Многофункциональный тактируемый триггер с управлением по срезу тактового сигнала

 

Изобретение может быть использовано в автоматических устройствах для приема и обработки информации и позволяет расширить функциональные ;возможности триггерн. Устройство содержит инверторы 1 и 2 и элементы ИЛИ-НЕ 5,6,7... 12, 14 и 16. Введение инверторов 19 и 20 и элемента ИЛИ- НЕ 18 позволяет триггеру реализовать функции DTV- и RST-триггеров, а также сократить количество внешних выводов . 1 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 Н 03 К 3/286

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4031688/24-21 (22) 03.03,86 (46) 15.12.87. Бюл. Р 46 (71) Пермский политехнический институт (72) Л.Ф. Викентьев, С.В. Вергелис и А.С, Иванов (53) 621.374(088.8) (56) Букреев Н,Н. и др, Микроэлектронные схемы цифровых устройств.

M.: Советское радио, 1975, с. 100 рис. 3.18.

Агачанян Т..М. Плеханов С.П. Интегральные триггеры устройства автоматики. М.: Машиностроение, 1978, с. 269, рис. 3.7.

„„SU„„13598 5 A i (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТАКТИРУЕМЫЙ

ТРИГГЕР С УПРАВЛЕНИЕМ ПО СРЕЗУ ТАКТОВОГО СИГНАЛА (57) Изобретение может быть использовано в автоматических устройствах для приема и обработки информации

- и позволяет расширить функциональные возможности триггера. Устройство содержит инверторы t и 2 и элементы

ИЛИ-НЕ 5,6,7...12, 14 и 16. Введение инверторов 19 и 20 и элемента ИЛИНЕ l8 позволяет триггеру реализовать функции DTV- u RST-триггеров, а также сократить количество внешних выводов. l ил.

1359885

10

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических устройствах для приема и обработки информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, На чертеже представлена функциональная схема предложенного триггера.

Многофункциональный тактируемый триггер с управлением по срезу такто. вого сигнала содержит девять элементов ИЛИ-НЕ и два инвертора, входы первого 1 и второго 2 инверторов 1 соединены соответственно с первым 3 и вторым 4 входами триггера, выход первого инвертора подключен к первым входам первого 5 и второго 6 элементов ИЛИ-НЕ, выход второго инвертора

2 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 6, третий вход которого подключен к третьему входу 7 триггера, а четвертый вход соединен с вторым входом первого элемента

ИЛИ-HE 5 и с первыми входами третьего 8 и четвертого 9 элементов ИЛИ-НЕ.

Выход третьего элемента ИЛИ-НЕ 8 соединен с первыми входами пятого 10 и шестого 11 элементов ИЛИ-HE выход последнего подключен к первому входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ 12, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ 10 с тактовым входом 13 триггера, выход седьмого элемента ИЛИ-НЕ 12 соединен с третьим входом пятого элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента

ИЛИ-НЕ 14, выход которого соединен с первым выходом 15 триггера и с первым входом девятого элемента ИЛИ- IE 16, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ и с выходом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а выход подключен к второму входу восьмого элемента.ИЛИ-НЕ 14, к второму выходу 17 триггера и к второму входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ 9.

Триггер также содержит десятый элемент ИГПИ-НE 18, третий 19 и четвертый 20 инверторы, первый вход десятого элемента ИЛИ-HE соединен с первым входом четвертого элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход десятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к выходу восьмого элемента ИЛИ-НЕ, третий вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом третьего элемен. та ИЛИ-НЕ и с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами триггера и четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которо"

ro подключен к четвертому входу пятого и третьему входу шестого элементов ИЛИ-НЕ, четвертый вход десятого элемента ИЛИ-HE соединен с выходом четвертого инвертора 20, вход которого подключен к четвертому входу 21 триггера и третьему входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с пятым входом пятого и четвертым входом шестого элементов

ИЛИ-НЕ, пятый вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом триггера, а выход подключен к пятому входу шестого и шестому входу пятого элементов ИЛИ-НЕ, седьмой вход последнего соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ и с шестым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и подключен к второму входу 4 триггера.

Многофункциональный тактируемый триггер с управлением по срезу тактового сигнала работает следующим образом.

Восьмой 14 и девятый 16 элементы

ИЛИ-НЕ образуют бистабильную ячейку (асинхронный 2$-триггер с прямыми входами) с выходами Q „> и Q „„, а инверторы 1,2, 19 и 20 с первого почетвертый и элементы ИЛИ-НЕ с первого по седьмой вместе с десятым элементом ИЛИ-HE 18 образуют схему управления многофункционального триггера с управлением по срезу тактового сигнала.

При этом выход шестого элемента

11 ИЛИ-НЕ является входом R, а выход седьмого элемента 12 ИЛИ-НŠ— входом S бистабильной ячейки, состоящей из восьмого и девятого элементов

ИЛИ-НЕ, Функции К И Я в устройстве имеют следующий вид:

R = С.Б(РчЯчХ2чХЗ)(Х1чХЗчХ2vP) (КчХ1чХ4).(ЦчХ2чКчХЗ)(RvqvX3vX4vX1);

S = C(SvR-Q .Õ2 ХЗчХ1чХЗ-Х2.RvR " х Х1 K4vQ Х2 R -.ХЗчК.Q -ХЗ. Х4. Х1), или после преобразований

3 13598

К = С ° Б(Б.ч(ччХ2чХЗ) (Х1чХ2чХЗ)

«(X7vX4) (ЯчХ2чХЗ) (ЯчХ1чХЗчХ4);

S = C(SvR(Q Х2.ХЗчХ1 Х2 ХЗчХ1.Х4<

v Q Х2 ХЗч(. X1. XÇ Х4)) .

Если обозначить через F функцию

F = Q-Х2 ХЗчХ1 Х2-X3vX7-X4vQ-Õ2 " 10 х ХЗчЯ Х1:XÇ Х4, то функции 8 и R можно представить в виде:

S = C(SvR-Г); (1)

R = С- S (RvF) (2) 85 4 окончания действия тактового сигнала С=О значения выходных сигналов схемы управления S u R (а, следовательно, Q u Q на выходах бистабильной ячейки) сохраняются неизменными, даже если на информационных входах

Х1, Х2 „ХЗ, Х4 возникнут искажения из-эа влияния сигналов помех, Действительно, если С = О, S = 1 и R = О, то в последующие моменты времени

S = C(F-Кчя) = О(Р Ov1) = 1;

R- = С-8(ГчН) = О 1(ГчО) = О.

Если С = О, S = О и R = 1, то в по- следующие моменты времени

Рассмотрим работу предлагаемого триггера во времени.

При значении тактового сигнала

С=1 выходные сигналы схемы управления с учетом выражений (1) и (2) принимают значения:

S = 7-(F RvS) = 0;

R = 1.S (FvP) = О.

Следовательно, до тех пор, пока . 30

С=1, значение выходных функций 0 и 0 на выходах бйстабильной ячейки сохраняется без изменений (режим хранения), При переключении тактового сигнала из "1" в "О" (т,е, по срезу сигнала С) в первый момент времени функ35 ции S u R сохраняют свои прежние значения, а в последующий момент их значения определяются в соответствии с (1) и (2), т е, R = О - O (F vo) = F

S = 0(F -0vO) = F, Таким образом, при переключении 45 тактового сигнала С из " 1" в "О", выходные сигналы схемы управления

S u R (а следовательно, и выходные сигналы бистабильной ячейки Я и Я) принимают значения в соответствии со 50 значением функции P. При этом возможны два варианта: а) если F - =1, то S -= 1 и R -= -О; б)еслиР=О,то В=ОИРУ=1 °

После переключения значений выходных сигналов схемы управления S и R из состояния (09 О) в Одно иэ двух состояний (О, 1) или (1, О) до

S = C(F RvS) = 0(F.1v0) = О;

R = C S(FvR) = О-0(Fv1) = 1, Следовательно, в последующие после переключения тактового сигнала моменты времени значения сигналов

S и К сохраняются без изменений, независимо от значений входных сигналов Х1, Х2, XÇ и Х4, определяющих значение функции F, Таким образом, предлагаемая схема, как и прототип, реализует триггер с управлением по срезу тактового сигнала.

Настройка многофункционального триггера на реализацию той или иной функции осуществляется за счет изме-. нения функции F в выражениях (1) и (2) при соответствующей коммутации входов Х1, Х2, XÇ, Х4, При первой настройке функция F принимает значения Р = ЧУчф, что соответствует работе DV-триггера..

При второй настройке функция Г принимает значения F = KQv3Q, что соответствует работе JK-триггера.

При третьей настройке функция F принимает значения F = U QvQTvQVT, что соответствует работе TV-триггера(при V = О или Т = О триггер сохраняет прежнюю информацию, при V = 1 и Т = 1 триггер меняет свое состояние на противоположное).

При четвертой настройке функция

P принимает значение F = D .Ч Т ч

Л -Т .QvV, T-Q что соответствует работе DTV-триггера (при V = О он функционирует как Т-триггер, а при V = 1 и Т = 1 — как D-триггер).

При пятой настройке функция F принимает значение Р = SvR T.O v

1359885 Р Т-Q, что соответствует работе RSTтриггера (при R = S=T=O триггер сохраняет прежнее значение, при S = 1, R=T=O устанавливается в " 1" при

R=1, Я=Т=О устанавливается в "О", 5 при Т=1, $=Е=О переключается в протиповоложное состояние).

При шестой настройке функция F принимает значение F = Р .Q N Q, при этом комбинация К=S=1 запрещена, что

10 соответствует работе RS-триггера.

При седьмой настройке функция Г принимает значение Г=D, что соответствует работе D-триггера.

При восьмой настройке функция Р принимает значения Г = Т-QA- Q, что соответствует работе Т-триггера.

Описанный триггер имеет большие функциональные воэможности по сравнению с прототипом, а именно реализует функции DTV- u RST-триггеров, а также имеет большую надежность за счет сокращения количества внешних выводов.

Кроме того, если вместо сигнала

С на вход 3 триггера подать сигнал

С, то предлагаемая схема будет реализовать многофункциональный триггер с управлением по фронту тактового сигнала, что следует из значений

30 логических функций R u S реализуемых на выходах схемы управления.

Ф о р м у л а,и з о б р е т е н и я 35

Многофункциональный тактируемый триггер с управлением по срезу тактового сигнала, содержащий девять элементов ИЛИ-НЕ и два инвертора, входы 40 первого и второго инверторов соединены соответственно с первым и вторым входами триггера, выход первого инвертора подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, 45 выход второго инвертора соединен с вторым входом второго элемента

ИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к третьему входу триггера, а четвертый вход соединен с вторым входом 50 первого элемента ИЛИ-НЕ и с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-HK выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ, 55 выход которого подключен к первому

1 входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ и с тактовым входом триггера, выход седьмого элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИНЕ, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым выходом триггера и с первым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ и с выходом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а выход подключен к второму входу восьмого элемента ИЛИ-НЕ, второму выходу триггера и второму входу четвертого элемента ИЛИ-HE о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены десятый элемент

ИЛИ-НЕ, третий и четвертый инверторы, первый вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход десятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу третьего элемента

ИЛИ-НЕ и к выходу восьмого элемента

ИЛИ-НЕ, третий вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ и с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами триггера четвертого элемента ИЛИ-HE выход которого подключен к четвертому входу пятого и третьему входу шестого элементов ИЛИ-НЕ, четвертый вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом четвертого инвертора, вход которого подключен к четвертому входу триггера и третьему входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с пятым входом пятого и четвертым входом шестого элементов

ИЛИ-НЕ, пятый вход десятого элемента ИЛИ-HE соединен с первым входом триггера, а выход подключен к пятому входу шестого элемента ИЛИ-НЕ и шестому входу. пятого элемента ИЛИ-НЕ, седьмой вход которого соединен с выходом второго элемента HJIH-HE и с шестым входом шестого элемента И5П1-НЕ. четвертый вход четвертого элемента

ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом третьего элемента ИЛИ-.kIE и подключен к второму входу триггера.