Триггерное устройство

 

Изобретение относится к устройствам реализации функции RS - триггера и может использоваться в условиях повышенного уровня помех. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Входные сигналы поступают на шины 1-1 и 1-2 и переключают элемент ИЛИ-НЕ 4, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом задержки 5, воздействует на элементы И-НЕ 2-1 и 2-2. Повышение помехоустойчивости обеспечивается подачей входных сигналов на входы RS-триггера 3 через элементы И 6-1 и 6-2, на вторые входы которых поданы сигналы с выходов элементов И-НЕ 2-2 и 2-1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1478303 (51)4 Н 03 К 3/037

riATEil Ti;

Б, Б,;,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТРИГГЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238729/24-21 (22) 04,05.87 (46) 07,05.89. Бюл. №- 17 (72) Г.И.Шевченко (53) 621 ° 373.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 866711, кл. Н 03 Н 3/286, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 841087, кл. Н 03 К 3/286, 1981.

Справочник по вычислительной технике, / Под ред. Б.Н.Малиновского. — Киев: Техника, с.110, рис. 3.12 а, б.

Nachrichtentechnik Electronik, 29, 1979, № 12, с.511, рис.5, (57) Изобретение относится к устройствам реализации функции RS-триггера и может использоваться в условиях повышенного уровня помех. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Входные сигналы поступают на шины 1-1 и 1-2 и переключат элемент

ИЛИ-HE 4, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом

5 задержки, воздействует на элементы

И-HE 2-1 и 2-2. Повышение помехоустойчивости. обеспечивается подачей входных сигналов на входы RS-триггера 3 через элементы И 6-1 и 6-2 на вторые входы которых поданы сигналы с выходов элементов И-НЕ 2-2 и 2-1. 1 ил.

1 14783

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании устройств вычислительной техники, например счетчиков, РегистРов, запоминающих уст- 5 ройств.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На чертеже представлена структурная схема триггерного устройства. 10 г

Триггерное устройство содержит первую 1-1 и вторую 1-2 входные шины, первый 2-1 и второй 2-2 элементы И-НЕ, RS-триггер 3, элемент ИЛИ-НЕ

4 и элемент 5 задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ 4 и первыми входами элементов И-НЕ 1-1 и

1-2, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным 20 выходами RS-триггера 3, а входы элемента ИЛИ-НЕ 4 соединены с первой

1-1 и второй 1-2 входными шинами.

В устройстве также содержится первый 6-1 и второй 6-2 элементы И, выходы которых соединены соответственно с S u R входами RS-триггера 3, первые входы первого 6-1 и второго

6-2 элементов И соединены соответственно с первой 1-1 и второй 1-2 шина- 30 ми, а вторые входы первого 6-1 и второго 6-2 элементов И соединены с выходами соответственно второго 2-2 и первого 2-1 элементов И-HE.

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие входных сигналов и импульсных помех на кодовых входных шинах 1-1 и 1-2 устройства, когда потенциалы этих входов равны низко- 40 му логическому уровню сигнала, а

RS-триггер 3 находится в одном из двух устойчивых состояний, например в состоянии "1", на выходе Q триггера 3, а также на выходах эле- 45 ментов 4, 5 и 2-2 устанавливается высокий уровень сигнала, на выходе Q триггера и на выходах элементов 2-1.

6-1 и 6-2 — низкий уровень сигнала, на втором входе элемента 6-1 — вы- 50 сокий уровень, а на втором входе элемента 6-2 — низкий уровень сигнала.

В таком состоянии устройство находится до появления на его входных шинах 1-1 и 1-2 высоких уровней сиг- 55 налов или импульсных помех. При анализе работы устройства в условиях воздействия на его входы импульсных сигналов v помех принимаем, что мак03 симальные амплитуды помех могут достигать максимальных амплитуд сигналов,т.е. при появлении и сигнала и помех на любой из входных шин потенциал приобретает значение высокого логического уровня сигнала, Однако длительность помехи должна быть меньше длительности сигнала и интервала между концом предыдущего и началом последующего сигнала на одной или разных входных нашах устройства, хотя длительность помехи мо.жет существенно превьппать время переброса RS-триггера из одного состояния в другое. Кроме того, при анализе будем учитывать, что время задержки сигнала в элементе 5 устройства несколько превышает максимальную длительность помехи, оставаясь меньше минимальной длительности сигнала при любых разбросах параметров устройства и источников его входных сигналов по крайней. мере на величину времени переброса RS-триггера 3.

При анализе поведения устройства в условиях воздействия сигналов и помех рассмотрим следующие реальные комбинации указанных воздействий: на одну из входных шин воздействует помеха, вторая шина свободна от воздействия сигналов и помех; на одну из входных шин воздействует сигнал, вторая шина свободна от воздействия; на одну из входных шин воздействует сигнал, на другую — помеха, начинающаяся одновременно с сигналом и заканчивающаяся раньше последнего, В первом из перечисленных вьппе случаев возможны два варианта воздействия помехи: на первую входную шину 1-1 и на вторую входную шину 1-2.

При воздействии помехи на первую входную шину 1-1 (заметим, что RSтриггер 3 находится в состоянии "1." и все элементы устройства имеют потенциалы на выходах и входах, указанные в описании ранее, при рассмотрении случая отсутствия воздействия), поскольку на втором входе элемента

6-1 высокий уровень, помеха проходит на S-вход RS-триггера 3 и подтверждает его состояние. Одновременно высокий уровень помехи, попав на первый вход элемента 4, вызывает появление низкого уровня на его выходе и через время задержки, оговоренной ранее, на выходе элемента 5. При этом на вторых входах элементов 2-1 и 2-2 появляется

5 14783 тельно момента появления на входной шине 1-2) на R-вход RS-триггера 3 и изменяет его состояние с "1" на

"0". Через время, равное времени задержки элемента 5, пбсле момента окончания сигнала на входной шине

1-2, на входах элементов 2-1 и 2-2 появляется высокий уровень напряжения, на выходе элемента 2-1 — высокий уровень напряжения, на выходе элемента 2-2 †низкий, элемент 6-1 закрывается по входу, элемент 6-2 остается открытым по входу, на выходах обоих этих элементов остается низкий уровень напряжения (так как сигнал на входной шине 1-2 уже закончился, а на входной шине 1-1 его не было), и изменения состояния RSтриггера 3 не происходит,он остается в состоянии "0".

Третий случай воздействия сигналов и помех также имеет два варианта. Рассмотрим первый из них, когда сигнал воздействует на входную шину 1-1, а помеха — на входную шину

1-2 (RS-триггер до начала этих воздействий находится в состоянии "1").

В этом случае сигнал проходит через открытый элемент 6-1 на S-вход RSтриггера 3 и .подтверждает его состояние. Помеха с входной шины 1-2 не проходит через закрытый элемент 6-2.

Совместное воздействие сигнала и по-. мехи на входы элемента 4 вызывает на его выходе появление сигнала низко35 го уровня, длительность которого равна длительности сигнала .на входной шине 1-1. Через время, равное времени задержки элемента 5, после окон40 чания сигнала на входной шине 1-1, на выходе элемента 5 появляется высокий урсвень напряжения, на выходах элементов 2-1 и 2-2 — также высокий уро вень элементы 6-1 и 6-2 оказываютФ

45 ся открытыми по входам, однако сигнал на входной шине 1-1 и помеха на входной шине 1-2 к этому моменту времени уже не будут существовать, На выходах элементов 6-1 и 6-2 сохраня50 ется низкий уровень напряжения и состояние RS-триггера не изменяется

l l 11i (он останется в состоянии 1 ).

В случае, когда сигнал поступает на входную шину 1-2 помеха — на

55 входную шину 1-1 (RS-триггер находит.ся до воздействия, как в предыдущем случае, в состоянии "1"), помеха проходит через элемент 6- 1 на 5-вход

03 6 триггера 3 и подтверждает состояние

"1" триггера 3. Сигнал с входной шины 1-2 вначале не проходит через закрытый элемент 6-2, но через время, равное времени задержки элемента 5, после начала сигнала элемент

6-2 открывается (элемент 6-1 остается открытым), и сигнал с входной шины 1-2 проходит через элемент 6-2 на

R-вход триггера 3, перебрасывая его в состояние "0". Через время, равное времени задержки в элементе 5,после окончания воздействия сигнала на . входную шину 1-2, на выходе элемента

5 восстанавливается высокий уровень, на выходе элемента 2-1 появляется высокий уровень, на выходе элемента

2-2 — низкий уровень, элемент 6-1 оказывается закрытым по входу, элемент 6-2 — открытым, на выходе этих вентилей низкий уровень не изменяется, и RS-триггер 3 остается в состоянии "0".

Таким образом, во всех рассмотренных случаях воздействия помех и сигналов на входные шины 1-1 и 1-2 устройства последнее функционирует нормально, устанавливаясь в то или другое состояние под воздействием сигналов и не реагируя на воздействие помех, амплитуда которых может достигать уровня сигналов, а длительность — значительно превышать время переброса RS-триггера из одного состояния в другое.

Формула изобретения

Триггерное устройство, содержащее первую и вторую входные шины, первый и второй элементы И-НЕ, RSтриггер, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ,задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами RS-триггера, а входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с первой и второй входными шинами,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости в него введены первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с S- u R-входами

RS-триггера, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первой и второй входз

147 низкий уровень напряжения, а на их выходах 7-1 и 7-2 — высокий, и оба элемента 6-1 и 6-2 окажутся открытыми. Однако к этому времени помеха на входной шине 1-1 уже закончится, и на выходах обоих элементов 6-1 и 6-2 сохраняется низкий уровень сигнала. Триггер 3 остается в состоянии "1", по окончании помехи на входной шине 1-1 на выходе элемента 4 появляется высокий уровень, который через время задержки появляется на выходе элемента 5, и на выходе элемента 2-1 появляется низкий уровень напряжения, на выходе элемента 2-2 — высокий, и схема устройства возвращается в состояние ожидания, описанное ранее.

При появлении помехи на втором кодовом входе входной шины 1-2 устройства она не проходит через элемент 6-2, поскольку он закрывается низким уровнем напряжения по второму входу, и состояние триггера 3 при появлении помехи не изменяется.

Поскольку эта помеха поступает также на второй вход элемента 4 и вызывает на его выходе появление низкого уровня напряжения, который через время задержки, большее длительности помехи, закрывает элементы 2-1 и 2-2 по вторым входам, и на их выходах появляются высокие уровни напряжений, элементы 6-1 и 6-2 открываются, но помеха к этому времени уже заканчивается, и на выходе элемента

6-2 сохраняется низкий уровень напряжения, не вызывающий изменения состояния RS. — òðèããåðà 3. Если перед поступлением помехи на входную шину 1-2 на входной шине 1-1 действовал сигнал, установивший RSтриггер 3 в состояние "1", то элементы устройства вернутся в состояние ожидания (рассмотренное выше состояния при отсутствии воздействий сигналов и помех) через время, равное времени задержки элемента 5 после окончания действия указанного сигнала. Поскольку мы условились ранее, что интервал между окончанием предыдущего сигнала и началом следующего сигнала (или помехи) на любом из кодовых входов больше длительности помехи (и, соответственно, времени задержки элемента 5), то элемент 6-2 успеет закрыться перед появлением помехи на входной шине

8303

1-2,и помеха, таким образом, не проходит на R-вход триггера 3. Таким образом, при появлении гтомехн на ntoбом из кодовых входов устройства состояние RS-триггера ие изменяется, Рассмотрим поведение предлагаемого устройства для второго случая комбинаций воздействия сигналов и помех, а именно для случая, когда на одну из входных шин устройства воздействует сигнал, а вторая входная шина свободна от воздействия сигнала или помехи. В этом случае также возможны два варианта: когда сигнал воздействует на входную шину 1-1 и когда сигнал воздействует на входную шину 1-2.

В превом из этих вариантов сигнал проходит через элемент 6-1 на S-вход

RS-триггера 3 и подтверждает его состояние. Появление сигнала на первом входе элемента 4 вызывает появление низкого уровня на его выходе и через время задержки элемента 5 появление низкого уровня на входах элементов 2-1 и 2-2, и высоких уровней на их выходах и соответственно на входах элементов 6-1 и 6-2. При этом никаких изменений на выходах этих элементов и, соответственно, на S- u

R-входах RS-триггера 3 не происходит и его состояние не изменяется. Через время задержки элемента 5, после окончания воздействия сигнала на входной шине 1-1, на входах элементов 2-1 и 2-2 появляется высокий уровень напряжения, на выходе элемента

2-1 появляется низкий уровень, на выходе элемента 2-2 — высокий уровень, и все элементы устройства остаются в состоянии, в котором они находились до воздействия сигнала на входную шину 1-1.

При воздействии сигнала на входную шину 1-2 он вначале не проходит через элемент 6-2, поскольку последний закрыт сигналом с выхода элемента

2-1.Попадая на второй вход элемента

4, этот сигнал вызывает появление на

его выходе уровня, который через время задержки элемента 5 появляется на входах элементов 2-1 и 2-2, вызывая на их выходах появление высоких уровенй напряжения, открывающих по входам. элементы 6-1 и 6-2, благодаря чему сигнал с входной шины 1-2 проходит через элемент 6-2 (через время задержки элемента 5 с тноси1478303!

Составитель О.Скворцов

Редактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 2371/53 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ными шинами, а вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходами соответственно второго и первого элементов И-НЕ.