JK–триггер на логических элементах

Схема JK–триггера на логических элементах изображена на рисунке 3.23. J и К – это начальные буквы английских слов jump и keep – бросать и удерживать соответственно.

Рисунок 3.23 – JK– триггер на логических элементах

 

 

Это эквивалент RS–триггера: J~S, K~R, но более устойчивый, помехозащищенный. У него нет запрещенного состояния на выходе.

Этот триггер может работать как D–триггер, для этого на входе нужен дополнительный инвертор, вход которого соединить с J и назвать символом D, а выход соединить с К, получаем D–триггер. Можно построить Т–триггер: необходимо соединить J и K (спаять их), подать на спаянный вход высокий уровень (через резистор не менее 1 кОм от источника питания +5В или с выхода логического элемента, на котором присутствует высокий уровень. При этом вход С превращается в счетный Т–вход).

Поэтому JK–триггер называют универсальным.

Работает он по спаду как обычный 2–хступенчатый MS–триггер (master–slave), у которого Т1–ведущий, Т2–ведомый.

В режиме ожидания на входах J,C,K "0", следовательно, на выходах &₁, &₂ принудительные "1", то есть на входах Т1 единицы. Поэтому Т1 может находиться в "1" или в "0" (это нормальное состояние для Т1). Примем, что Т1 находиться в состоянии "0". Верхний выход "0" через &₃ выделяет на выходе "1", которая поступает на S–вход Т2. На входах &₄ единицы, на выходе "0", который поступает на R–вход Т2 (помним, что это инверсный триггер, то есть с инверсными входами). Если на R–входе Т2 "0", то на выходе "1", то есть в триггере Т2 принудительно удерживается информация триггера Т1.

"0" с выхода Т2 поступает на нижний вход &₂ , образуется запрет. Это означает, что какая бы ни была информация на входах С и К, все равно на выходе &₂ будет "1". "1" с выхода поступает на верхний вход &₁, поэтому для опрокидывания триггера нужно подать еще на J и С "1". Здесь безразлично по времени, когда подавать, раньше на J, позже на K, или наоборот или одновременно, важно, чтобы в течение какого–то времени вершины импульсов на всех трех входах &₁ присутствовали одновременно. Подавать информацию на входы С и К бесполезно, так как нижний вход &₂ под запретом с выхода триггера Т2.

Если поступили сигналы J и С "1", верхний вход &₁ тоже "1", то на выходе &₁ выделиться "0", который через вход S триггера Т1 запишет в Т1 "1". Верхний выход Т1 "1", нижний "0". "1" с верхнего выхода Т1 поступает на средний вход &₃ , но не передается через &₃ , так как на верхнем входе &₃ "0" (запрет) с выхода &₁ до тех пор, пока действует две "1" на входах J и С. Только после того, когда либо J, либо на С (то есть по спаду импульса J или С) на входе &₁ образуется "0", соответственно, на выходе &₁ "1", следовательно, на всех входах &₃ будут "1", на выходе &₃ "0", который записывает в Т2 "1":

Произойдет опрокидывание триггера.

 

3.8 Интегральный шестиэлементный D–триггер ТМ2

 

Данный триггер (рисунок 3.24) может работать как RS–триггер, на входах которого в режиме ожидания "1", а на D и C "0". Опрокидывание триггера как RS кратковременными "0"–ми, которые подаются на 13 и 18 входы &₅ , &₆ . По идее, при 2–х нулях на входах 13,18, на выходах &₅,&₆ должно быть две "1", но этого нет в реальной схеме. Если на входах R и S "1", то есть информация на них не подается – это синхронный D–триггер, работающий по фронту, 6–элементный, но не двухступенчатый. Поэтому в условном изображении одна Т, а наклонная черта прямая (по фронту).

Таким образом, в момент фронта С–импульса производиться запись в триггер. Записанное состояние продолжается до тех пор, пока действует "1" на С–входе. Следовательно, никакие другие манипуляции по D–входу (в том числе помехи) не приводят к изменению состояния, пока действует "1" на С. Именно поэтому, говорят о высокой помехоустойчивости триггера, так как опрокидывание происходит только в момент фронта С–импульса, остальные помехи не имеют значения. Но если помеха на С–входе (чередуются "1" и "0" в виде дребезга), то каждый фронт дребезга приведет к записи той информации, которая будет на D–входе в момент фронта дребезга. В целом триггер называется непрозрачным, как и предыдущие 2–х ступенчатые, так как на интервале действия С–импульса информация на выход не поступает, в отличие от прозрачных триггеров (защелок), а также простейших RS–триггеров.

Принимаем режим ожидания, при котором:

 

 

Следовательно, "0" поступает на 5 и 8 входы, запрещает передачу информации через &₂ , &₃ . На выходах &₂ , &₃ "1", поступающие на 14 и 17 входы. Это нормальное состояние ожидания для &₅ ,&₆. 13 и 18 входы "1", на выходах и "1"–"0" или "0"–"1".

 

 

Рисунок 3.24 – Интегральный шестиэлементный D–триггер ТМ2

 

 

Примем, &₅ , &₆

В схеме 3 триггера:

 

&₁ &₃ &₅

1 2 3

&₂ &₄ &₆

 

Это не значит, что здесь 2–х ступенчатая структура, так как триггеры 1 и 2 не управляют принудительно триггером 3.

При D=0 в режиме ожидания на выходе &₄ "1", которая поступает на 9 вход, но на 8–м запрет от С = "0", поэтому передачи нет. "1" также поступает на 2 вход, на 1–м входе "1", на 3–м тоже "1" с выхода &₂ , потому что на С и на 5–м входе "0", принудительно выделяется на выходе &₂ "1". Следовательно, на 3–х входах &₁ "1", на выходе "0", так как это схема логического умножения с инверсией. Следовательно, на 4–м входе "0" (запрет), но он уже есть по 5-ому входу от С. Информация на выход &₂ не передается, там "1".

Возможны 2 случая:

1 На D подается "1".

2 На D остается "0".

Если "0", то все, как и описано. Если D=1, то на 10 вход "1" в режиме ожидания с выхода &₃ , так как на 8 вход &₃ "0" от С–входа; на 11 вход поступила с D входа "1"; на 12 входе "1" в режиме ожидания. Следовательно, на выходе &₄ "0", который по 9–му входу &₃ образует запрет на передачу информации через &₃ . "0" с выхода &₄ поступает на 2 вход &₁ и на выходе &₁ выделяется "1", поступающая на вход 4 &₂ . Других изменений от подачи "1" на D пока нет. Продолжается D–импульс.

На протяжении действия D=1 подается С–импульс. Важен фронт С‑импульса. На всех входах &₂ "1", на выходе &₂ "0", который с одной стороны поступает на вход 7 и образует дополнительный запрет для &₃, с другой стороны поступает на 14 вход &₅ , следовательно, на выходе триггера , которая поступает на 16 вход. На 17–м входе "1" с выхода &₃ , а на 18–м входе "1" режима ожидания . Таким образом, все единицы на входах &₆ , следовательно, на выходе &₆ "0". В триггере, в целом, единица. Рассматриваемый D–триггер относят к динамическим, так как опрокидывание происходит на интервале фронта С–импульса.