Information Security

Студент: Бекниязов Ниетбай Жанабаевич

(Разновидности триггеров)

Студент: Бекниязов Ниетбай Жанабаевич

Дата: 10.06.2020

Триггер
Если говорить о триггерах обобщенно, то триггер - это целый класс цифровых устройств, которые могут длительное время находиться в одном из двух устойчивых состояний. Переходят они из одного устойчивого состояния в другое под воздействием внешних сигналов. Первое устойчивое состояние — это когда на выходе триггера устанавливается логический 0 (низкое напряжение). Второе устойчивое состояние — это логическая 1 (высокое напряжение). Самым наглядным бытовым аналогом триггера является обычный выключатель света. Вы приложили усилие к нему и нажали (подали сигнал) — свет включился. Руку убрали, а лампочка в люстре продолжила светиться — высокое напряжение на выходе в системе осталось (в качестве системы выступает люстра с выключателем). Получается, что выключатель запомнил наше нажатие, наш сигнал, а система осталась в устойчивом состоянии. Далее, если нажать на другую часть выключателя и выключить свет, то лампочка погаснет и система перейдет в другое устойчивое состояние — состояние с нулевым напряжением (рис 1). И это состояние тоже фактически запоминается. 
01
Триггер (Разновидности триггеров)
Такие сигналы в виде нажатий на выключатель можно подавать бесконечно, и каждый раз система будет переходить из одного состояния в другое и находиться в текущем состоянии, пока не будет приходить очередной сигнал, меняющий это состояние. Точно так же работает и самый простой триггер в виде микросхемы. При подаче на его вход или несколько входов (зависит от модели триггера) управляющего сигнала (комбинации сигналов) он переходит из одного состояния в другое и после пропадания сигнала он остается в том состоянии, в которое перешел. Это свойство триггера является поистине бесценным для вычислительной электроники. Очевидно, что простой триггер — это элемент (ячейка) памяти. Сигнал на него подали и он его запомнил, пока не пришел новый сигнал. Именно поэтому триггеры активно используются при создании элементов вычислительных систем — регистров, процессоров или оперативной памяти. Можно сказать, что с триггера начинается вся вычислительная электроника. Поэтому особенно важно уметь его использовать для создания электронных схем. Двумя абзацами выше был описан простейший триггер. Однако в электронике все гораздо сложнее. При определении понятия «триггер» говорилось о том, что это класс устройств. Действительно, существует несколько разновидностей триггеров, которые выполняют разные функции и группируются по разным признакам. 
02
Триггер (Разновидности триггеров)

• По способу записи информации (характеру восприятия триггером входных управляющих сигналов) триггеры можно разделить на синхронные и асинхронные. 
• По способу представления выходной информации (характеру сигналов на выходах триггера) триггеры делятся на статические и динамические.
• По количеству ступеней обработки входной информации подразделяются на одноступенчатые и двухступенчатые. У одноступенчатых триггеров пишется одна буква Т на условно-графическом изображении, а у двухступенчатых — две буквы ТТ.
• По логике работы делятся на следующие типы: D, T, RS, JK, DV, TV.
• На примере триггеров с конкретным функциональным назначением рассмотрим особенности приведенной классификации. Для пояснения работы триггеров воспользуемся временными диаграммами и таблицами истинности.

Рассмотрим разновидности существующих триггеров. Классифицировать их можно по нескольким признакам. 
Триггер данного типа является самым простым по логике работы, поэтому начнем с него. Он чаще всего используется как основа для более сложных триггеров. Например, триггер Шмитта, применяемый для исключения дребезга кнопок, построен на основе RS-триггера.
RS-триггер оснащен двумя входами, которые обозначаются R и S, а также двумя выходами, Q и ¯Q. Именно в связи с наличием двух управляющих входов R и S он получил свое название.
Обозначение S происходит от английского слова Set, что в переводе означает «установить». Сигнал (высокое напряжение), поданный на этот вход, устанавливает логическую 1 (высокое напряжение) на прямом выходе Q триггера. Соответственно, на инвертированном выходе триггера ¯Q установится логический 0 (низкое напряжение).
Обозначение R происходит от слова Reset, что означает «сброс». При поступлении на этот вход напряжения в виде логической 1 (высокого напряжения) на прямом выходе триггера Q устанавливается логический 0 (низкое напряжение), а на инвертированном выходе ¯Q устанавливается логическая 1.
Получается, что сигналом на входе S триггер включается (на выходе Q появляется высокое напряжение), а сигналом на входе R триггер выключается (на выходе Q устанавливается низкое напряжение). При этом само собой сохраняется самое главное свойство триггера: при появлении сигналов на входе триггер переходит в другое состояние и сохраняет его независимо от того, сняты сигналы со входов или нет.
Описанные принципы работы асинхронного триггера показаны на временной диаграмме (Рисунок 2). Рядом с диаграммой показаны условное графическое обозначение такого триггера на принципиальных схемах, а также таблица истинности, которая отражает картину на диаграмме.