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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Ein Trigger ist ein serielles Gerät mit zwei stabilen Gleichgewichtszuständen, das zum Aufzeichnen und Speichern von Informationen dient. Unter Einwirkung von Eingangssignalen kann der Trigger von einem stabilen Zustand in einen anderen wechseln. In diesem Fall ändert sich die Spannung an seinem Ausgang sprunghaft.

Das Flip-Flop hat in der Regel zwei Ausgänge: direkt und invers. Die Anzahl der Eingänge hängt von der Struktur und den Funktionen ab, die der Trigger ausführt. Entsprechend der Methode zum Aufzeichnen von Informationen werden Trigger in asynchrone und synchronisierte (getaktete) unterteilt. Bei asynchronen Triggern können Informationen kontinuierlich aufgezeichnet werden und werden durch die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf die Eingänge einwirkenden Informationssignale bestimmt. Wenn Informationen in den Trigger erst zum Zeitpunkt der Aktion des sogenannten Synchronsignals eingegeben werden, wird ein solcher Trigger als synchronisiert oder getaktet bezeichnet. Neben Informationseingängen haben getaktete Trigger einen Takteingang, einen Synchronisationseingang. In der Digitaltechnik werden folgende Bezeichnungen für Triggereingänge akzeptiert:

• S - separater Eingang der Anlage in einem einzigen Zustand (Hochspannung am direkten Ausgang Q);
• R - separater Eingang zum Setzen in den Nullzustand (Spannung mit niedrigem Pegel am direkten Ausgang Q);
• D - Informationseingang (Informationen, die zum Eingeben in den Trigger bestimmt sind, werden ihm zugeführt);
• C - Synchronisationseingang;
• T - Zähleingang.

Das RS-Flip-Flop mit zwei Installationseingängen, das getaktete D-Flip-Flop und das Zähl-T-Flip-Flop, sind in digitalen Geräten am gebräuchlichsten. Betrachten Sie die Funktionalität von jedem von ihnen.

Asynchroner RS-Trigger. Je nach logischem Aufbau werden RS-Flip-Flops mit direkten und inversen Eingängen unterschieden. Ihre Schemata und Symbole sind in der Abbildung dargestellt. Trigger dieser Art sind auf zwei logischen Elementen aufgebaut 2OR-NOT - ein Trigger mit direkten Eingängen (a), 2I-NOT - ein Trigger mit inversen Eingängen (b).

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Der Ausgang jedes Elements ist mit einem der Ausgänge des anderen Elements verbunden. Hier sind die Wahrheitstabellen für jeden dieser Auslöser.

In Tabellen (Q^t und -Q^t bezeichnen die Pegel, die an den Ausgängen des Triggers lagen, bevor die sogenannten aktiven Pegel an seine Eingänge angelegt wurden. Aktiv. Nennen Sie den logischen Pegel, der am Eingang des logischen Elements wirkt und den logischen Pegel des Ausgangssignals eindeutig bestimmt (unabhängig von den logischen Pegeln, die auf die anderen Eingänge wirken). Für NOR-NOT-Elemente wird ein hoher Pegel als aktiver Pegel genommen, und für NAND-Elemente wird ein niedriger Pegel genommen. Pegel, deren Zuführung zu einem der Eingänge nicht zu einer Änderung des Logikpegels am Ausgang des Elements führt, werden als passiv bezeichnet. Q-Level^{t + 1} und -Q^{t + 1} bezeichnen logische Pegel an den Ausgängen des Triggers, nachdem die Informationen seinen Eingängen zugeführt wurden.

Für Flipflops mit direkten Q-Eingängen^{t + 1}=1 wenn S=1 und R=0; Q^{t + 1}=0 bei S=0 und R=1; Qt+1= Qt für S=0 und R=0. Bei R=S=1 ist der Triggerzustand unbestimmt, da beim Einwirken von Informationssignalen die logischen Pegel an den Triggerausgängen gleich sind (Q^{t + 1}=-Q^{t + 1}=0), und nach dem Ende ihrer Aktion kann der Trigger mit gleicher Wahrscheinlichkeit jeden der stabilen Zustände einnehmen. Daher ist eine solche Kombination verboten (und kann den Auslöser deaktivieren).

Modus S=1, R=0 wird Aufnahmemodus 1 genannt (weil Q^{t + 1}=1); Modus S = 0 und R = 1 - Schreibmodus 0. Modus S = 0, R = O wird als Informationsspeichermodus bezeichnet, da die Ausgangsinformationen unverändert bleiben. Für ein Flip-Flop mit inversen Eingängen wird der Aufzeichnungsmodus logisch 1 implementiert, wenn –S=0, –R=1, der Aufzeichnungsmodus logisch 0 – wenn –S=1, –R=0. Bei -S=-R=1 ist eine Informationsspeicherung vorgesehen. Die Kombination S=R=0 ist verboten.

Allerdings ist zu beachten, dass RS-Flip-Flops aufgrund ihrer geringen Störfestigkeit praktisch nicht in digitalen Geräten eingesetzt werden.

Getaktetes D-Flip-Flop. Es hat einen Informationsausgang und einen Synchronisationseingang. Eines der möglichen Blockdiagramme eines Einzelzyklus-D-Flip-Flops und sein Symbol sind in der Abbildung dargestellt.

Fig. 2

Ist der Signalpegel am Eingang C= 0, ist der Triggerzustand stabil und unabhängig vom Signalpegel am Informationseingang. Gleichzeitig werden den Eingängen des RS-Flipflops mit inversen Eingängen (Elemente 3 und 4) passive Pegel (-S=-R=1) zugeführt. Beim Anlegen des Eingangssynchronisationspegels C=1 wird die Information am direkten Ausgang die am Eingang D gelieferte Information wiederholen. Wenn also C=0 Q^{t + 1}=Q^t, C=1Q^{t + 1}=D). Die Wahrheitstabelle eines getakteten D-Triggers hat die Form:

Hier Q^t bedeutet den logischen Pegel am direkten Ausgang, bevor der Taktimpuls angelegt wird, und Q^{t + 1} - Logikpegel an diesem Ausgang nach Anlegen des Synchronisationsimpulses.

Abbildung 3 zeigt die Zeitdiagramme eines getakteten D-Flipflops. Bei einem solchen Trigger ist das Ausgangssignal gegenüber dem Eingangssignal verzögert. Pausenzeit zwischen Taktsignalen. Für den stabilen Betrieb des Triggers ist es erforderlich, dass die Information am Eingang während des Taktimpulses unverändert bleibt.

Getaktete D-Flip-Flops können mit Potenzial und Dynamik gesteuert werden. Bei der ersten werden Informationen während der Zeit aufgezeichnet, in der der Signalpegel C=1 ist. Bei Flip-Flops mit dynamischer Steuerung werden Informationen nur während des Spannungsabfalls am Synchronisationseingang aufgezeichnet. Dynamische Eingaben werden in den Diagrammen als Dreieck dargestellt. Wenn die Oberseite des Dreiecks der Mikroschaltung zugewandt ist, wird der Auslöser durch die Vorderseite des Eingangsimpulses ausgelöst, wenn er von dieser stammt, durch den Schnitt. Auch in den Diagrammen findet man /- und \-Bezeichnungen für den ersten bzw. den vorderen, den zweiten Rückgang. Bei einem solchen Trigger können die Eingabeinformationen gegenüber den Eingabeinformationen um einen Zyklus verzögert werden.

Fig. 3

T-Flip-Flop zählen Abbildung 4, a. Es wird auch als Flip-Flop mit Zähleingang bezeichnet. Es verfügt über einen Steuereingang T und zwei Ausgänge Q und -Q. Informationen am Ausgang eines solchen Triggers ändern ihr Vorzeichen mit jedem positiven (oder jedem negativen) Spannungsabfall am Eingang ins Gegenteil. Ein solcher Trigger kann auf Basis eines getakteten D-Triggers erstellt werden, wenn dessen inverser Ausgang mit einem Informationseingang verbunden wird (Abb. 4b). Wie aus dem Diagramm in Abbildung 4, c ersichtlich ist, ist die Frequenz des Signals am Ausgang des T-Flip-Flops zweimal niedriger als die Frequenz des Signals am Eingang, sodass dieser Trigger als verwendet werden kann Frequenzteiler und ein Binärzähler. In der Reihe der hergestellten Mikroschaltungen gibt es auch universelle JK-Flip-Flops. Bei entsprechender Anbindung der Eingangslogik kann das JK-Flip-Flop die Funktionen jedes anderen Flip-Flop-Typs übernehmen.

Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Veröffentlichung: cxem.net

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