Элементы схемотехники цифровых устройств обработки информации | страница 34
Полная таблица функционирования (таблица истинности) приведена на рисунке 42,а, в которой предыдущее состояние триггера Q>n до подачи входных сигналов является одним из входных сигналов. Выходное состояние триггера после подачи входных сигналов обозначено символом Q>n>+1. Таблица переходов триггера приведена на рисунке 42,б.
Q>n | S | R | Q>n>+1 | Режим работы |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | Хранение «0» |
0 | 0 | 1 | 0 | Подтверждение «0» |
0 | 1 | 0 | 1 | Установка в «1» |
0 | 1 | 1 | ф | Запрещённое состояние |
1 | 0 | 0 | 1 | Хранение «1» |
1 | 0 | 1 | 0 | Сброс в «0» |
1 | 1 | 0 | 1 | Подтверждение «1» |
1 | 1 | 1 | ф | Запрещённое состояние |
а)
S | R | Q>n>+1 |
---|---|---|
0 | 0 | Q>n |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | ф |
б)
Рисунок 42 Таблица истинности а) и таблица переключений RS-триггера б)
Таблица истинности позволяет применить рассмотренную выше методику синтеза логических устройств комбинационного типа для синтеза устройств последовательностного типа, в том числе и RS-триггеров.
Для минимизации структурной формулы RS-триггера заполним карту Карно, приведённую на рисунке 43,а.
Рисунок 43 Карты Карно для минимизации структурной формулы RS-триггера
В соответствии с теорией минимизации неопределённых логических функций, для определения прямого значения функции Q>n>+1 неопределённые значения карты Карно «ф» (Рисунок 43,а) заменим «1» (Рисунок 43,б), а для определения инверсного значения
Минимизированные значения функций Q>n>+1 и
Рисунок 44 RS-триггеры: а), б) — на логических элементах ИЛИ-НЕ,
в), г) — на логических элементах И-НЕ.
Для реализации триггера на элементах ИЛИ-НЕ проинвертируем функцию
Структурная схема триггера, полученная в соответствии с этим выражением, приведена на рисунке 44,а. В структурной формуле установочные сигналы S и R представлены в прямом коде, следовательно исполнительными значениями сигналов являются уровни лог. «1», то есть триггер на элементах ИЛИ-НЕ имеет прямые статические входы.
Для реализации триггера на элементах И-НЕ дважды проинвертируем функцию Q>n>+1:
Как следует из полученного выражения, исполнительными значениями сигналов здесь являются лог. «0», поэтому RS-триггер на элементах И-НЕ имеет инверсные статические входы. Структурная схема триггера и его УГО приведены на рисунках 44,в,г.
При разработке цифровых схем, в которые входят RS-триггеры, необходимо учитывать наличие запрещённого состояния входных сигналов для RS-триггеров на элементах ИЛИ-НЕ S=R=1, а для RS-триггеров на элементах И-НЕ