От RS-триггера переходим к D-триггерам. Эти триггеры интересны тем, что они могут использоваться не только для хранения информации, но и в качестве делителей частоты.
Начнем с условного обозначения:
Обратите внимание на кружочки на выводах S и R. Это говорит о том, что рабочий логический уровень на них низкий ( 0 ).
Сигналы R и S выполняют ту же функцию, что и аналогичные сигналы RS триггера: при подаче на вход S уровня логического нуля триггер установится в единичное состояние (т.е. на прямом выходе Q будет 1). Вообще, когда говорят о состоянии триггера, имеется в виду состояние его прямого выхода. Соответственно, при подаче на вход R низкого ЛУ, высокий ЛУ будет на инверсном выходе, а на прямом будет 0.
Кроме RS входов D-триггер имеет еще вход данных D, от английского Data (данные), и вход синхронизации C от английского же Clock (импульс, строб). Используя эти входы можно заставить триггер работать либо как элемент памяти, либо как счетный триггер.
Давайте посмотрим, как работает этот триггер, а для этого соберем в эмуляторе Atanua вот такую схему.
В эмуляторе во вкладке Base выбираем триггер D-flipflop, а во вкладке Misc - генератор Clock 0.2 Hz с частотой 0,2Гц. После сборки красный светодиод будет мигать, а желтый - постоянно светиться. Триггер находится в состоянии хранения информации. Теперь, в тот момент, пока горит красный светодиод, нажмем на кнопку. Ничего не изменилось, только на входе D появился высокий ЛУ. Красный светодиод погаснет - ничего не меняется. А вот в момент следующего зажигания красного светодиода триггер опрокинется, т.е. желтый светодиод погаснет, а зеленый загорится. Такое состояние будет удерживаться до тех пор, пока вы удерживаете кнопку (режим хранения информации). Отпустим ее в тот момент, когда горит красный светодиод. Тогда в момент его следующего загорания триггер снова опрокинется - зеленый погаснет, а желтый загорится. Все это хорошо видно на графиках.
Как видно из графиков, опрокидывание триггера происходит по положительному фронту импульсов (переход от 0 к 1). При неизменном уровне на входе D состояние триггера не меняется.
Теперь заставим работать D-триггер в счетном режиме (т.е. в режиме делителя частоты входных импульсов на два). Для этого нужно соединить вход D с инверсным выходом. Соберем в эмуляторе вот такую схему.
Берем генератор частотой 1 Гц и три триггера. Соединяем их в цепочку и присоединяем светодиоды для индикации состояния триггеров. Что мы наблюдаем? Белый светодиод на выходе первого триггера будет мигать в два раза реже, чем красный. Желтый - в четыре раза реже, чем красный, а зеленый - в восемь раз реже. Вот как это выглядит на графике.
Представим, что на вход С1 подаются импульсы с частотой 800 Гц. Тогда на выходе первого триггера Q1 частота импульсов будет равна 400 Гц, на выходе второго триггера частота будет 200 Гц, а на выходе третьего - 100 Гц.
Кроме деления частоты в этом режиме D-триггер работает как генератор меандра. Это видно на следующем графике.
Какой бы не была длительность импульсов в регулярной последовательности на входе триггера, на его выходах мы получим меандр.
Всем здоровья и успехов!