Д-триггер

 

Изобретение относится к проектированию устройств цифровой вычислительной техники и дискретной а.втоматики на потенциальных логических элементах в интегральном исполнении. D-триггер состоит из основного триггера, образованного вентилями' 3- и 5, дополнительного триггера (вентили 7 и 8), первого вспомогательного триггера (вентили 4 и 6) и второго вспомогательного триггера .(вентили 1 и 2). Прием информации осуществляется по отрицательному фронту синхроимпульса, состояние выходов триггера при этом не меняется; изменение состояния выходов осуществляется по положительному фронту. Эта особенность достигается введением ъ известный несимметричный триггер Вебба дополнительного RS-триггера и соответствующих связей. Триггер может быть использован при построении функционально надежных сдвиговых регистр6в,~синхронНых счетчиков и других устройств с динамическим входом синхронизации, применяемых при проектировании заказных и полузаказных БИС. бил.•'' Nw'Ё

Ы2,, 1709500 А1 союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с (я)5 Н 03 К 3/037

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ евввй

Изббретение относится к проектирова- . зависела бы от технологических особеннонию устройств цифровой вычислительной ..стей кристалла. техники и дискретной автоматики на потен- . Известны ряд схем сдвиговых регистциальных логических элементах в интег- ров и счетчиков функционально устойчивых ральном исполнении. ., . к расфазировке сигнала синхронизации. Л

Однако меры, принимаемые к повышению - С)

Одной из серьезных проблем; возника- функциональной устойчивости этих схем, С) ющих при проектировании заказных и требуют, как правило, введения дополниполувахазных БИС и СБИС, является устра-., тельных межразрядных связей и построенение состязаний сигналов в цепях одно- ния этих устройств с применением ячеек фазной синхронизации, возникающих под памяти различного типа, влиянием конструктивно-технологических и топологических факторов. Наиболее рациональным способом

Одним из путей решения, этой пробле- борьбы с состязаниями в цепях синхросиг- . мы является создание функционально-на- нала представляется . использование при дежных устройств, входящих в состав БИС проектированиисдвиговыхрегистровисини СБИС. например сдвиговых .регистров хронных счетчиков специальных триггеровсчетчиков, работоспособность которых не .. шлюзов. (21) 4811301/21 (22) 06.04.90 (46) 30,01.92. Бюл, % 4 (71) Научно-производственное объединение

"Агат" (72) А.С. Волков, Г.Г. Гришин, А.Д. Капралов и А;А. Мадатов (53) 621.374.32 (088,8) (56) Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. М,: Энергоатомиздат, 1988, с. 234, рис. 7.8г, Там же, с. 197, рис, 6.16б. (54) 0-ТРИ ГГЕ Р (57) Изобретение относится к проектированию устройств цифровой . вычислительной техники и дискретной автоматики на потенциальных логических элементах в интегральном исполнении, D-триггер состоит из основного триггера, образованного венти, лями 3- и 5, дополнительного триггера (вентили 7 и 8), первого вспомогательного триггера (вентили 4 и 6) и второго вспомога. тельного триггера,(вентили 1 и 2). Прием информации осуществляется по отрица. тельному фронту синхроимпульса, состояние выходов триггера при.этом не меняется; изменение состояния выходов осуществля, ется по положительному фронту. Эта осо: бенность достигается введением в известный несимметричный триггер Вебба дополнительного RS-триггера и соответствующих связей. Триггер может быть использо.ван при построении функционально надежных сдвиговых регистров;синхронных счетчиков и других устройств с динамическим . входом синхронизации, применяемых при проектировании заказных и полузаказных

БИС. 6 ил.

1709500

Каждый из приведенных триггеровшлюзов представляет собой два последовательно соединенных синхронных триггера

Т1 и Т2 с общим сигналом синхронизации.

Первый триггер срабатывает по положительному фронту синхросигнала, запирая вход D и фиксируя тем самым информацию в триггере Т1, т. е. в первой ступени всего составного триггера-шлюза. По отрицательному фронту синхросигнала срабатывает триггер второй ступени 12, передавая на выход содержимое первой ступени.

Схема триггера имеет следующий недостаток. Время выдержки триггера Т2.на положительном фронте синхросигнала должно быть меньше задержки распростра.нения непрозрачного триггера Т1.

Известны также схемы триггеров, представляющие собой связку на двух непрозрачных триггерах, которые никаких . специальных требований к временным параметрам триггеров, из которых собраны триггеры-шлюзы, не предъявляют. При проектировании устройств с однофазной системой синхронизации на этих триггерах допускается расфазировка сигналов в любых цепях этих устройств, Недостатками всех триггеров являются, во-первых, относительно большие аппаратные затраты, и, во-вторых, повышенная нагрузка по входу синхронизации.

Наиболее близким па технической сущности к предлагаемому является несимметричный триггер Вебба 6. Этот триггер, с одной стороны; является непрозрачным по входу и непроницаем для помех, с другой . стороны; он имеет минимальную реализацию в базисе элементов И-НЕ (6 элементов).

Однако применение этого триггера в схемах сдвиговых регистров и синхронных счетчиках не гарантирует их функциональной надежности в случае возникновения расфазировки синхросигнала.

Расфазировки синхросигнала можно избежать, спроектировав цепи синхронизации вручную, что является весьма трудоемкой задачей и в конечном счете приводит к увеличению сроков проектирования БИС и

СБИС.

Цель изобретения — расширение области применения несимметричного триггера

Вебба за счет обеспечения воэможности его использования при построении функционально надежных сдвиговых регистров, синхронных счетчиков и других устройств, работосйоеобность которых не зависит от г конструктивно-технологических и топологйческих факторов.

Поставленная цель достигается тем, что в С1-триггер, содержащий первый, второй.

50 построении сдвиговых регистров и синхронных счетчиков, работоспособность которых не будет зависеть от "разбежки" синхросиг налов на входах триггеров, входящих в эти устройства.

55 На фиг. 1 представлена схема RS-триг. I гера, где обозначены С вЂ” вход синхрониза-ции, D — информационный вход, R — вход установки триггера в "ноль", 0 — прямой выход триггера, 0 — инверсный выход триггера, а также первый-восьмой элементы И10

45 третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, причем выход первого элемента соединен с первым входом второго элемента, выход которого соединен с первыми входами первого, третьего и,четвертого элементов, выход третьего элемента соединен с первым входом пятого элемента, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента, выход четвертого элемента соединен со вторым входом пятого элемента и первым входом шестого элемента, выход которого соединен со вторыми входами первого и четвертого элементов:, вход установки триггера в "ноль" соединен со вторыми входами второго и шестого элементов. информационный вход триггера соединен с третьим входом шестого элемента, дополнительно введены-седьмой и восьмой элементы И-НЕ, причем выход третьего злемента соединен с третьими входами второго и четвертого элементов и первым входом седьмого элемента, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента и является инверсным выходом триггера, выход пятого элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого элементов и со вторым входом восьмого элемента, выход которого соединен со вторым входом восьмого элемента и является прямым выходом триггера, вход синхронизации триггера соединен с третьими входами третьего и пятого элементов, вход установки в "ноль" соединен с четвертым входом пятого и с третьим входом седьмого элемента.

Введение в триггер-прототип дополнительного RS-триггера входы которого соединены с .выходами основного триггера, введение связей, соединяющих выходы основного триггера с входами вспомогательных триггеров и, наконец, введение входа синхросигнала объединением входов основного триггера позволило организовать триггер-шлюз, в котором по отрицательному фронту синхросигнала осуществляется запись данных во вспомогательныетриггеры, а по положительному фронту осуществляется установка основного и дополнительного триггеров, благодаря чему данный 0-триггер можно использовать при

1709500

НЕ 1-8 на иг.2—

8, а фиг. 2 — 6 — временные диаграм.-:: вспомогательные триггеры(выход вейтиля4 мы работы триггера, где буквами.обозначе-.. принимает уровень логического:"О"):. Дополны соответствующие входы триггера, . нительный триггер:хранит информацию до, цифрами — выходы логических элементов;: появления положительйогофронтана.входе : выходы триггера обоэначены буквой-и циф-:.:5 С, После формйрования этого франта уста- . навливается основной триггер (выход вЕн рой в скобках.

0-триггер состоит из основного тригге--, тиля 3-имеет уровень логического "0"), а ра, образованного вентилями 3 и 5, допол-.:, затем устанавливается: дополнительный: нительного триггера (вентили 7 и 8}, первого : триггер —. Q(8) - 0, Q(7) = 1. вспомогательного триггера(вентили4 и6) и:;10 Работа 0-триггера представлена в табвторого вспомогательного триггера (венти-: —, лице состояний. ли 1 и2)., :: ::, Вход уетановки в "0" триггера Р имеет

Триггер работает в следующих основ-. большой приоритет, чем вход синхронизаных режимах: устайовка триггера в "0", за-: .. ции С. На временных диаграммах. (фиг. 3— пись в триггер ".1", запись в триггер "-0", .t5 5) показаны различные варианты располопредставленных на временной диаграмме . жения сигнала.на входе Р по отношению к (ф . ). сигналу на входе С. B.исходном состоянии фиг. 2).

Для всех временных диаграмм время . триггер хранит "1", На этих временных дизадержки всех элементов условно принято аграммах показана установка.в 0" триггера одинаковым, причем время задержки пере- 20 .по входу P при попытке записи в триггер "1" ключения выхода элемента из "1",в.",О" - по входу С, принято равным времени задержки пере- : . Ha временной диаграмме(фиг. 6) также ключения выхода элемента из "0" в."1"; . -. показана установка в "0" триггера rro входу

Пусть в исходном. состоянии триггер:. Рприпопыткезаписивтриггер "1" повход: р " "(фиг. 2). 25 С. Висходномсостояйиитриггерхранит "1".

Для установки триггера в "0" на входЯ . Предлагаемый трйггер может быть исследует подать уровень "0". На выходах вен-:. : пользован в известных. схемах сдвиговых тиля 5 (основной триггер) и вентиля 7 (до-. регистров и различных синхронных счетчиполнительный триггер) при этом появится ков 7 — 10. При этом регистры и счетчики не . уровень " ", а на выходах вентилей 3 и,8-: 30 .подвержены риску неправильного функционирования из-за расфазировки синхросиг. уровень "0". Запись "1" в триггер осуществляется .. нала на входах триггеров.только после предустановки обоих вспомо.-.... Предлагаемый триггер может быть реагательных триггеров при 0 - 1, С = 1. Выхо- - - лизован на .вентильных матрицах,. основу ды вентилей 2, 4, 1 имеют при этом уровень 35 которых составляет многовходовой (до вось"1", а выход вентиля 6- уровень "0". Отри -... ми входов} вентиль И-НЕ. Примеры таких цательный фронт. на входе, С, -во-первых, вентилей приведены в 11, 12. приводит к потере информации основнйм: . Отечественнымианалогамиэтихвентитриггером (выходы вентилей 3 и 5 приникла-: лей матриц являются базовые- матричные ют уровень логической "1"), а во-вторых, ус- 4О кристаллы 1548ХМ1, 1548ХМЗ.. танавливает вспомогательные триггеры: .: Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я (выход вентиля 2 принимает уровень 0 ),:: 0-триггер, содержащий первый, второй, после чего данные на входе 0 могут быть . третий, четвертый, пятый и шестой элеменизменены, так как происходит запирание .ты И-НЕ, причем выход первого элемента входа О. Дополнительный триггер при С =. О 45 соединен с первым входом второго элеменне меняет. своего состояния до появления та, выход которого соединей с первыми вхоположительногофронтасинхросигнала;По-, дами первого, третьего и четвертого сле формирования положительного фронта .;: элементов, выход третьего элемента сое иод С вначале устанав-, нен с первым входом пятого элемента, вы- . мента соедиливаетсяосновнойтриггер(выходвентиля5 50 ход которого соединен с вторым входом принимаетуровеньлогического "0"),азатем третьего элемента. выход четвертого эле- устанавливается дополнительный триггер мента соединен с элемента и первым входом шестого элеменЗапись нуля осуществляется после та, выход которого соединен с вторыми вхопредустановки обоих вспомогательных 55 дами первого и четвертого элементов, вход вентилей 2, 4, 6 имеют в триггеров (С = 1, 0 = О). При этом выходы . установки триггера в "0" в соединен с втои,, имеют уровень "1", а выход рыми входами второго и шестого элементов вентиля 1 — овень "0". 0 ур " ". Отрицательный .информационный вход триггера соединен с фронт на входе С приводит к потере инфор- третьим входом шестого элемента, отл имацииосновнымтриггеромиустанавливает чающий ся тем ч о с, что, с целью расширения

1709500

П р и м е ч а н и е; Х вЂ” уровень "0" при лог."1";

/, 1 —. отрицательный фронт; — положительный .фронт; а) — основной триггер теряет информацию: устанавливаются вспомогательные триггеры; дополнительный триггер хранит старую информацию

6) — устанавливаются основной и дополнительный триггеры в) — хранение информации основным и дополнительным триггерами; предустановка вспомогательных триггеров в зависимости от логического уровня, подаваемого на вход D. области применения, в него дополнительно введены седьмой и восьмой элементы И-НЕ, причем выход третьего элемента соединен с третьими входами второго и четвертого

- элементов и первым входомседьмого элемента, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента и является инверсным выходом триггера, выход пятого элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого элементов и с вторым входом восьмого элемента, выход которого соединен с вторым входом седьмого эле-. мента и является прямым выходом триггера, 5 вход синхронизации триггера соединен с третьими входами третьего и пятого элементов, вход установки триггера в "0" соединен с четвертым входом пятого и с третьим. входом седьмого элементов.

1709500

1709500

1709500

Рог. б

Составитель А;Волков .

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Л.Бескид

Редактор Н,Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 г

Заказ 435 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35;; 4/5