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>nSRQ>n>+1Режим работы
0000Хранение «0»
0010Подтверждение «0»
0101Установка в «1»
011фЗапрещённое состояние
1001Хранение «1»
1010Сброс в «0»
1101Подтверждение «1»
111фЗапрещённое состояние

а)

SRQ>n>+1
00Q>n
010
101
11ф

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   — заменим «0» (Рисунок 43,в). Для получения функции   минимизация производится по нулям.

Минимизированные значения функций Q>n>+1 и   на элементах основного базиса имеют вид: 

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

 Условие нормального функционирования для обеих схем RS-триггеров можно записать в следующем виде: