Простейшие последовательные устройства. Триггеры.

Последовательностные схемы или цифровые автоматы (ЦА) с памятью составляют другой, более сложный класс преобразователей дискретной информации. В отличие от КС они имеют некоторое конечное число различных внутренних состояний. Выходные сигналы ЦА в данном такте определяются в общем случае входными сигналами, поступившими на вход ЦА в этом такте, и внутренним состоянием автомата, которое явилось результатом воздействия на автомат входных сигналов в предыдущие такты.

Комбинация входных сигналов и текущего состояния ЦА в данном такте определяет не только выходные сигналы, но и то состояние, в которое автомат перейдет к началу следующего такта.

Функции перехода и выходов могут задаваться в форме таблиц или с помощью графов. При задании в виде графов состояния автомата представляют вершинами, а переходы из состояния в состояние – дугами. На дугах указываются значения входных сигналов, вызывающих соответствующие переходы.

Примерами простейших конечных ЦА являются триггеры .

Триггер – это элемент цифрового устройства с двумя устойчивыми состояниями. Под воздействием входного сигнала триггер может переключаться из одного положения в другое, при этом напряжение на его выходе скачкообразно изменяется.

Как правило, триггер имеет два выхода прямой и инверсный(Q,`Q). Число входов зависит от структуры и функций, выполняемых триггером. Входы, как и сигналы, подаваемые на них делятся на информационные и вспомогательные. Информационные сигналы через соответствующие входы управляют состоянием триггера. Сигналы на вспомогательных входах служат для предварительной установки триггера в заданное состояние и его синхронизации. Вспомогательные входы могут при необходимости выполнять роль информационного.

Входы и выходы триггера, как и соответствующие им сигналы, обозначают буквами:

S – раздельный вход установки в единичное состояние (напряжение высокого уровня на прямом входе Q);

R – раздельный вход установки в нулевое состояние (напряжение низкого уровня на прямом входе Q);

Д – информационный вход (на него передается информация, предназначенная для занесения в триггер);

С – вход синхронизации;

Т – счетный вход.

Триггеры классифицируют по ряду признаков. По функциональным возможностям выделяют триггеры: с раздельной установкой "0" и "1" (RS – триггеры); с приемом информации по одному входу (Д – триггеры); счетный Т – триггер; универсальный IK – триггер.

По способу приема информации триггеры подразделяют на асинхронные и синхронные. Асинхронные триггеры реагируют на информационные сигналы в момент их появления на входе. Синхронные – при наличии разрешающего сигнала специально предусмотренном входе С.