トリガー。スキーム、説明

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トリガー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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トリガーは、情報を記録および保存するように設計された、XNUMXつの安定した平衡状態を持つシリアルタイプのデバイスです。入力信号の作用下で、トリガーはある安定状態から別の安定状態に切り替わることができます。この場合、出力の電圧が急激に変化します。

原則として、フリップフロップにはXNUMXつの出力があります。直接と反転です。入力の数は、トリガーによって実行される構造と機能によって異なります。情報を記録する方法に応じて、トリガーは非同期と同期（クロック）に分けられます。非同期トリガでは、情報を連続的に記録することができ、特定の時間に入力に作用する情報信号によって決定されます。いわゆる同期信号の動作時にのみ情報がトリガーに入力される場合、そのようなトリガーは同期またはクロックと呼ばれます。情報入力に加えて、クロックトトリガーにはクロック入力、同期入力があります。デジタル技術では、トリガー入力の次の指定が受け入れられます。

S - 単一の状態での設備の個別の入力（直接出力Qの高レベル電圧）;
R - ゼロ状態への設定の別の入力（直接出力Qの低レベル電圧）;
D - 情報入力（トリガーに入力するための情報が提供されます）;
C-同期入力;
T - カウント入力。

デジタルデバイスで最も広く使用されているのは、クロック付きDフリップフロップとカウントTフリップフロップのXNUMXつのインストール入力を備えたRSフリップフロップです。それぞれの機能を検討してください。

非同期 RS トリガー。 論理構造に応じて、直接入力と反転入力を備えた RS フリップフロップが区別されます。それらのスキームと記号を図に示します。このタイプのトリガーは、2 つの論理要素 2OR-NOT - 直接入力によるトリガー (a)、XNUMXI-NOT - 逆入力によるトリガー (b) で構築されます。

米。 1（クリックで拡大）

各要素の出力は、他の要素の出力の XNUMX つに接続されます。これらの各トリガーの真理値表は次のとおりです。

S	R	Q^t	-Q^t	Q^{t + 1}	-Q^{t + 1}	S	R	Q^t	-Q^t	Q^{t + 1}	-Q^{t + 1}
0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	1	0
1	0	0	1	1	0	1	0	0	1	0	1
0	0	0	1	0	1	0	0	0	1	*	*
1	1	0	1	*	*	1	1	0	1	0	1
0	1	1	0	0	1	0	1	1	0	1	0
1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	0	1
0	0	1	0	1	0	0	0	1	0	*	*
1	1	1	0	*	*	1	1	1	0	0	1

表で (Q^t および-Q^t いわゆるアクティブレベルがその入力に適用される前にトリガーの出力にあったレベルを示します。アクティブ。論理要素の入力で機能し、出力信号の論理レベルを一意に決定する論理レベルを呼び出します (他の入力で機能する論理レベルとは無関係)。 NOR-NOT 要素の場合はハイレベルをアクティブレベルとし、NAND 要素の場合はローレベルをアクティブレベルとします。入力のXNUMXつへの供給が要素の出力での論理レベルの変化につながらないレベルは、パッシブと呼ばれます。 Qレベル^{t + 1} および-Q^{t + 1} 情報が入力に供給された後、トリガーの出力で論理レベルを指定します。

ダイレクト Q 入力を備えたフリップフロップの場合^{t + 1}=1 で S=1 および R=0; Q^{t + 1}S=0 および R=0 で =1; Qt+1= S=0 および R=0 の Qt。 R=S=1 の場合、トリガー状態は不定になります。これは、情報信号の動作中、トリガー出力のロジックレベルが同じであるためです (Q^{t + 1}=-Q^{t + 1}=0) であり、アクションの終了後、トリガーは等しい確率で安定した状態のいずれかを取ることができます。したがって、このような組み合わせは禁止されています (トリガーが無効になる場合があります)。

モード S=1、R=0 を記録モード 1 と呼びます (Q^{t + 1}= 1）; モードS=0およびR=1-書き込みモード0。モードS=0、R = Oは、出力情報が変更されないため、情報ストレージモードと呼ばれます。逆入力のフリップフロップの場合、論理1記録モードは-S = 0、-R = 1の場合に実装され、論理0記録モードは-S = 1、-R=0の場合に実装されます。 -S = -R = 1では、情報ストレージが提供されます。 S = R=0の組み合わせは禁止されています。

ただし、RSフリップフロップは、ノイズ耐性が低いため、デジタルデバイスでは実際には使用されないことに注意してください。

クロックド D フリップフロップ。情報出力と同期入力があります。シングルサイクルDフリップフロップの可能なブロック図のXNUMXつとそのシンボルを図に示します。

トリガー
図。 2

入力C=0の信号レベルの場合、トリガー状態は安定しており、情報入力の信号レベルに依存しません。同時に、パッシブレベル（-S = -R = 3）が逆入力（要素4および1）でRSフリップフロップの入力に供給されます。レベルC=1の同期入力に適用されると、直接出力の情報は入力Dに提供された情報を繰り返します。したがって、C =0Qでは^{t + 1}=Q^t、C=1 Q^{t + 1}=D)。クロックされた D トリガーの真理値表は、次の形式になります。

D	C	Q^{t + 1}
0	0	0
0	1	0
1	0	1
1	1	1

ここQ^t クロックパルスが適用される前のダイレクト出力のロジックレベルを意味し、Q^{t + 1} - 同期パルスが適用された後のこの出力の論理レベル。

図3に、クロックドDフリップフロップのタイミング図を示します。このようなトリガーでは、出力信号は入力信号に対して遅延します。クロック信号間の一時停止時間。トリガーが安定して動作するためには、入力の情報がクロックパルスの間変化しないことが必要です。

クロックド D フリップフロップは、電位制御と動的制御を行うことができます。最初のものでは、信号レベル C=1 の時間中に情報が記録されます。ダイナミック制御を備えたフリップフロップでは、同期入力の電圧降下中にのみ情報が記録されます。動的入力は、図では三角形として示されています。三角形の上部がマイクロ回路に面している場合、トリガーは入力パルスの前面によって、そこからの場合はカットによってトリガーされます。図の中でも、最初の、前方、XNUMX 番目の衰退をそれぞれ / と \ で示すことがわかります。このようなトリガでは、入力情報に対して入力情報が XNUMX サイクル遅れる可能性があります。

トリガー
図。 3

Tフリップフロップを数える 図4、a。カウント入力付きフリップフロップとも呼ばれます。 4 つの制御入力 T と 4 つの出力 Q および -Q があります。このようなトリガーの出力における情報は、入力における正 (または負) の電圧降下ごとに符号が反対に変化します。このタイプのトリガーは、その反転出力が情報入力に接続されている場合、クロックド D トリガーに基づいて作成できます (図 XNUMXb)。図 XNUMX、c の図からわかるように、T フリップフロップの出力における信号の周波数は入力における信号の周波数よりも XNUMX 倍低いため、このトリガーは分周器とバイナリカウンタ。製造された一連のマイクロ回路には、ユニバーサル JK フリップフロップもあります。入力ロジックを適切に接続すると、JK フリップフロップは他のタイプのフリップフロップの機能を実行できます。

作者: -=GiG=-, gig@sibmail; 出版物: cxem.net

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