Ранее я рассказывал о работе простейшего RS-триггера на двух логических элементах. Такие триггеры вполне можно применять. Но обычно такие схемы используются для того, чтобы лучше понять принципы работы триггера. То есть чаще это применяется в теории, чем в практике. Потому что для практики имеются готовые микросхемы, представляющие собой триггеры. И один из самых распространённых видов таких триггеров - это D-триггер (триггер-защёлка). Схемное обозначение такого триггера показано на рисунке:
По сравнению с рассмотренным ранее RS-триггером у D-триггера имеются два дополнительных входа - D и C. Входы R и S имеют такое же назначение, что и у RS-триггера (установка и сброс). Как и у других триггеров, у D-триггера имеются два выхода - прямой и инверсный. Хотя в случае с D-триггером наличие RS-входов, равно как инверсного выхода, не является обязательным.
D-вход (от слова DATA - данные) - это вход данных. При работе устройства на этот вход подаётся логический уровень, который необходимо запомнить (записать в D-триггер).
C-вход (вероятно, от слова CLOCK - часы) - это тактовый вход. На этот вход подаётся тактовый импульс, который синхронизирует запись данных. Это необходимо, когда для записи используется несколько подобных микросхем, а подача сигналов на вход D-может выполняться не одновременно. Тогда в течение какого-то времени устанавливаются нужные сигналы на входах D, а когда все сигналы будут установлены, на вход С подаётся импульс и происходит одновременная запись во все микросхемы.
Обратите внимание, что на условном обозначении триггера тактовый вход отмечен стрелкой в виде маленького треугольника. Такой треугольник означает, что данный вход импульсный.
Обычно мы имеем дело с потенциальными входами. Потенциальный вход реагирует на потенциал поступающего на него сигнала. Про такой вход говорят: срабатывает при поступлении логической единицы. Или срабатывает от логического нуля.
Импульсный вход не чувствителен к уровню сигнала. Такой вход срабатывает в момент перехода от одного уровня к другому. Про такие входы говорят: срабатывает по переднему фронту (то есть при переходе с нуля на единицу) или срабатывает по заднему фронту (то есть при переходе от единицы к нулю). Иногда применяют другие технические термины для описания работы импульсного входа. В литературе можно прочитать: “вход срабатывает по фронту сигнала” или “вход срабатывает по спаду сигнала”.
Для переключения D-триггера в нужное состояние нужно выполнить следующие действия:
- Сначала надо подать на вход D соответствующий логический сигнал (для записи единицы, подаём 1, для записи нуля - 0).
- Затем на вход С подаём тактовый импульс. По спаду этого импульса (по заднему фронту) триггер установится в нужное состояние (сигнал с входа D запишется в триггер - защёлкнется). После чего на выходе триггера будет записанный сигнал. И он не изменится, даже если изменить сигнал на входе D (до тех пор, пока на входе С не пройдёт следующий тактовый импульс).
Как видите, даже такая простейшая операция, как запись и хранение одного бита, в былые времена требовала наличия отдельной микросхемы. Сейчас даже страшно представить, сколько подобных элементов напихано в один микроконтроллер.
Для лучшего понимания посмотрите диаграмму состояний:
Переключение выхода может происходить как по фронту сигнала, так и по спаду сигнала. Здесь надо смотреть документацию на конкретную микросхему.
Напоследок скажу, что имеются ещё триггеры задержки, у которых тоже есть вход D. Но у таких триггеров это вход DELAY (задержка). Хотя фактически это просто другое название этого триггера (триггер задержки вместо триггера-защёлки). Работает он также, просто используется не для хранения, а для задержки, благодаря манипуляциям с тактовым импульсом. То есть можно подать, например, на вход D единицу, а тактовый импульс подать через секунду. И таким образом на выходе триггера единица появится не сразу после подачи на D-вход, а через секунду. Так и формируется задержка.
На этом всё. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…