Электроника и микропроцессорная техника

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6

Анализ работы схем на комбинационных и последовательностных устройствах.
Построение временных диаграмм

Примеры решения задач

Пример 6.1 Привести временные диаграммы работы устройства и составить таблицу переходов простейшего асинхронного RS-триггера, выполненного: а) на элементах ИЛИ-НЕ (рисунок 6.1, а), на элемен- тах И-НЕ (рисунок 6.1, б). Сравнить полученные результаты и сде- лать вывод.
Решение
а) Условимся символами Rⁿ, Sⁿ, Qⁿ обозначать информационные значения входных и выходных сигналов триггера, действующих в ин- тервале времени t_n ≤ t ≤ t_n+1 (на n-м такте), после поступления управ- ляющих сигналов. Очевидно, что Q^n-1 – состояние триггера, предше- ствующее поступлению управляющих сигналов.

а) б)

Рисунок 6.1 – Схемы асинхронных RS-триггеров

При Rⁿ = 0, Sⁿ = 1 либо сохраняется предыдущее состояние триг- гера, если Q^n-1 = 1, либо триггер переключается в состояние Qⁿ = 1, если Q^n-1 = 0. При Rⁿ = 1, Sⁿ = 0 либо сохраняется предыдущее состоя- ние триггера, если Q^n-1 = 0, либо триггер переключается в состояние Qⁿ = 0, если Q^n-1 = 1.

При Rⁿ = 0, Sⁿ = 0 состояние триггера не изменяется, т. е. при лю- бом предыдущем состоянии его будем иметь Qⁿ = Q^n-1. После оконча- ния действия сигналов Rⁿ = 1 и Sⁿ = 1 триггер оказывается в неопре- деленном состоянии, т. е. с равной вероятностью может перейти в любое из двух устойчивых состояний: Qⁿ = 1 или Qⁿ = 0. Поэтому комбинация входных сигналов Rⁿ = 1, Sⁿ = 1 для RS-триггера (рисунок 6.1, а) является запрещенной.
На основании вышеизложенного таблица переходов RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ будет иметь вид

_Sn _Rn
0 0
0 1
1 0
1 1
_Qn
_Qn-1
1
0
ϰ

б) Асинхронный триггер на элементах И-НЕ (рисунок 6.1, б) не изменяет своего первоначального состояния при единичных уровнях информационных сигналов на входах устройства, а комбинация сиг- налов Rⁿ = 0, Sⁿ = 0 является запрещенной. Это означает, что для дан-

ного триггера управляющими являются нулевые уровни входных сигналов, а не единичные, как в предыдущем случае. Поэтому схему, изображенную на рисунке 6.1, б, можно рассматривать как схему RS- триггера, представленную на рисунке 6.1, а, с инверсными входа- ми R, S. Таблица переходов рассмотренной схемы имеет вид

Sn	Rn	Qn
0	0	ϰ
0	1	1
1	0	0

_{1 1 Q}n-1

Пример 6.2 Проанализировать работу асинхронного T-триггера, функциональная схема которого приведена на рисунке 6.2. Составить и объяснить таблицу переходов.

ЛЗ

Решение
Рисунок 6.2 – Схема асинхронного T-триггера

Предположим, что триггер находится в состоянии 1, т. е. Q^n-1 = 1,