к ти-J

щ

Рис. 6.68. а) Схема триггера на рис. 6.54; б) полная карта функций Vi, Уг в зависимости от всех управляющих входов /, К, ТИ, (/?D, Sd

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СИНХРОННЫХ ТРИГГЕРОВ

При использовании различных типов синхронных триггеров в одной системе целесообразно различать их символически не только по функциям подготовительных входов, но и по реакции триггера на тактовые импульсы. Примеры таких условных обозначений приведены па рис, 6.69. Обозначение входа тактовых ям-пульсов на рис. 6.69 справедливо для триггеров, управляемых од-

Активный фрон/п Активный фронт MS а) Bli

АктиБный фронт Антиёшй М-В В-~Р

Рис. 6.69. Условные обозначения синхронных триггеров: и) управляемых одним фронтом тактового импульса; б) двумя фронтами тактового импульса

ним фронтом, а на рис. 6.696 - для триггеров, управляемых двумя фронтами. Конъюнктивные и дизъюнктивные функции подготовительных входов можно выразить с помощью обычно используемых символов внутри самого символа триггера.

Быстродействие последовательностных систем на триггерах

Быстродействие последовательностной системы на триггерах зависит не только от быстродействия самих триггеров. В принципе, на быстродействие системы оказывают влияние следующие факторы.

Организация системы. Различают системы параллельные, последовательно-параллельные и последовательные. Наиболее быстродействующие системы - параллельные, наименее - последовательные, чаще всего используются последовательно-параллельные системы.

Способ управления, В зависимости от способа управления системы делятся на синхронные, асинхронные и комбинированные, в которых некоторые блоки работают синхронно, а другие - асинхронно. Асинхронные системы обладают большим быстродействием, но их реализация более сложная, а работа менее наглядна, чем у синхронных систем.

Задержка сигналов в базовых схемах. Этот фактор имеет наибольшее влияние на быстродействие системы, однако он зависит от множества других факторов. На величину задержки влияют: разветвление входов и выходов, колебания температуры и напряжения питания и прежде всего емкостные нагрузки входов и выходов. Кроме собственных емкостей используемых базовых элементов, должны быть учтены емкости печатных соединений и всех остальных подключенных проводников.

Задержка сигналов на соединительных линиях

С точки зрения ограничения быстродействия системы за счет задержки сигнала нельзя считать первостепенным фактором, например, максимальную частоту тактовых импульсов, специфицированную для триггеров соответствующей серии цифровых элементов. У логических схем должно быть достаточно времени для завершения требуемых операций до того, как под действием так-й оч 225

товых импульсов результаты этих операций будут записаны в триггер;

Наглядный пример приведен на рис. 6.70. Допустим, что на триггер А воздействует отрицательное изменение тактового импульса ТМ и после задержки Dj на выходе Q появляется сигнал 1.

Рис. 6.70. Задержка сигнала в последовательной системе:

/ - триггер; 2 - комбинационная логическая схема; 3 - информация от других логических схем

После задержки D2 этот сигнал появляется на входе логинес-кой схемы ЛСь Сигнал на выходе этой схемы появится с задержкой Dz и т. д. Сигнал проходит далее по проводам, через логические cxejMbi, усилители и т. п. до следующего триггера В. Через определенное время Dj, в течение которого информация должна быть на управляющих входах триггера, появится новая информация, причем с задержкой Dg. Ясно, что интервал времени между отрицательными изменениями двух следующих друг за другом тактовых импульсов не должен быть короче, чем полная задержка DDi+Dz+Ds+Di+Ds+De+Dj. Поэтому максимально допустимая частота тактовых импульсов равна f=l/D и не имеет непосредственного отнощения к максимальной частоте переключения самого триггера.

Условия правильной работы триггеров

Рассмотрим схему на рис. 6.71а с передачей информации с выхода триггера А на входы триггера В. Предположим, что это У/С-триггеры, работающие на принципе главной и вспомогательной памяти, выход которых изменяется под действием отрицательного изменения тактового импульса.

Используя временную диаграмму на рис. 6.71, рассмотрим теперь принцип работы схемы. В момент времени о, в начале тактового импульса, управляющие входы триггера А находятся в состоянии Ja=Ka=1, триггера В-Ув = 0; Кв=1. В момент тактовый импульс заканчивается, а в момент tz с определенной задержкой состояние выхода триггера А меняется на значение Qa = = 1. После некоторой задержки в логической схеме в момент 4 изменится состояние входа /в триггера В на значение /в=1. С точки зрения непосредственного воздействия фронта и спада так-