Триггерное устройство Советский патент 1991 года по МПК H03K3/37 

71

ю

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, а также в микроэлектронике для создания интегральных схем функционально законченных устройств, например триггеров. Цель изобретения - упрощение, которое достигается путем исключения в каждом из блоков управления двух элементов И и введением новых конструктивных связей. Устройство содержит RS-триггер 1, блоки 2, 3 управления, первую пару входов 4, 5, вторую пару входов 6, 7, прямой и инверсный выходы 8, 9. Каждый из блоков 2, 3 управления содержит импульсный ключ 10 и элемент ИЛИ 11. В устройстве вследствие формирования коротких импульсов на входах R и S триггера 1, длительность которых определяется только переходными процессами в импульсных ключах, возможно подключение к одному триггеру 1 любого количества блоков управления. 4 ил.

9

is

ю

Ю 4

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки информации, а также вмикроэлектронике для создания интегральных микросхем функционально законченных устройств, например триггеров.

Целью изобретения является упрощение.

Цель достигается за счет исключения в каждом из блоков управления двух элементов И и введения новых конструктивных связей.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема триггерного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие общие принципы функционирования устройства; на фиг.З приведена в качестве примера электрическая функциональная схема импульсного ключа; на фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие общие принципы работы импульсного ключа.

Триггерное устройство содержит RS- триггер с количеством пар входов R и S, равным необходимому количеству пар входов С и D (на фиг.1 показана реализация триггерного устройства, имеющего две пары входов С и D), блоки 2 и 3 управления, количество которых равно необходимому количеству пар входов С и D, первую пару входов 4,5, соответственно С1 и D1, вторую пару входов 6,7, соответственно С2 и D2, прямой и инверсный выходы 8,9 устройства.

Каждый блок 2 или 3 управления содержит импульсный ключ 10 и элемент ИЛИ 11.

Информационный входи вход управления имульсного ключа 10 блока 2 управления соединены соответственно с первой парой входов 4,5 (С1 и D1) устройства, вход запрещения коммутации соединен с выходом элемента ИЛИ 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами импульсного ключа 10 и соединены с первой парой соответственно входов R и S RS-триггера 1. Информационный вход и вход управления импульсного ключа 10 блока 3 управления соединены соответственно с второй парой входов 6,7 (С2 и D2) устройства, вход запрещения коммутации соединен с выходом элемента ИЛИ 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами импульсного ключа 10 и соединены с второй парой соответственно входов R и S RS-триггера 1, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами 8,9 устройства.

Триггерное устройство работает следующим образом.

После подачи на устройство питающих напряжений на входах 4 и 6 должны быть

установлены уровни О, на входах 5 и 7 могут действовать произвольные логические уровни, а триггер 1 может находиться в произвольном состоянии, например в со- стоянии 0, при котором на выходах 8 и 9

действуют соответственно уровни О и 1.

Поскольку структура триггерного устройства такова, что все его пары входов С и D однотипно подключаются к триггеру 1, то

ограничимся рассмотрением работы устройства на примере одной пары входов С и D, например соответственно входов 4 и 5.

Пусть на входе 5 установлен уровень 1, а на вход 4 поступает тактовый импульс.

В соответствии с уровнем 1, действующим на входе управления ключа 10, и правилом работы импульсного ключа (см.фиг.4), тактовый импульс проходит с информационного входа на второй выход ключа 10 и поступает

далее на S-вход триггера 1 и на второй вход элемента ИЛИ 11. При этом происходит переключение тригера 1 в состояние 1, при котором на выходах 8 и 9 устанавливаются соответственно уровни 1 и О, а на выходе

элемента ИЛИ 11 формируется уровень 1, который поступает на вход запрещения коммутации ключа 10. Это вызывает прерывание процесса коммутации тактового импульса ключом 10, вследствие чего уровень О последовательно формируется на его втором выходе, S-входе триггера 1 и на выходе элемента ИЛИ 11,

Таким образом, если на входе 5 установлен уровень 1, то в результате поступления на вход 4 тактового импульса триггер 1 устанавливается в 1, если ранее он находился в состоянии О, либо его состояние не изменяется, если ранее он находился в состоянии 1. При этом импульс на S-входе

триггера 1 имеет длительность, значительно меньшую длительности тактового импульса на входе 4.

Пусть на входе 5 установлен уровень О, а на вход 4 поступает тактовый импульс.

В соответствии с уровнем О, действующим на входе управления ключа 10, и правилом работы импульсного ключа (см.фиг.4) тактовый импульс проходит с информационного входа на первый вход ключа 10 и поступает

на R-вход триггера 1 и на первый вход элемента ИЛИ 11. При этом происходит переключение триггера 1 в состояние О, при котором на выходах 8 и 9 устанавливаются соответственно уровни О и Г, а на выходе элемента ИЛИ 11 формируется уровень Г,

который поступает на вход запрещения коммутации ключа 10. Это вызывает прерывание процесса коммутации тактового импульса ключом 10, вследствие чего уровень О последовательно формируется на его первом выходе, R-входе триггера 1 и на выходе элемента ИЛИ 11.

Таким образом, если на входе 5 установлен уровень О, то в результате поступления на вход 4 тактового импульса триггер 1 устанавливается в О, если ранее он находился в состоянии 1, либо его состояние не изменяется, если ранее он находился в состоянии О. При Этом импульс на R-входе триггера 1 имеет длительность, значительно меньшую длительности тактового импульса на входе 4.

Поскольку на входах R и S триггера 1 формируются короткие импульсы, длительность которых определяется только пере- ходными процессами переключения логических элементов, то это позволяет подключать к одному триггеру 1 любое количество блоков управления, кроме того, благодаря этому тактовые импульсы на вхо- дах 4 и 6 (в общем случае на всех С-входах тригерного устройства) могут перекрываться по длительности.

Образование в каждом из блоков управления предлагаемого устройства новой со- вокупности межэлементных связей обеспечивает ему существенные технико- экономические преимущества по сравнению с протитипом, которые заключаются в более высоких показателях надежности по количеству возможных отказов и экономич

п

ности энергоресурсов, а также в повышенной и более стабильной величине нагрузочной способности по выходам и пониженных массогабаритных характеристиках. Устройство требует для реализации существенно меньшего объема аппаратурных затрат, чем прототип, а следовательно, имеет меньшую стоимость за счет экономии материальных средств и комплектующих элементов. Конкретный объем экономии материальных средств и комплектующих элементов зависит от необходимого количества пар входов С и D и объема выпуска устройства. Формула изобретения Триггерное устройство , содержащее две или более пар входов С и D, RS-триггер, содержащий соответственно две или более пар входов R и S, идентичные блоки управления по количеству пар входов С и D, каждый из которых содержит импульсный ключ и элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом запрещения коммутации импульсного ключа, информационный вход и вход управления которого являются соответствующими входами С и D устройства, первый и второй выходы соединены с соответствующей парой R и S входов RS-триггера, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно прямым и инверсным выходами устройства, сличающееся тем, что, с целью упрощения, в нем в каждом блоке управления первый и второй входы элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым выходами импульсного ключа.

Фиг. 2

3

Јо

Ио

Ы

i

i

Вьи. -о

Вы к. 2 -о

Фиг. 3