потенциал, соответствующий единице. На выходе Т в этом случае будет потенциал, соответствующий нулю.

Если триггер Тг находится в нулевом состоянии, то на выходе Т будет потенциал, соответствующий нулю. В то же время на выходе Т будет потенциал, соответствующий единице.

Входе

BxoSt

Рис. 24-54. Блок-схема динамического триггера.

При подаче управляющего сигнала на вход 2 триггер устанавливается в нулевое состояние, а при подаче управляющего сигнала на вход 1 триггер устанавливается в единичное состояние.

Вход 2 (рис. 24-53, а) часто называют сбросовым . Если подавать управляющие сигналы на вход 1 или 3, то триггер будет переходить из одного состояния в другое от действия каждого сигнала. Триггер в этом случае работает как счетчик, и входы 1 и 3 поэтому называют счетными.

Статические триггеры применяются главным образом для построения цифровых машин с потенциальным способом кодирования, В машинах с импульсным кодированием чисел часто применяют в качестве основного цифрового элемента динамический триггер.

Динамический триггер подобно статическому представляет собой схему, имеющую два устойчивых состояния. Однако в отличие от статического триггера динамический триггер в единичном состоянии дает на выходе непрерывную последовательность импульсов, а при нулевом .состоянии импульсы на выходе отсутствуют. Установка динамического триггера в то или иное состояние производится управляющими сигналами, воздействующими на соответствующий вход.

На рис. 24-54 показана блок-схема ди-. намического триггера, а на рис. 24-55 - его условное изображение.

Блок-схема динамического триггера состоит из:

схемы совпадений, выполняющей операцию И;

схемы запрета 1, реализующей логическую зависимость вида г=х л у,

элемента задержки 2;

схемы, выполняющей логическую операцию ИЛИ;

генератора импульсов 3.

Динамический триггер имеет два входа: Вход 1, предназначенный для установки триггера в единичное состояние, и Вход О - для установки в нулевое состояние.

Рассмотрим работу динамического триггера.

Импульс, поданный на Вход 1, через схему ИЛИ поступает на схему И и при совпадении с импульсом от генератора подается на схему запрета 1, через которую проходит на выход при отсутствии сигнала на Входе 0. Выходной сигнал через схему задержки 2 и схему ИЛИ поступает на вход схемы совпадения к моменту действия очередного импульса генератора 3, в результате чего создаются условия для прохождения второго импульса, который по тем же цепям обеспечит прохождение третьего и т. д.; динамический триггер будет находиться в единичном положении.

При подаче запрещающего импульса на Вход 0 схема 1 закроет выход и разорвет цепь обратной связи, в результате чего триггер перейдет в состояние, соответствующее 0. Такое состояние будет продолжаться до поступления на Вход 1 нового импульса.

1Выход ДТ

t ПО

Рис. 24-55. Функциональная схема динамического триггера.

Схема динамического триггера, имеющая в цепи обратной связи задержку, обладает тем недостатком, что для нормальной работы требует строгого совпадения.импульсов во времени. Все элементы цепи обратной связи вместе с линией задержки должны обладать временем задержки, равным периоду следования импульсов ГИ. Несоблюдение этого жесткого условия приводит к нарушению нормальной работы триггера, а вместе .с этим н всей цифровой машины.

Указанный недостаток динамического триггера с линией задержки в цепи обратной связи привел к тому, что были разработаны другие схемы динамических триггеров, содержащие запоминающий элемент. Эти динамические триггеры не требуют точной синхронизации импульсов, что делает их более стабильными и надежными в работе.

Логические элементы

Логические элементы предназначены для выполнения основных логических one-

раций И, ИЛИ, НЕ. Логические элементы могут выполняться на электронных лампах, полупроводниковых приборах, магнитных элементах и должны работать с различными сигналами: потенциальными и импульсными.

Схема типа И. На рис. 24-56 представлено условное изображение схемы И.

г iz

гт тт

х з

Рис. 24-56. Схема И.

Рис. 24-57. Схема ИЛИ.

Рнс. 24-58. Схема НЕ.

Схема И реализует операцию логического умножения вида

г = ХАУ-

На выходе этой схемы появляется сигнал, соответствующий единице, только в том случае, если на все входы схемы И одновременно поданы единичные сигналы. Подобную логическую схему часто называют схемой совпадений. Схема типа И может иметь более двух входов.

Схема типа ИЛИ. На рис. 24-57 представлено условное изображение схемы ИЛИ. Схема ИЛИ реализует операцию логического сложения вида

г = х\/у.

На выходе схемы ИЛИ появляется сигнал, соответствующий единице, когда имеется сигнал хотя бы на одном из ее входов.

Схема типа ИЛИ может иметь более двух входов; их количество определяется из тех же условий, что и для схемы И. Схему ИЛИ часто называют схемой разделения.

Схема типа НЕ. На рис. 24-58 представлено условное изображение схемы НЕ. Схема НЕ реализует операцию логического отрицания и имеет один вход и один

На сетки лат последующего, триггера

ил*. ::

выход. На выходе схемы НЕ появляется сигнал, соответствующий единице лишь при отсутствии единичного сигнала на входе.

Наряду с рассмотренными выше элементами в цифровых вычислительных машинах широко применяются усилители импульсных сигналов с ограничением и усилители постоянного тока. Усилители импульсных и потенциальных сигналов служат для усиления мощности этих сигналов и предназначаются для управления различными логическими схемами.

Счетчики импульсов

Суммирующие счетчики. Счетчики импульсов нашли широкое применение во многих узлах электронных цифровых машин. На нх основе создаются устройства, обеспечивающие выполнение как арифметических, гак и логических операций.

Для построения счетчиков импульсов чаще всего применяются триггериые схемы со счетным входом.

При подаче серии импульсов с частотой следования fi на счетный вход триггера, на выходе его появляется серия импульсов с частотой ~~fi- В этом случае

говорят, что триггер работает с коэффициентом пересчета n=2l. Коэффициент -пересчета n показывает, во сколько раз частота следования входных импульсов уменьшается счетчиком. Если последовательно к одной триггерной схеме подключить другую, то получим схему двухразрядного счетчика с коэффициентом пересчета n = 22 = 4.

Связь между триггерами в счетчике осуществляется через дифференцирующую цепь RC. Так как после дифференцирования вы ходиого сигнала предыдущего триггера возникают биполярные импульсы, а для управления последующим триггером необходимо использовать импульсы только одной полярности, то в цепь связи включаются разделительные диоды, пропускающие либо отрицательные, либо положительные им-

Иа базы траизистород последующего, триггера

ЛеВая лампа предыдущего триггера

Рис. 24-59. Схемы связи в триггерах.

пульсы на сетки ламп или базы транзисторов последующего триггера.

На рис. 24-59 представлены схемы связи триггеров. На рис. 24-60 даны схема двухразрядного счетчика с коэффициентом пересчета N=4 и временные диаграммы его работы. Для п последовательно вклю-

ы од

Установки в О

Л/=10 и временные диаграммы; поясняющие его работу. Схема счетчика с коэффициентом пересчета А/=10 построена на основе пересчетной схемы, имеющей Л/=24=16. Выход Т триггера 74 соединен с входами Т2 и 7з через линию задержки и разделительные диоды, служащие

ДЧг I

< Уста/юбка ВО

Lk 0

I--J Ахав

I-гИ-

Рис. 24-60. Схема двухразрядного счетчика с Л7=4 и временные диаграммы его работы.

Рис. 24-61. Схема двухразрядного счетчика с N=3 и временные диаграммы его работы.

ченных триггерных схем (ячеек) общий коэффициент пересчета N можно определить как

N = 2я.

При п=1, 2, 3, 4 коэффициент пересчета будет равен 2, 4, 8, 16 соответственно. Путем введения в схему счетчика обратных связей можно получить промежуточные значения коэффициента пересчета, например N=3, 7, 10, 15.

Рассмотрим два примера. На рис. 24-61 представлены схема счетчика с N=3 и временные диаграммы его работы.

Счетчик содержит две пересчетные ячейки. Выход Т триггера Т2 соединен со счетным входом первого триггера 7*1 через линию задержки ЛЗ. Благодаря этому сигнал обратной связи поступает на счетный вход триггера 7\ после прекращения переходных процессов, возникших от воздействия входного сигнала. Из временных диаграмм следует, что работа цепи обратной связи сводится к добавлению одного импульса на вход первого триггера без изменения коэффициента пересчета триггерных ячеек.

На рис. 24-62 представлена схема счетчика с коэффициентом пересчета

для развязки счетных входов триггеров. За счет обратной связи уменьшается число устойчивых состояний данного счетчика с 16 до 10.

Таким образом, построение схем счетчиков с коэффициентами пересчета, отличными от 2й, производится путем уменьшения количества устойчивых состояний с помощью сигналов обратной связи.

В дальнейшем будем предполагать, что между триггерами счетчика осуществляется соответствующая связь и элементы связи (дифференцирующая цепь и разделительные диоды Ли Дг, рис. 24-59) являются входными цепями триггера. На рис. 24-63 изображена схема счетчика с коэффициентом пересчета N= 10. В этой схеме цепь обратной связи отсутствует. Уменьшение числа устойчивых состояний до 10 осуществляется сигналом, подаваемым на Вход 0. Перед началом счета импульсов этот сигнал устанавливает счетчик в положение, соответствующее ОНО, т. е. триггеры Т4 и Тх устанавливаются в нулевое состояние, а триггеры Г3, Т2 - в единичное. При этом число устойчивых состояний счетчика с коэффициентом пересчета Л/=24=16 уменьшается на ОНО (шесть).