24. Одноступенчатые и двухступенчатые триггеры

Все триггеры, которые были рассмотрены до сих пор, являются одноступенчатыми. Двухступенчатые триггеры имеют два элемента памяти, соединенные последовательно. Запись информации в них выполняется последовательно. Такая последовательность триггеров называется MS-структурой (Master-Slave (Мастер-Помощник)) или просто MS-триггерами. В условных обозначениях MS-триггеры обозначаются двумя буквами ТТ (рис.3.25).

Рисунок 3.25 – Условные обозначения двухступенчатых RS-триггеров

Функциональные свойства схемы задаются первым триггером, а второй триггер, как правило, обычный синхронный RS-триггер. Двухступенчатые триггеры могут управлять двумя синхроимпульсами или одним.

При статичном управлении вход С триггера М соединяется с входом С триггера S через инвертор (рис. 3.26) в случае управления одним синхросигналом.

Рисунок 3.26 – Структура двухступенчатого статически управляемого RS-триггера с одним синхросигналом

Когда С=1, выполняется запись информации в М триггер (если синхронизация осуществляется по уровню 1), а в S триггере сохраняется старая информация, поскольку на его синхровход в данном случае благодаря инвертору подается 0. Когда С=0, триггер М хранит свое предыдущее состояние, а на тирггер S переписывается информация с триггера М, поскольку на синхровход тирггера S в данном случае благодаря инвертору подается 1.

В случае использования двух синхросигналов для управления триггерами в MS-структуре схема и синхросигналы могут выглядеть, как показано на рис. 3.27.

Рисунок 3.27 – Структура двухступенчатого статически управляемого RS-триггера с двумя синхросигналами

Рассмотрим работу двухступенчатого статически управляемого D-триггера с одним синхросигналом. Пусть он управляется уровнем 1 (рис.3.28).

Рисунок 3.28 – Структура двухступенчатого статически управляемого D-триггера с одним синхросигналом

Когда С=1, активным, т.е. чувствительным к изменению входных сигналов является М триггер, триггер S в это время является пассивным, т.е. сохраняет свое внутреннее состояние. На рис. 3.29 время активности М триггера выделено красными отрезками. Когда С=0, М триггер становится пассивным, а триггер S – активным. На рис. 3.29 время активности S триггера выделено зелеными отрезками.

Рисунок 3.29 – Временные диаграммы работы двухступенчатого статически управляемого D-триггера с одним синхросигналом

Рассмотрим работу двухступенчатого динамически управляемого D-триггера с одним синхросигналом. При динамическом управлении М триггер управляется по фронту, а S триггер по спаду или наоборот. Пусть М триггер управляется передним фронтом, а S триггер задним (рис.3.30).

Рисунок 3.30 – Структура двухступенчатого динамически управляемого D-триггера с одним синхросигналом

Когда на входе С передний фронт, активным, т.е. чувствительным к изменению входных сигналов является М триггер на рис. 3.31 время активности М триггера выделено красными крестиками. Когда на входе С задний фронт, S триггер становится активным. На рис. 3.31 время активности S триггера выделено зелеными крестиками.

Динамически управляемые двухступенчатые триггеры используются для буферизации (промежуточного хранения) данных.

Рисунок 3.31 – Временные диаграммы работы двухступенчатого динамически управляемого D-триггера с одним синхросигналом