Цифрлық (логикалық) элементтерден құралған триггерлер туралы қазақша реферат

Цифрлық (логикалық) элементтерден құралған триггерлер — цифрлық схемаларда екілік ақпаратты жазуға, сақтауға, қайта оқуға және өшіруге арналған негізгі жады элементтері. Электрондық есептеуіш машиналарда триггерлер ақпараттың күйін тұрақты ұстап тұрып, қажет кезде индикациялауға мүмкіндік береді.

Триггердің құрылымы және жұмыс принципі

Жалпы алғанда, триггер екі бөліктен тұрады: сақтағыш элементтен (T) және оның функциялық мүмкіндіктерін айқындайтын логикалық басқару құрылғысынан (B). Басқару құрылғысы кірістерге (A_i) келетін ақпаратты түрлендіріп, триггерді басқаратын сигналдарға айналдырады.

Осы тұрғыдан триггерді сақтағыш (жад) элемент деп қарастыруға болады: ол алынған ақпаратты «жазып алып», белгілі бір уақытқа дейін күйін өзгеріссіз сақтайды.

Жазылу тәсілі бойынша триггерлер

Ақпаратты жазу әдісіне қарай триггерлер екі үлкен топқа бөлінеді: асинхрондық (синхронданбайтын) және синхрондық (синхронданатын).

Асинхрондық триггер

Ақпаратты жазу A_i кірістеріне сигнал келген сәттен бастап бірден жүреді. Яғни, арнайы тактілік (синхрондау) импульс талап етілмейді.

Синхрондық триггер

Жазу тек синхрондайтын (тактілейтін) сигнал C_i алдын ала келісілген тактілік кіріске берілгенде ғана басталады.

Шығыстар және кері байланыс

Q — триггердің тікелей шығысы (триггер күйі). Кірістегі ақпарат өзгерсе де, триггердің күйі синхрондау/басқару шарттары орындалмайынша сақталуы мүмкін.
Q̄ — инверстік шығыс: тікелей шығысқа қарама-қарсы күй.
Кір₁, Кір₀ — сақтағыш бөліктің кірістері: триггерді тиісінше 1 күйіне немесе 0 күйіне келтіреді.
Q_t, Q_n — сақтағыш бөліктің тікелей және инверстік шығыстарынан басқару бөлігіне берілетін кері байланыс сигналдары.

Ұйымдастыру тәсілі бойынша триггер түрлері

Логикалық байланыстарды ұйымдастыру әдісіне қарай триггерлер бірнеше түрге бөлінеді:

RS-триггер

0 және 1 күйлеріне бөлек келтіруге арналған (Reset/Set).

T-триггер

Санақты (ауыстырып-қосқыш) кірісі бар триггер.

JK (әмбебап) триггер

0 және 1 күйлерін бөлек орнатуды кеңейтілген логикамен қамтамасыз етеді.

D-триггер

Ақпаратты бір кіріс арқылы қабылдайды (Data).

RS-триггер: түсінігі және күйлері

RS-триггер атауы ағылшын тіліндегі reset (қайта орнықтыру) және set (орнату) сөздерінен шыққан. Мұндай триггердің екі ақпараттық кірісі болады: S (бірлік) және R (нөлдік).

Шындық кестесі бойынша түсіндіру

Триггер жұмысы әдетте шындық кестесімен сипатталады: мұнда t — іске қосылғанға дейінгі, ал t+1 — іске қосылғаннан кейінгі уақыт сәттері; Q_t және Q_t+1 — сол сәттердегі шығыс күйі.

Негізгі күй комбинациялары

S=0, R=0 — шығыс күйі өзгермейді (сақтау режимі).
S=1, R=0 — орнату: Q=1, Q̄=0.
S=0, R=1 — қайта орнықтыру: Q=0, Q̄=1.

Тыйым салынған комбинация

S=1, R=1 — триггерді анықталмаған күйге келтіреді (X күйі). Сондықтан мұндай комбинацияны қолдануға болмайды.

Тікелей және инверстік кірістер туралы

Егер триггер кіріс сигналдары 0-ден 1-ге өзгергенде іске қосылса және триггерді орнату/қайта орнықтыру тікелей кірістер арқылы орындалса, мұндай құрылым тікелей кірісті триггер деп аталады.

Ал іске қосылу кіріс сигналдары 1-ден 0-ге өзгергенде жүзеге асса, яғни басқару инверстік логикамен орындалса, ол инверстік кірісті триггер деп аталады.

RS-триггерді жүзеге асыру және синхрондау

Асинхрондық RS-триггерлерді логикалық элементтер арқылы құруға болады: ИЛИ–НЕ немесе И–НЕ негізіндегі шешімдер кең таралған.

Синхронды RS-триггер

Синхронды RS-триггерде әрбір логикалық элементке қосымша сәйкестік (қақпа) схемалары қосылып, олардың бір кірісі синхрондайтын C сигналына біріктіріледі. Қалған кірістер S және R мәндерін жазуға арналған.

Мұнда S және R арқылы берілген ақпарат тек C импульсі келгенде ғана триггерге жазылады. Мысалы, C=1 болған кезде: S=0, R=1 — 0 күйіне, S=1, R=0 — 1 күйіне ауыстырады.