Laboratoriya ishi-8 Mavzu: t -triggerlarni tadqiq qilish. Ishning maqsadi

JK-trigger ikkita axborot JvaK kirishlarga ega. RS-trigger kabi JK-triggerda VA Q chiqishda 1 yoki 0 o`rnatilishi J va K – kirishlarga bog`liq. Lekin, RS- triggerdan farqli ravishda JK-triggerda J=K=1 bo`lsa triggerning Q chiqishi holati
teskari holatga o`tkaziladi. JK-triggerlar faqat S kirishdagi potensial o`zgarganda sinxronlashadi. JK-trigger ishi quyidagi shart bilan aniqlanadi:
D-trigger, yoki kechikish triggerida, S kirishga sinxrosignal berilganda, D
kirishdagi potensialga mos holat o`rnatiladi. D-trigger ish tenglamasi: Q_n+1=Q_n
ko`rinishga ega bo`ladi. Demak, Q_n+1 chiqish holati D kirish signali o`zgarishi bilan emas, balki sinxrosignal kelishi bilan o`zgaradi, ya’ni bir sinxronizatsiya impulsi davriga kechikadi ( Delay - kechikish ). D-trigger impuls yoki front yordamida sinxronizatsiya qilinadi.
T-trigger, yoki sanoq triggeri, chiqish holatini S kirishdagi impuls fronti o`zgartiradi. S sinxronizatsiya kirishidan tashqari T-trigger T tayyorlov kirishiga VA ega bo`ladi. Bu kirishdagi signal S kirishdagi impuls fronti (T=1 bo`lganda) ishga ruxsat beradi yoki(T=0 bo`lganda) taqiqlaydi. T-trigger ishi quyidagi shart bilan aniqlanadi:

Demak, T=1 bo`lganda S kirishdagi signalning mos fronti triggerni teskari holatga o`tkazadi. T-trigger chiqishidagi potensial o`zgarish chastotasi S kirishdagi impulslar chastotasidan 2 marta kichik. T-triggerning bu xossasi ular asosida ikkilik hisoblagichlari tuzish imkonini beradi. Shu sababli bu triggerlar sanoq triggerlari deb ataladi. T=1 bo`lganda T kirishga ega bo`lmagan sanoq triggeri T-trigger kabi ishlaydi.

Raqamli texnologiyalarning muhim elementlaridan biri bu trigger (inglizcha Trigger - latch, trigger). Trigger o'zi asosiy element emas, chunki u oddiyroq mantiqiy sxemalardan yig'ilgan. Triggerlar oilasi juda keng. Bu Triggerlar: T, D, C, JK, ammo barchasining asosi eng oddiy RS triggeridir.
RS triggerlarisiz o'yin konsolidan superkompyutergacha biron bir hisoblash moslamasini yaratish imkonsiz bo'lar edi. Triggerda ikkita kirish mavjud S (set) - sozlash va R (reset) - tiklash va ikkita chiqish Q-to'g'ridan-to'g'ri va Ǭ-teskari. Teskari chiqishda tepada chiziqcha bor. Trigger - bu ikki barqaror holatning birida o'zboshimchalik bilan uzoq vaqt bo'lishi mumkin bo'lgan bistable tizim. Rasmda 2YOKI-EMAS elementlarida bajarilgan RS-trigger ko'rsatilgan.
2.2-rasm.RS trigeri va uni shartli belgilanishi Xuddi shu tarzda, trigger 2VA-EMAS elementlarida bajarilishi mumkin.
Faqatgina farq shundaki, VA–YO’Q elementlaridagi trigger faollashadi, ya'ni u mantiqiy nol potentsiali bilan boshqa holatga o'tkaziladi. YOKI – YO’Q elementlarida to'plangan trigger mantiqiy birlik tomonidan faollashtiriladi. Bu mantiq eshiklari haqiqati jadvali bilan belgilanadi. S kiritishda ijobiy potentsial qo'llanilganda biz Q chiqishda yuqori, Ǭ chiqishda past potentsialni qo'lga kiritamiz. Shunday qilib, biz xotira yachekasikabi trigerga birlik yozdik. Toki R krishiga yuqori potentsial berilmagunga qadar triger holati o'zgarmaydi.
Ikki kirish R va S, ikkita chiqish to'g'ridan-to'g'ri va teskari va T harfi trigerni anglatadi.
RS-trigerning ishlash printsipi 2VA - EMAS ikkita elementga yig'ilgan oddiy sxemada yaxshi aks etadi. Buning uchun bunday elementlarning to'rttasini o'z ichiga olgan 155LAZ mikrosxemasi ishlatiladi. Sxemadagi raqamlash mikrosxemaning chiqishlariga to'g'ri keladi. Kuchlanish manbai + 5V 14-chiqishga, minus esa mikrosxemaning 7-chiqishiga beriladi. Quvvatni ulangandan so'ng, triger ikkita barqaror holatdan biriga o'rnatiladi.

2.3- rasm. RS trigerini elektr zanjirida ko’rinishi.

Mantiqiy elementlarning tranzistorlari o'tishining qarshiligi mutlaqo bir xil bo'lishi mumkin emasligidan kelib chiqadigan bo'lsak, quvvatni ulagandan keyin triger, qoida tariqasida, xuddi shu holatni oladi.

Aytaylik, quvvat ulangandan so'ng yuqori HL1 yorug’likdiodi yonadi. Siz SB1 tugmachasini xohlagancha bosishingiz mumkin, vaziyat o'zgarmaydi, lekin SB2 tugmachasini bir soniya davomida ulashingiz bilan, triger shu ondayoq holatini teskari tomonga o'zgartiradi. HL1 yorug’likdiodi o'chadi va boshqasi - HL2 yonadi. Shunday qilib, biz trigernini boshqa barqaror holatga o'tkazdik.
Ushbu sxemada hamma narsa shartli ravishda amalga oshiriladi, ammo haqiqiy trigerda, agar "Q" to'g'ridan-to'g'ri chiqishi yuqori satxli bo'lsa, u holda trigger o'rnatiladi (set), agar daraja past bo'lsa, u holda trigger tashlab yuborilgan (reset).
Ko'rib chiqilgan trigerning asosiy kamchiligi shundaki, u asinxrondirdir. Boshqa murakkab triger sxemalari butun zanchir uchun taktli generator tomonidan ishlab chiqilgan takt impulslari bilan sinxronlashtiriladi. Bunga qo'shimcha ravishda, murakkab kirish mantig'i, trigger holatini o'zgartirishni ta'minlovchi signali paydo bo'lgunga qadar triggerni belgilangan holatda saqlashga imkon beradi.
RS-triger sinxron bo'lishi mumkin, ammo buning uchun ikkita mantiqiy element yetarli emas.
Rasmda sinxron RS-triger sxemasi ko'rsatilgan. Bunday trigerni faqat to'rtta 2VA-YO’Q elementlarini o'z ichiga olgan K155LAZ mikrosxemasida yig'ish mumkin. Ushbu sxemada tirgerni bir holatdan ikkinchisiga almashtirish faqat "C" kirishiga sinxronlash impulsi kelgan payt amalga oshirilishi mumkin.

2.3- rasm. RS trigerini tugmalarini almashtirish.

Yuqoridagi sxemada triggerni almashtirish tugmachalar yordamida amalga oshiriladi. Ushbu parametr har qanday uskunani tugmachani boshqarish uchun juda tez-tez va aniq ishlatiladi. Elektronikada "kontaktlarning zanglashi" tushunchasi mavjud, ya'ni tugmachani bosganimizda, impulslarning butun to'plami qurilmaning kirish qismiga kirib boradi, bu esa ishda jiddiy uzilishlarga olib kelishi mumkin. RS trigerdan foydalanish bunga yo'l qo'ymaydi.

O'zlarining soddaligi va arzonligi tufayli RS trigerlari indikatorli sxemalarida keng qo'llaniladi. Ko'pincha, ishonchliligini oshirish va tasodifiy ishlash ehtimolini yo'qotish uchun RS-triger ikki bosqichli sxema bo'yicha yig'iladi. Quyida ushbu sxema keltirilgan.

2.4-rasm. Ikkita bir xil trigerni sinxron joylashtirish

Bu yerda siz ikkita bir xil sinxron RS trigerlarini ko'rishingiz mumkin, faqat ikkinchi triger uchun sinxronizatsiya impulslari teskari yo'naltirilgan. Paketdagi birinchi triger M (master) - usta, ikkinchi triger esa S (slave) - qul deb nomlanadi.

Keling, "C" kirishida yuqori potentsialni tan olamiz. M-triger ma'lumotni qabul qiladi, ammo S-trigerning sinxronizatsiya kiritishidagi past potentsial ma'lumotni qabul qilishni bloklaydi. Potensial teskari tomonga o'zgarganidan so'ng, M-trigerdan ma'lumot S-trigerga yoziladi, ammo M-trigerga ma'lumotni qabul qilish bloklanadi.
Bunday ikki bosqichli tizim odatdagi RS-triggerga qaraganda ancha ishonchli.


Eng murakkab trigger ko'p qirraliligi tufayli raqamli texnologiyalarda keng qo'llaniladi. Bu JK trigger deb ataladi.
Rasmda JK trigerida beshta kirish, shu jumladan to'g'ridan-to'g'ri Q va teskari Ǭ chiqishlar mavjud.

2.5-rasm. JK trigger 2.6-rasm. JK trigerni sxemasi R (Reset) - asl holatini tiklash, S (Set) - sozlash, C - takt kiritish, yana ikkitasi

qo'shiladi. Bular J (jump)-sakrash va K (kill)-o'ldirish kirishlari.
Ushbu qo'shimcha krishlarning mavjudligi tufayli oddiy sxemalarlar yordamida qiziqarli natijalarga erishish mumkin bo'ladi.
Asosiy kirishlarning mantiqiyligi (C, J, K) quyidagicha amalga oshiriladi. Agar J kirish yuqori potentsialga ega bo'lsa va K kirish nolga teng bo'lsa, u holda triger C kirishda takt impulsining tuhishida bitta holatga o'rnatiladi.
Agar kirish J nolga, K kirish esa yuqori potentsialga ega bo'lsa, u holda takt impulsining tushishi bilan triger nol holatiga "qayta tiklanadi".
J = K = 0 bo'lganda, takt impulslaridan qat'i nazar, triger holati o'zgarmaydi. Va agar J = K = 1 bo'lsa, unda har bir takt impulsi kelishi bilan triger holati teskari tomonga o'zgaradi. Bunday holda, triger chastotani ikkiga bo'luvchi sifatida ishlaydi. Ushbu mantig' ishi tufayli tetik algoritmini juda moslashuvchan ravishda sozlash mumkin bo'ladi. Ushbu ko'p qirralilik JK triggerini murakkab mantiqqa ega
qurilmalarda ishlatishga imkon beradi.
JK trigerlarida chastotani o'nga bo'linishni amalga oshirish oson. Agar kirishga 10 kHz chastotali impulslarni qo'llasak, u holda chiqish allaqachon 1 kHz ni tashkil qiladi. Bunday sxemalar dekadalik bo'luvchi yoki dekada deb nomlanadi. Turli xil koeffisent xisoblariga ega bo'linuvchilar ilgari radio havaskorlar tomonidan elektron soatlar va oddiy musiqa asboblarini ishlab chiqarishda faol foydalanilgan. Ushbu sxema juda tejamli emas va diskret elementlarga yig'ilsa, juda
ko'p joy egallaydi, chunki u to'rtta trigger va 2VA elementidan foydalanadi.
TTL mantig'iga asoslangan keng tarqalgan K155 seriyali universal JK- triger K155TV1 (KM155TV1) ni o'z ichiga oladi. Ushbu mikrosxemaning xorijiy analoglari SN7472N, 7472, SN7472J hisoblanadi. Ushbu triger ikki bosqichli sxema bo'yicha qurilgan va murakkab kirish mantig'iga ega, bu erda uchta J kirish va uchta K kirish mantiqiy VA sxemaga muvofiq birlashtiriladi, shuningdek, triger to'g'ridan- to'g'ri va teskari chiqishga ega. Kirishlar sozlash va qayta tiklash (S va R) va takt impuls C kirish. Bunday sxema quydagicha ko’rinishga ega.
2.7-rasm. JK triggerini ichki ko’rinishi

Uning ichki tuzilishi shunday ko'rinishga ega. Asosiy mantiq elementlari va eng oddiy RS-triger tuzilishi bilan tanish bo'lganlar JK- trigerni juda ko'p qiyinchiliksiz tushunishadi.

2.8-rasm. JK trigerni tarkibiy elementlarini ko’rinishi

Ushbu triger, diagrammada ko'rib turganingizdek, turli xil kirishlar soni bo'lgan VA-EMAS elementlari asosida tashkil etilgan. Sxema o'z ichiga quyidagi elementlarini oladi: 2VA - YO'Q, 3VA - YO'Q va 6VA - YO'Q. 6VA – YO’Q elementlarining mavjudligi, shuningdek, ikki bosqichli tuzilish trigerni ko'p maqsadli va universal qiladi. Yakuniy vazifaga qarab, triger kirishlari birlashtirilishi yoki sxemaning boshqa mantiqiy elementlariga ulanishi mumkin.

K155TV1 mikrosxemasida JK triger ishini aniq ko'rsatadigan oddiy sxemani yig'ishingiz mumkin. Ushbu ketma-ketlikdagi deyarli barcha mikrosxemalar singari 7-chiqish bu korpus, 14-chiqish esa + 5V kuchlanishli manbadir. 12-chiqishda (takt impulsining kiritilishi) va to'g'ridan-to'g'ri va teskari triger chiqishlarda (8 va 6- pinlar) yorug’likdiodlarni oqimni cheklovchi rezistorlar orqali ulash kerak.

2.9-rasm. K155TV1 mikrosxemasida JK trigerini funksiyasini ko’rinishi

Quvvatni ulab bo'lgandan so'ng, chiqishdagi LEDlardan biri yonadi. Endi siz triggerning ishlashini kirishdagi sozlash va qayta tiklash orqali tekshirishingiz mumkin. Buning uchun 2 (R) va 13 (S) kirishlargalarga navbatma-navbat past potentsialni yoki «korpus» ni uilash(berish) kerak.
Trigger holatini ko'rsatish uchun LEDlar navbat va navbat yonib-o’chib turadi. Bu bilan ishlashini tekshiriladi. Endi siz trigerning hisoblash rejimida qanday ishlashini ko'rishingiz mumkin. Buning uchun siz J va K kirishni birlashtirib, ularni
+ 5V kuchlanish manbaiga qarshilik orqali ulashingiz mumkin
Siz buni qilishingiz shart emas. Ta'rifga ko'ra, TTL mantiqiy mikrosxemasining har qanday chiqishi, agar u shunchaki havoda "osilib" tursa va hech qaerga ulanmagan bo'lsa, yuqori potentsialga ega (mantiqiy birlik darajasi). Mikrosxemalarning bo'sh kirishlarini quvvat manbai plyusi bilan bog'lash tasodifiy operatsiyalarni oldini olish, ya'ni shovqinbardoshliligini oshirish uchun amalga oshiriladi.
Endi siz C kirishiga shunday chastotali impulslarni yuborishingiz mumkinki, bunda ular HL1 yorug’likdiodiningning ishlashidab vizula ko’rishingiz mumkun. Trigger chiqishiga ulangan LEDlar ikki barobar kichik chastotada ishlaydi. Ya'ni, ushbu rejimda JK-triger kirish signalining chastotasini ikkiga ajratadi.