Jetoane logice. Partea 7. Declanșatoare. RS - declanșator

Se apelează dispozitive electronice cu două stări de ieșire stabile declanșatoare. Un declanșator este tradus într-una din stările stabile prin impulsuri de intrare.

O formulă similară este dată, de regulă, în toată literatura tehnică. Pentru cel care a întâlnit-o pentru prima dată, este posibil să nu fie în întregime clar. Care sunt aceste două stări și de ce sunt numite stabile?

Cel mai simplu mod de a explica acest lucru este cu un exemplu simplu și accesibil. Un analog destul de apropiat și de înțeles poate fi un bec obișnuit cu întrerupător. Există două state aici: pornit - oprit. Pentru un declanșator, aceste stări sunt mari, mici. Se mai spune uneori, oprit, instalat - resetat.

Pentru a aprinde sau stinge becul, trebuie doar să atingeți comutatorul. Pentru ca becul să ardă în continuare, nu este necesar să țineți întrerupătorul cu degetul: becul va arde la nesfârșit.

Cu alte cuvinte, ea se află într-o stare constantă. Poate fi scos din această stare doar oprindu-l, folosind același comutator. Sau, cu alte cuvinte, treceți la o altă stare stabilă. Această stare va fi, de asemenea, stabilă, adică rămâne la nesfârșit, până când este pornită.

Ca un alt exemplu similar, ne putem aminti demaror magnetic convențional cu două butoane: apăsat butonul negru - motorul electric pornit, apăsat roșul - oprit. În acest caz, ar trebui să fiți atenți la faptul că apăsarea din nou a butonului Start (dacă motorul este deja pornit) nu va crește în niciun caz viteza acestuia. În același mod, puteți apăsa butonul Stop atunci când motorul este oprit: este pur și simplu o confirmare a stării de oprire.

În aceste exemple, natura pulsată a semnalului de intrare este clar vizibilă (apăsarea unui buton sau a unui buton). Există, de asemenea, două stări „dezactivate”, fiecare dintre acestea fiind stabilă: continuă până când semnalul de intrare este afectat. Cel mai apropiat de exemplele luate în considerare este declanșatorul RS.

RS - declanșator

Dintre toate tipurile de declanșatoare, RS este un declanșator, atât prin principiul acțiunii, cât și prin circuit, cel mai simplu. Anterior, când declanșatoarele au fost efectuate pe părți discrete (tranzistoare, rezistențe, condensatoare, diode), au spus că un declanșator este un amplificator în două etape, acoperit de feedback pozitiv. Nu vom lua în considerare această opțiune.

Declanșatorul din elemente logice 2I - NU microcipuri K155LA3. În figura 1 este prezentată o diagramă a unui astfel de declanșator.

Figura 1. RS - declanșare a elementelor 2I - NU.

Declanșatorul este obținut prin feedback încrucișat de la ieșire la intrare între două elemente logice. Un astfel de declanșator are două ieșiri și două intrări independente. Una dintre intrări (cea superioară conform schemei) se numește S din engleza SET - set, cealaltă intrare se numește R din engleza RESET - resetare. De multe ori aceste intrări și, în consecință, semnalele sunt numite pur și simplu pornit și oprit.

Pe lângă două intrări RS, declanșatorul are două ieșiri. Cel mai adesea, ieșirile sunt indicate pe circuite prin litera Q. Una dintre ieșiri se numește directă, iar cealaltă este inversă. Litera Q care indică ieșirea inversă este subliniată mai sus. Desemnarea / Q sau –Q este de asemenea permisă. În schema noastră, ieșirea directă este a 3-a ieșire a elementului DD1.1, iar ieșirea inversă este a 6-a ieșire a elementului DD1.2.

Ca semnale de intrare, se folosesc doar butoane, prin apăsarea căruia declanșatorul este transferat la starea corespunzătoare. În circuitele reale, semnalele de intrare pot fi furnizate de la ieșirile microcircuitelor. Pentru a efectua experimente educaționale, butoanele pot fi înlocuite pur și simplu cu o bucată de sârmă.

Trebuie menționat imediat că totul în acest circuit este arbitrar: semnalele de intrare nu aparțin picioarelor specifice ale microcircuitului, așa cum este indicat în diagramă. În acest caz, R și S pot fi schimbate, iar locația ieșirilor directe și invers se va schimba. Aici totul depinde doar de imaginația dezvoltatorului unei anumite scheme.

Două LED-uri sunt utilizate pentru a indica starea de declanșare: unul dintre ele se aprinde atunci când ieșirea este la un nivel ridicat. Celălalt va fi rambursat. LED-urile nu pot fi instalate, starea ieșirilor de declanșare poate fi monitorizată printr-un voltmetru convențional, deși acest lucru nu va fi foarte convenabil și clar.

După ce circuitul este asamblat pe o placă de panou, ar trebui să verificați instalarea corectă, apoi să o porniți. Când este pornit, unul dintre LED-urile se va aprinde. Care dintre ele este imposibil de spus în avans, deoarece totul este determinat de tranzitorii instabile în timpul pornirii și răspândirii parametrilor elementelor logice.

Să presupunem că LED-ul HL1 se aprinde, ceea ce indică faptul că ieșirea directă a declanșatorului Q este mare. În acest caz, ei spun că declanșatorul este instalat. Ieșirea inversă / Q va fi corespunzător scăzută (nivelul semnalului la ieșirea inversă este întotdeauna opus celui la ieșirea directă).

Toate discuțiile despre starea declanșatorului sunt relative la starea de ieșire directă. Dacă ieșirea directă este mare, declanșatorul este setat (pornit, se află într-o singură stare), iar dacă ieșirea directă este scăzută, se consideră că declanșatorul este resetat (oprit, în stare zero). După cum am menționat mai sus, starea de ieșire inversă este întotdeauna opusă celei directe.

Așadar, atunci când porniți puterea, LED-ul HL1 se aprinde, ceea ce indică un nivel ridicat la ieșirea directă. LED-ul HL2 va fi stins - declanșatorul este într-o singură stare.

Dacă în această stare a declanșatorului se apasă butonul SB1, atunci nu se va întâmpla nimic - LED-ul HL1 va continua să se aprindă și HL2 este stins. Astfel, apăsarea butonului SB1 a confirmat pur și simplu starea unică a declanșatorului.

Declanșatorul poate fi înlăturat din această stare doar prin apăsarea butonului SB2: LED-ul HL1 se va stinge, iar HL2 se va aprinde. Ca și în cazul precedent, apăsarea repetată sau menținerea lungă a timpului a butonului SB2 nu va putea modifica această stare. În această stare, circuitul va rămâne la nesfârșit, și anume până la apăsarea butonului SB1 sau până la oprirea alimentării.

Și ce se întâmplă dacă apăsați ambele butoane simultan? Nimic îngrozitor, în afară de faptul că starea de declanșare nu va fi definită, deoarece la ambele ieșiri există un nivel al unei unități logice. Prin logica declanșatorului, această stare este considerată interzisă, prin urmare, este inacceptabilă.

Dacă nivelul logic este prezent la ambele intrări, atunci starea de declanșare nu se schimbă. Acest mod se numește mod de stocare a informațiilor. Prin urmare, declanșatorul RS este adesea folosit în dispozitivele de stocare, de exemplu, în diferite tipuri de cipuri de memorie RAM statice.

Această întreagă poveste este prezentată în tabelul de adevăr al declanșatorului RS, prezentat în figura 1b. O versiune similară a declanșatorului RS se numește asincron, deoarece nu necesită semnalele suplimentare care să permită sau să interzică funcționarea intrărilor RS.

Destul de des, declanșatorul RS este utilizat ca supresor al respingerii contactelor mecanice, dacă este necesar să numărați impulsuri folosind un contor electronic. Astfel de contoare sunt efectuate și pe declanșatoare. De obicei, acestea sunt declanșatoarele D sau JK, care vor fi discutate în următoarea parte a articolului.

Boris Aladyshkin

Continuarea articolului: Jetoane logice. Partea 8. D - declanșator