Троичный синхронный RS-триггер
В двоичной цифровой технике синхронный RS–триггер состоит из асинхронного RS–триггера и комбинационного цифрового устройства, представляющего собой два вентиля, разрешающих или запрещающих прохождение информационных сигналов на входы /S и /R, как это показано на рисунке ниже.
Синхронный RS–триггер отличается от асинхронного наличием дополнительного входа C, образованного соединёнными вместе выводами входных вентилей, на который поступает синхронизирующий (тактовый) сигнал. Входные сигналы S и R являются информационными, а сигнал на входе C – синхронизирующим, по его активному уровню происходит переключение триггера.
Приведенную выше схему называют также синхронным RS–триггером с управлением уровнем (статическим синхронным RS–триггером), изменение состояния выходов которого происходит только в те моменты времени, когда на его синхронизирующий вход поступает тактирующий импульс.
Данное схемотехническое решение, известное и положительно зарекомендовавшее себя двоичной цифровой технике, было реализовано в конструкции троичного RS–триггера: на входы /S и /R устройства были подключены троичные вентили «INV-MIN», которые пропускают, инвертируя, сигналы на своём входе при наличии логической единицы на втором входе, как это показано на рисунке ниже.
В программе схемотехнического моделирования была разработана модель устройства, представленная на рисунке ниже.
Для удобства измерения таблицы истинности на выходы Q и /Q устройства были подключены декодеры троичного сигнала, помогающие визуализировать выходные сигналы посредством цветных двоичных индикаторов уровня. Входы /S и /R асинхронного RS–триттера (элемент DD3) были притянуты к шине положительного источника питания резисторами номиналом 1 кОм для исключения логических сбоев при переходе синхронного триггера в режим хранения.
Ниже представлена таблица логических переходов синхронного RS–триттера, измеренная с помощью данной модели.
Таблицу
Очевидно, что изменение логических сигналов на входах /S и /R возможно лишь при наличии разрешающего сигнала логической «1» на входе "C", называемого так от английского "CLOCK" — "ТАКТ". Следовательно, асинхронный троичный RS-триггер становится в таком случае тактируемым или синхронным.
Как и асинхронный RS–триттер синхронный вариант имеет несколько запрещенных состояний при S = 1, R = 1; S = 1, R = 0; S = 0, R = 1; поскольку при этом нарушается логика его работы, предполагающая, что выходы Q и /Q всегда находятся в противофазе.
Чтобы исключить появление комбинации запрещенных состояний на входах S и R синхронного RS–триттера схему его усложняют так, чтобы устройство имело единственный информационный вход, а сигналы на входах S и R всегда находились в противофазе.
Схема такого типа представляет собой синхронный D–триггер, который имеет единственный информационный вход "D" и тактовый вход – "C". Устройство троичного синхронного D–триггера будет рассмотрено далее.
Все упомянутые в тексте модели устройств
можно скачать здесь:
http://sgu-wap.narod.ru/Ternary/Download
