Logikchips. Del 7. Triggers. RS - trigger

Elektroniska enheter med två stabila utgångstillstånd kallas triggers. En utlösare översätts till ett av de stabila tillstånden med ingångspulser.

En liknande formulering ges som regel i all teknisk litteratur. För den som kom över det för första gången är det kanske inte helt klart. Vad är dessa två stater och varför kallas de stabila?

Det enklaste sättet att förklara detta är med ett enkelt och tillgängligt exempel. En ganska nära och förståelig analog kan vara en vanlig glödlampa med en brytare. Det finns två stater här: av - av. För en trigger är dessa tillstånd höga, låga. Det sägs också ibland, på - av, installerat - återställ.

För att tända eller stänga av glödlampan, tryck bara på brytaren. För att glödlampan ska fortsätta att brinna är det inte nödvändigt att hålla strömbrytaren med fingret: glödlampan bränner på obestämd tid.

Med andra ord är hon i ett stabilt tillstånd. Det kan endast tas ut ur detta tillstånd genom att stänga av det med samma strömbrytare. Eller med andra ord flytta till ett annat stabilt tillstånd. Detta tillstånd kommer också att vara stabilt, det vill säga det förblir på obestämd tid tills det är på.

Som ett annat liknande exempel kan vi komma ihåg konventionell magnetknapp med två knappar: tryckte på den svarta knappen - elmotorn var på, tryckte på den röda - stängd. I det här fallet bör du uppmärksamma det faktum att om du trycker på Start-knappen igen (om motorn redan är på) kommer det inte att öka hastigheten. På samma sätt kan du trycka på stoppknappen när motorn stannas: det är helt enkelt en bekräftelse av stoppläget.

I dessa exempel är insignalens pulserade natur tydligt synlig (genom att trycka på en strömbrytare eller knapp). Det finns också två "on - off" - tillstånd, som var och en är stabil: den fortsätter tills insignalen påverkas. Närmast de övervägda exemplen är RS - utlösaren.

RS - trigger

Av alla typer av triggers är RS en trigger, både genom handlingsprincipen och med kretsar, den enklaste. Tidigare, när triggers utfördes på diskreta delar (transistorer, motstånd, kondensatorer, dioder), sa de att en trigger är en tvåstegsförstärkare, täckt av positiv feedback. Vi kommer inte att överväga detta alternativ.

Trigaren från logiska element 2I - INTE mikrochips K155LA3. Ett diagram över en sådan utlösare visas i figur 1.

Bild 1. RS - trigger på element 2I - NOT.

Trigaren erhålls genom korsåterkoppling från utgången till ingången mellan två logiska element. En sådan trigger har två utgångar och två oberoende ingångar. En av ingångarna (den övre enligt schemat) kallas S från den engelska SET - set, den andra ingången kallas R från den engelska RESET - reset. Ofta kallas dessa ingångar och följaktligen signaler helt enkelt till och från.

Förutom två RS-ingångar har utlösaren två utgångar. Oftast indikeras utgångarna på kretsarna med bokstaven Q. En av utgångarna kallas direkt, och den andra är omvänd. Bokstaven Q som anger den omvända utgången understryks ovan. Beteckningen / Q eller –Q är också tillåten. I vårt schema är direktutgången den 3: e utgången från DD1.1-elementet, och den omvända utgången är den sjätte utgången från DD1.2-elementet.

Som insignaler används bara knappar genom att trycka på vilken avtryckaren överförs till motsvarande tillstånd. I riktiga kretsar kan insignaler tillföras från mikrokretsarnas utgångar. För att utföra pedagogiska experiment kan knapparna ersättas helt enkelt med en tråd.

Det bör genast noteras att allt i den här kretsen är godtyckligt: ​​insignalerna hör inte till de specifika benen på mikrokretsen, som anges i diagrammet. I detta fall kan R och S bytas ut och platsen för de direkta och inversa utgångarna kommer att förändras. Det beror bara på fantasin hos utvecklaren av ett visst schema.

Två lysdioder används för att indikera triggers status: en av dem tänds när utgången är på en hög nivå. Den andra kommer att återbetalas. Lysdioder kan inte installeras, status för triggerutgångarna kan övervakas med en konventionell voltmeter, även om detta inte kommer att vara särskilt bekvämt och tydligt.

När kretsen är monterad på en brödskiva bör du kontrollera rätt installation och sedan slå på den. När den är på tänds en av lysdioderna. Vilken, det är omöjligt att säga i förväg, eftersom allt bestäms av instabila transienter under påslagning och spridning av parametrarna för logiska element.

Anta att LED-lampan HL1 tänds, vilket indikerar att Q-utlösarens direkta utgång är hög. I det här fallet säger de att utlösaren är installerad. Den omvända utgången / Q kommer att vara motsvarande låg (signalnivån vid den omvända utgången är alltid motsatt till nivån vid direktutgången).

Alla diskussioner om utlösarens tillstånd är i förhållande till tillståndet för den direkta utgången. Om direktutgången är hög, är utlösaren inställd (på, är i ett enda tillstånd), och om direktutgången är låg, anses det att utlösaren återställs (av, i nolltillstånd). Som nämnts ovan är tillståndet för den omvända utgången alltid motsatt den direkta.

Så när du slår på strömmen tänds HL1-lysdioden, vilket indikerar en hög nivå på direktutgången. HL2-lysdioden slocknar - avtryckaren är i ett enda tillstånd.

Om i detta läge av avtryckaren att trycka på knappen SB1, kommer ingenting att hända - LED HL1 kommer att fortsätta att tända och HL2 är av. Således, genom att trycka på SB1-knappen bekräftade helt enkelt det enda tillståndet för utlösaren.

Trigaren kan tas bort från detta tillstånd endast genom att trycka på SB2-knappen: LED HL1 slås av och HL2 slås på. Liksom i föregående fall kan inte upprepade tryck på eller hålla ned SB2-knappen under lång tid inte ändra detta tillstånd. I detta läge kommer kretsen att förbli på obestämd tid, nämligen tills SB1-knappen trycks in, eller tills strömmen är avstängd.

Och vad händer om du trycker på båda knapparna på en gång? Inget fruktansvärt, förutom att triggartillståndet kommer att vara odefinierat, eftersom det vid båda utgångarna finns en nivå av en logisk enhet. Genom utlösarens logik anses detta tillstånd vara förbjudet, därför är det oacceptabelt.

Om logiknivån är närvarande vid båda ingångarna ändras inte triggertillståndet. Detta läge kallas informationslagringsläge. Därför används RS - trigger ofta i lagringsenheter, till exempel i olika typer av statiska RAM-chips.

Hela historien presenteras i sanningstabellen för RS-trigger, som visas i figur 1b. En liknande version av RS-trigger kallas asynkron, eftersom den inte kräver några ytterligare signaler som tillåter eller förbjuder drift av RS-ingångar.

Ganska ofta används RS-utlösaren som en hämmare för studs av mekaniska kontakter om det är nödvändigt att räkna antalet pulser med hjälp av en elektronisk räknare. Sådana räknare utförs också på triggers. Vanligtvis är dessa D- eller JK-triggers, som kommer att diskuteras i nästa del av artikeln.

Boris Aladyshkin

Fortsättning av artikeln: Logikchips. Del 8. D - trigger