Многофункциональный тактируемый триггер с управлением по срезу тактового сигнала Советский патент 1987 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится ,к импульсной технике и может быть использовано , в автоматических устрор1ствах 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 тактового сигнала содержит девять элементов ИЛИ-НЕ и два инвертора, входы первого 1 и второго 2 инверторов 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-НЕ 5 и с первыми входами третье- го 8 и четвертого 9 элементов ИЛИ-НЕ Вьпсод третьего элемента ИЛИ-НЕ В соединен с первыми входами пятого 10 и шестого 11 элементов ИЛИ-НЕ, 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 первы входом девятого элемента ИЛИ-НЕ 16, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ

и с выходом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, 45 11 ИЛИ-НЕ является входом R, а выход

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 ИШ1-ИЕ 18, третий 19 и четвертый 20 инверторы, первый вход десятого элемента РШИ-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента КПИ-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 sneMeH-- та ИЛИ-НЕ и с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами триггера и четвертого элемента ИЛИ-НЕ, 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 20, вход . которого подключен к четвертому входу 21 триггера и третьему входу первого элемента ИЛИ-НЕ, вькод которого соединен с пятым входом пятого и четвертым входом шестого элементов ИЛИ-НЕ, пятый вход десятого элемен- .та 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 RS-триггер с прямыми

входами) с выходами Q и Q , а инверторы 1,2, 19 и 20 с первого по/ четвертый и элементы ИЛИ-НЕ с первого по седьмой вместе с десятым эле- ментом ИЛИ-НЕ 18 образуют схему управления многофункционального триггера с управлением по срезу тактового сигнала.

При этом выход шестого элемента

седьмого элемента 12 ИЛИ-НЕ - входом S бистабильной ячейки, состоящей из восьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ.

Функции R н S в устройстве имеют следующий вид:

R C-S(RvQvX2vX3)(X1vX3vX2vR) x(RvX1vX4)-(Q X2vRVX3)CRVQvX3vx4vxO;

S C(SvR; Q-X2jC3vX vx3-X2.-RyR XX1-Z4VQ-X2 -R-X3VR-Q-X3-X4-X1) ,

или после преобразований

R (Rv(qvX2VX3)(X1vX2vx3) v(XlYX4)(QvX2vX3)(QVX1VX3VX4);

S j;(SVR(Q X2-X3vX1-X2-X3vX1-X4v VQ-X2-X3VQ-X1-X3-X4)).

Если обозначить через F функцию

Q-X2-X3VX1 X2-f3vX1-X4vQ.X2 yX3vQ-X1.-X3-X4,

TO функции S и R можно представить в виде:

S C(SVR-F) -, R C-S (RVF)

(1) (2)

Рассмотрим работу предлагаемого триггера во времени.

При значении тактового сигнала выходные сигналы схемы управления с учетом выражений (1) и (2) принимают значения:

S y-CF-RvS) О ; R T-S (FVR) 0.

Следовательно до тех пор, пока , значение выходных функций О иО на выходах бистабильной ячейки сохраняется без изменений (режим хранения

При переключении тактового сигнала из 1 в О (т.е. по срезу сигнала С) в первый момент времени функции S и R сохраняют свои прежние значения, а в последующий момент их значения определяются в соответствии с (1) и (2), т.е.

R 0-0(FVO) F , S O(F-OVO) F.

Таким образом, при переключении тактового сигнала С из 1 в О, выходные сигналы схемы управления S и R (а следовательно, и выходные сигнашы бнстабильной ячейки Q и Q) принимают значения в соответствии со значением функции F. При этом возможны два варианта: , .

а)если F 1, то5 1

б)если , 1.

После переключения значений вы- ходных сигналов схемы управления S и R из состояния (О, 0) в одно из двух состояний (о, 1) или (1, 0) до

окончания действия тактового сигнала значения выходных сигналов схемы управления S и R (а, следовательно, Q и Q на выходах бистабильной ячейки) сохраняются неизменными, даже если на информационных входах XI, Х2,ДЗ, Х4 возникнут искажения из-за влияния сигналов помех. Q Действительно, если С О, S 1 и R О, то в последующие моменты времени

S C(F-RvS) 0(F-Ov1). 1- 5 R C-S(JFvR) 0-1 (FvO) 0.

Если , 1, TO в последующие моменты времени

0 C(F-RvS) O(F-TvO) О , R C-S(FvR) O-O(Fvl) 1.

Следовательно, в последующие после переключения тактового сигнала 5 моменты времени значения сигналов S и R сохраняются без изменений, независимо от значений входных сигна- ° лов Х1, Х2, ХЗ и Х4, определяющих значение функции F. Таким образом, Q 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 изменения функции F в выражениях (1) и (2) при соответствующей коммутации входов Х1, Х2, ХЗ, Х4.

При первой настройке функция F 0 принимает значения F VDvQV, что соответствует рароте DV-триггера. При второй настройке функция F принимает значения F KQv3Q, что соответствует работе JK-триггера. 5 При третьей настройке функция F принимает значения F V QvQTvQVT, что соответствует работе TV-триггера (при V О или Т О триггер сохраняет прежнюю информацию, при V 1 Q и Т 1 триггер меняет свое состояние на противоположное).

При четвертой настройке функция F принимает значение F D -V -Т v vV-Т-QV.-T-Q, что соответствует ра- g боте 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 F SvR-T-0

5

VR -T-Q, что соответствует работе RST- тр иггера (при R триггер со- Ясраняет прежнее значение, при , устанавливается в 1 при , устанавливается в О, при переключается в проти- поволожнЬе состояние).

При шестой настройке функция F принимает значение F R-QvS-Q, при этом комбинация запрещена, что соответствует работе RS-триггера.

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

При восьмой настройке функция F принимает значения F , что соответствует работе Т триггера.

Описанный триггер имеет большие функциональные возможности по сравнению с прототипом, а именно реали- дует функции DTV- и 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 логических функций R и S, реализуемых на выходах схемы управления.

Формула .изобрет

Многофункциональный тактируемый . триггер с управлением по срезу тактового сигнала, содержапщй девять элементов ШШ-НЕ и два инвертора, входы первого и второго инверторов соединены соответственно с первым и втором входами триггера, выход первого инвертора подключен к первым входам первого и второго элементов ШШ-НЕ, 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 первого элемента ИЛИ-НЕ и с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому

1359885 6

входу седьмого элемента HJffl-HE, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ и с тактовым входом триггера, выход седь5 мого элемента ИЛИ-НЕ соединен с

третьим входом пятого элемента ИЛИ- НЕ, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым

10 выходом триггера и с первым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента РШИ-НЕ и с выходом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а

15 выход подключен и второму входу восьмого элемента ИЛИ-НЕ, второму выходу триггера и второму входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, о т л и ч а ю-- щ и и с я тем, что, с целью расши20 рения функциональных возможностей, в него введены десятый элемент ШШ-НЕ, третий и четвертый инверторы, первый вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом четвертого

25 элемента ИЛИ-НЕ, второй вход десятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к выходу восьмого элемента ШШ-НЕ, третий вход десятого элемен30 та ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом

третьего э:т емента ИЛИ-НЕ и с выходом третьего инвертора, вход которого соединен с третьими входами триггера четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход е н и я 35 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

40 которого подключен к четвертому

входу триггера и третьему входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с пятым входо: пятого и четвертым входом шестого элементов

45 ИЛИ-НЕ, пятый вход десятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом

триггера, а выход подключен к пятому входу шестого элемента ИЛИ-НЕ и шестому входу пятого элемента ИЛИ-НЕ,

50

седьмой вход которого 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 55 третьего элемента ШШ-гНЕ и подключен к второму входу триггера.

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 ИЛИ-НЕ и с шестым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ.- четвертый вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом третьего элемента ШШ-гНЕ и подключен к второму входу триггера.

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