триггера

D-триггер.

Такой тип триггера используется как простейшая ячейка памяти. Он может активно применяться в несложных вычислительных системах или устройствах автоматики. Этот триггер относится к синхронным триггерам, это значит, что у него тоже есть синхронизирующий вход С. Кроме двух входов R и S у этого триггера есть один управляющий вход D. Каждый новый импульс напряжения на входе D приводит к переключению выхода Q в состояние логической 1 или 0 в зависимости от того, в каком состоянии выход находился до этого. Конечно, переключение состояний выхода Q происходит только при условии, что на входе С есть сигнал синхронизации.
На рис. 4 приведены таблица истинности и условное графическое обозначение, которое используется в принципиальных схемах.

Рисунок 4 – Условное обозначение и таблица истинности синхронного D -триггера

Все предыдущие рассмотренные триггеры были статическими — со статическим управлением, т.е. со статическими входами. Статичность означает, что в сигналах (входных или выходных) все определяется уровнем напряжения этого сигнала. В триггер записывается информация или происходят какие-то действия только тогда, когда напряжение сигнала достигает уровня логической 1 или логического 0.

Однако помимо статического управления может быть динамическое. У D-триггера управляющие сигналы могут быть динамическими. Под динамическим управлением понимается управление так называемым фронтом сигнала.

Фронт сигнала — это процесс непосредственного перехода от логического 0 к логической 1 или от 1 к 0. При этом переход от 0 к 1 называется передним фронтом, а переход от 1 к 0 — задним фронтом. На рис. 5а показано графическое обозначение динамического входа с управлением по переднему фронту, которое можно встретить на принципиальных схемах в разных источниках. На рис.5б показано графическое обозначение динамического входа с управлением по заднему фронту.

Рисунок 5 – Условное обозначение динамических входов и DV-триггера

Если к D-триггеру добавить разрешающий вход V (от слова verify — проверять, подтверждать), то можно получить DV-триггер, который используется в тех случаях, когда требуется задержать входной сигнал до появления тактового импульса или в запоминающих устройствах с большим количеством простых ячеек памяти, в регистрах и счетчиках. Условное графическое изображение такого триггера приведено на рис. 5в.

Т-триггер.

Т-триггер похож на D-триггер. Суть его заключается в том, что он обладает одним динамическим входом, как и D-триггер. Переключение с логической 1 на логический 0 и обратно на выходе Q происходит по переднему фронту входного сигнала (моменты времени t1, t2, t3, t4). Соответственно, если подавать на вход Т набор импульсов с определенной частотой, то на выходах Q и будет картина, которая показана на диаграмме (рис.6).

Рисунок 6 – Условное обозначение и временная диаграмма Т-триггера

Фактически свойства Т-триггера означают, что его, прежде всего, удобно использовать в качестве делителя частоты. По диаграмме видно, что частота импульсов на выходе Q в 2 раза меньше, чем частота на входе T. Также это свойство может использоваться для изменения знака двоичного числа (отрицательный или положительный) в арифметико-логических устройствах и счетчиках с регистрами. Если по аналогии с DV-триггером добавить разрешающий вход V, то можно получить ТV-триггер.