Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Лабораторная № 3 «Триггеры» по Организации ЭВМ и систем (Береснева Я. В.)

Лабораторная работа №3.

1. Смоделировать асинхронный RS- триггер на элементах И-НЕ, формируя информационные сигналы R и S и выводя на индикацию как входы, так и выходы триггера.

RS-триггер, или SR-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы. При подаче единицы на вход S выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход R выходное состояние становится равным логическому нулю. Состояние, при котором на оба входа R и S одновременно поданы логические единицы, является запрещённым.

Таблица переходов:

S R Q(t) Q(t+1)

0 0 0 0 0 0 1 1

0 1 0 0 0 1 1 0

1 0 0 1 1 0 1 1

1 1 0 *

1 1 1 *

2. Смоделировать синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ, формируя информационные сигналы. Проверить функционирование триггера по таблице переходов и временным диаграммам.

Таблица переходов:

С S R Q(t+1)

0 * * Qt 1 0 0 Qt

1 0 1 0 1 1 0 1

1 1 1 - Временная диаграмма:

3. Смоделировать асинхронный и синхронный RS-триггеры на элементах ИЛИ-НЕ и изучить их поведение, построив для них таблицы переходов и проверить функционирование с помощью временных диаграмм.

Асинхронный RS-триггер:

Временная диаграмма:

Таблица переходов:

S R Q(t) Q(t+1)

0 0 0 0

0 0 1 1 0 1 0 0

0 1 1 0 1 0 0 1

1 0 1 1 1 1 0 *

1 1 1 *

Синхронный RS-триггер:

Временная диаграмма:

Таблица переходов:

С S R Q(t+1)

0 * * Qt 1 0 0 Qt

1 0 1 0 1 1 0 1

1 1 1 - 4. Исследовать поведение триггеров: синхронный Т-триггер, асинхронный Т-триггер, DV-триггер. Проверить их работу в статике.

Триггером T - типа (счетный триггер) называют логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями и одним входом (T), изменяющее свое состояние на противоположное всякий раз, когда на вход T поступает управляющий (счетный) сигнал.

Синхронный T-триггер

С T Q(t+1)

0 * Qt 1 0 Qt 1 1 Qt

Асинхронный Т-триггер

R Q(t+1)

0 Qt 1 Qt DV-триггер

D-V-триггер представляет собой D-триггер с дополнительным управляющим входом V. Если сигнал V = 1, то такой триггер работает как триггер типа D. Если же V = 0, то триггер не изменяет своего состояния под действием сигнала на основном входе.

V D Qt Q(t+1)

V=0 0 0 0 0

0 1 1 1 0 0 0 0

0 1 1 1 V=1 1 0 0 0

1 0 1 0 1 1 0 1

1 1 1 1

Контрольные вопросы.

В чем заключается принципиальные отличия элементов памяти от комбинационных схем?

Под комбинационной схемой (КС) понимают схему, комбинация сигналов на выходе которой в любой момент времени однозначно определяется комбинацией сигналов на её входе.

Примером КС могут служить разнообразные шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов, сумматоры и целый ряд других схем, не содержащих элементов памяти.

Элементы памяти предназначены же только для запоминания (храпения) информации.

Что такое триггер?

Триггер — это цифровой автомат, имеющий несколько входов и 2 выхода.

Тригерами называют такие логические устройства, выходные сигналы которых определяются не только сигналами на входах, но и предысторией их работы, то есть состоянием элементов памяти.

Назовите способ задания законов функционирования триггерных устройств.

Законы функционирования конечных автоматов вообще, и в частности, триггеров могут быть заданы различными способами. Часто такой закон задают таблицей истинности. Таблица истинности отражает процесс перехода триггера из одного устойчивого состояния в другое, и поэтому ее чаще называют таблицей переходов. В таблице переходов содержатся значения информационных и синхронизирующих сигналов на входе триггера, а также значения выходных сигналов (внутренних состояний триггера) после окончания действия синхронизирующего сигнала. Закон функционирования триггера может быть задан и в виде характеристического уравнения логической функции вида

где - состояние триггера после окончания действия

синхронизирующего сигнала

- состояние триггера до прихода синхронизирующего

сигнала

- значение сигнала на информационном входе в момент времени

Между таблицей переходов и характеристическим уравнением существует взаимно однозначное соответствие, т.е. от таблицы переходов всегда можно перейти к характеристическому уравнению и наоборот.

По каким признакам классифицируются триггерные устройства?

В настоящее время в интегральной микросхемотехнике наиболее распространенными являются триггеры и логические элементы потенциального типа. В основу классификации этих триггеров положены два основных признака:

1) Функциональный - этот признак определяет назначение триггера и в ряде случаев является решающим при выборе типа триггера для проектируемого вычислительного устройства или узла. По указанному признаку различают триггеры R-S,D-,T-,J-K- и др. типов.

2) Способ записи информации в триггер - этот признак характеризует способ записи информации и временную диаграмму работ триггера, т.е. определяет ход процесса записи информации в триггер. По этому признаку триггеры подразделяются на две группы:

а) асинхронные;

б) синхронные;

Запись информации в асинхронный триггер осуществляется в произвольный момент времени непосредственно с поступлением информационного сигнала на вход триггера.

Синхронные триггеры помимо информационных входов содержат один или несколько синхронизирующих входов (вход С на рис.1). Запись информации в такие триггеры осуществляется только при подаче синхронизирующего импульса (СИ). В свою очередь, синхронные триггеры подразделяются на триггеры, работающие по уровню СИ (без задержки) и на триггеры с внутренней задержкой. В первых срабатывание происходит одновременно с поступлением СИ, а во вторых - после окончания действия СИ.

Назовите основные функциональные типы триггеров.

По указанному признаку различают триггеры R-S,D-,T-,J-K- и др. типов.

Каковы принципиальные отличия синхронных триггеров от асинхронных?

Запись информации в асинхронный триггер осуществляется в произвольный момент времени непосредственно с поступлением информационного сигнала на вход триггера.

Синхронные триггеры помимо информационных входов содержат один или несколько синхронизирующих входов (вход С на рис.1). Запись информации в такие триггеры осуществляется только при подаче синхронизирующего импульса (СИ).

В чем заключается преимущества триггеров с внутренней задержкой?

Синхронные триггеры подразделяются на триггеры, работающие по уровню СИ (без задержки) и на триггеры с внутренней задержкой. В первых срабатывание происходит одновременно с поступлением СИ, а во вторых - после окончания действия СИ.

Каковы характеристические уравнение и таблица переходов синхронного R-S-триггера?

Чем отличается работа D-триггера динамического типа?

Наличие в D-триггере динамического С входа позволяет получить на его основе T-триггер. При этом вход D соединяется с инверсным выходом, а на вход С подаются счётные импульсы. В результате триггер при каждом счётном импульсе запоминает значение , то есть будет переключаться в противоположное состояние.

Функции каких триггеров может выполнять универсальный J-K-триггер?

Триггер J-K-типа относится к разряду универсальных триггеров, поскольку на его основе путем несложных внешних коммутационных изменений можно получить схемы, выполняющие функции R-S, D и T-триггеров.

Что такое триггер T-типа?

Триггером T - типа (счетный триггер) называют логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями и одним входом (T), изменяющее свое состояние на противоположное всякий раз, когда на вход T поступает управляющий (счетный) сигнал.

Напишите характеристическое уравнение T-триггера.

Напишите характеристическое уравнение J-K-триггера.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении