На чем выполнен триггер микропроцессора
Принцип работы, назначение и сферы применения триггеров
Под определение триггера попадают довольно много схем в электронных устройствах. Их общая черта — это способность находиться в одном из двух устойчивых состояний, которые сменяют друг друга под воздействием какого-либо сигнала. Кроме того, триггеры обладают двоичной памятью, то есть могут запоминать своё положение и оставаться в нём даже после прекращения влияния переключающего фактора, таким образом запоминая разряд числа в двоичном коде.
Описание и принцип работы
В широком смысле триггером (от английского trigger — спусковой крючок, запускающий механизм) называют любой импульс или событие, ставшее причиной чего-либо. Термин применяют в электронике, психологии, медицине, программировании и других областях деятельности. В создании микросхем и других устройств так называют элемент, который способен принимать одно из двух стойких состояний (0 или 1) и сохранять их в течение долгого времени.
Положение триггера зависит от получаемых им сигналов на прямом и инверсном выходах. Отличительной чертой устройства является то, что его переход из одной позиции в другую обусловлен не только получением внешних инструкций, поступающих от выбранной системы управления, но и посредством обратной связи. То есть текущее положение элемента зависит от предыстории его работы.
Триггеры могут сохранять свою память только при постоянном поступлении напряжения. Если его отключить, а затем снова подключить, устройство перейдёт в случайное состояние. Поэтому при конструировании устройства важно предусмотреть способ, которым он изначально будет вводиться в правильное положение.
В основе любого триггера лежит схема, которая состоит из двух логических элементов типа И-НЕ либо ИЛИ-НЕ, имеющих друг с другом обратную положительную связь. Такой тип подключения позволяет системе иметь всего два возможных устойчивых состояния, из которых выбирается одно. Важной деталью является то, что после того как триггер перешёл в положение, он может сохранять его сколько угодно времени, до тех пор, пока не будет подан очередной управляющий сигнал.
Другой характерной особенностью устройств является возможность мгновенного осуществления перехода от одного состояния в другое после получения соответствующей команды. Задержка настолько мала, что её можно не учитывать при проведении расчётов.
Число входов может быть разным и зависит от требуемых функций. Если подать сигнал одновременно на два из них, то он примет произвольную позицию после прекращения их поступления. По своим функциям входы делятся на несколько типов, которые входят в две большие группы: информационные и управляющие. Первые из них получают сигналы и запоминают их в виде информации, в то время как вторые разрешают или запрещают её запись, а также выполняют функцию синхронизации. На схемах они имеют следующие обозначения:
Комбинация разных типов входов и выходов определяет то, как работает триггер. Существует множество схем этих устройств, использующихся для разных целей.
Классификация триггеров
Триггерные системы отличаются друг от друга по функциональному признаку, типу управления, числу возможных состояний и уровней, способу реагирования на помехи, составу основных логических элементов и другим особенностям. Однако все они, начиная от самых простых схем и заканчивая сложными многоступенчатыми структурами с множеством состояний, работают по одинаковому принципу.
Общие различия
Триггеры делят на несколько больших групп по функциональным и практическим различиям. Вот некоторых из них:
Все системы классификации триггеров взаимодействуют и дополняют друг друга. Например, двухступенчатый триггер может быть синхронным или асинхронным, иметь статическое или динамическое управление и так далее. Выделены также отдельные виды этих систем с разными названиями.
Типы устройств
Говоря о различиях триггеров, стоит рассмотреть их отдельные типы. Самый простой из них — это RS-триггер, на основе которого строятся все остальные разновидности этих устройств, потому именно с него нужно начинать знакомство «для чайников». Это асинхронный тип системы, который состоит из двух входов — S (от английского set — установить) и R (соответственно, reset — сбросить). Он может работать как на основе логических систем И-НЕ, так и на ИЛИ-НЕ. В первом случае входы будут прямыми, во втором — инверсными.
Подача активного сигнала на элемент S приведёт РС триггер в состояние логической единицы, а на R — сбросит его до нуля. Если их подать одновременно, результат зависит от реализации схемы, а когда убрать, то он будет определён случайным образом.
Из-за низкой устойчивости к помехам такой тип устройства редко применяют в электронике и микросхемах. Чаще всего его используют для устранения так называемого дребезга контактов — многократных хаотичных замыканий и размыканий, вызванных упругостью используемых для них материалов и происходящих после их подключения.
Система типа RS является асинхронной. Если возникает необходимость сохранить поступаемую на неё информацию, к устройству подключают отдельно составленную систему управления, которая будет переводить его в режимы хранения и записи.
Вторым типом является D триггер (по некоторым данным, название происходит от английского слова delay — задержка, по другим — от data — данные). В его составе должны присутствовать минимум два элемента: D-вход для получения информации и C — для синхронизации. Такие системы бывают статичными и динамичными. Первые записывают данные всё время, при котором уровень сигнала на C соответствует единице, вторые — только тогда, когда происходит перепад напряжения.
Вход на схеме D триггера изображается в виде треугольника. Когда его вершина направлена на микросхему, то его ввод прямой, а если наоборот — инверсный.
Информация на выходах в этом типе системы задерживается по сравнению с входной на один такт. Поскольку она остаётся неизменной до активации очередной команды синхронизации, устройство как бы помнит её, что и позволяет ему выполнять свои основные функции. Главная из них — это создание регистров сдвига и хранения для управления записью информации. Это очень важные элементы, без которых невозможно создать даже простейший микропроцессор.
Из-за того, что все изменения на входе D системы точно повторяются на её выходе, иногда возможны ложные срабатывания контролируемых ею устройств. Чтобы избежать этого, необходимо создать двухступенчатый триггер. Его первая ступень записывает информацию, но во вторую она не попадает до поступления сигнала перезаписи. Затем, после получения команды, первая ступень переходит в режим хранения, а вторая переписывает с неё данные, что помогает избежать состояния их «прозрачности».
Двухступенчатые триггеры обозначают как TT. Они могут управляться как статически, так и динамически.
T триггер (от слова «toggle», которое значит «переключатель») ещё называют счётчиковым, так как это простейший вариант счётчика до двух. Состоит из входа T и выхода C. Синхронные системы такого типа переключаются по каждому тактовому импульсу на выводе, в то время как работа асинхронного зависит от состояния ввода. Когда оно соответствует единице, при получении импульса на выходе триггер меняет своё значение на противоположное, а если равно нулю, то никакой реакции не происходит.
Построить такую асинхронную систему можно на основе JK или двухстепенного D-триггера. Её в основном применяют для деления частоты вдвое.
Последний из используемых наиболее часто видов — JK триггер. По принципу работы он почти идентичен RS. Его единственное отличие в том, что система типа JK меняет своё состояние на противоположное при подаче единицы на оба входа. Это помогает избежать возникающих иногда неопределённостей.
JK иногда называют универсальным триггером. У этого есть две причины. Первая — широкий спектр применения подобных элементов. Второе — тот факт, что из него можно легко получить любой другой тип системы, если это зачем-то понадобится.
Практическое использование
Чаще всего триггер используется для генерации сигнала, длительность которого соответствует продолжительности процесса в системе, которую он контролирует. Он может как непосредственно разрешать его начало и конец, так и передавать другим элементам информацию о том, что процесс запустился. Таким образом достигается контроль системы, далее нужно только позаботиться о разрешении ситуации неопределённости.
Вторая важная функция триггера — синхронизация процессов. Это помогает избавиться от лишних и случайных импульсов, возникающих, например, когда несколько входных сигналов изменились в течение очень короткого промежутка времени. Кроме того, с помощью триггеров можно «пропустить» в систему только полные по длительности импульсы или задержать поступающую информацию.
Реализация триггеров и их применение на практике происходит в различных устройствах для запоминания и хранения памяти. Именно этот элемент представляет собой базовую ячейку ОЗУ, способную хранить 1 бит информации в статическом состоянии. Кроме того, его используют для следующих целей:
Триггер является не только базовым элементом электроники, но и простейшим кибернетическим устройством, способным выполнять свою логическую функцию, одновременно поддерживая обратную связь. Таким образом, он используется для создания множества механизмов, целью или условием работы которых является возможность запоминания, хранения, передачи и преобразования информации. Найти триггер можно в любом приборе, начиная от систем переключения питания и заканчивая элементами цифровой микроэлектроники.
Создание запчастей для компьютеров, мобильных телефонов, роботов, управляющих панелей, транспорта и многих других приборов невозможно без использования триггеров. Применяют их и для изготовления простых схем на основе электромагнитного реле — такие конструкции всё ещё используются благодаря своей простоте и высокой защите от помех, несмотря на высокое потребление энергии.
На чем выполнен триггер микропроцессора
Для хранения цифровой информации используются более сложные цифровые элементы, такие, как D-триггеры, JK-триггеры и различные регистры. Рассмотрим сначала устройство и логику работы D- триггера. Схемное обозначение типичного D-триггера приведено на рис. 15. На рисунке изображен не просто D-триггер, а комбинированный элемент. В этом элементе объединены два триггера. Как видите, у него имеются входы R и S. Если использовать только эти входы, то мы получим уже знакомый RS-триггер. В режиме D- триггера на входах R и S должен присутствовать сигнал лог. 1. У чистого D-триггера имеются всего два входа: вход D и вход C. Вход D – это вход данных (DATA). На него приходит логический сигнал, который необходимо запомнить в D-триггере. Вход C – называется тактовым. На него поступает тактовый импульс, по которому сигнал с входа D записывается в триггер. Вообще вход со стрелкой в условном обозначении любого элемента означает, что данный вход работает по фронту или по спаду входного сигнала. То есть не важно, ноль или единица присутствует на входе. Когда сигнал на таком входе не изменяется, это не влияет на состояние триггера. Все изменения происходят либо по фронту, либо по спаду входного сигнала. Фронтом входного сигнала называют момент перехода входного сигнала из состояния логического нуля в состояние логической единицы. А спадом – момент перехода входного сигнала из состояния логической единицы в состояние логического нуля.
Стандартный D-триггер работает по спаду входного сигнала. В момент, когда на входе C сигнал логической единицы меняется на сигнал логического нуля, происходит запись информации в триггер со входа D. Если в момент прохождения спада сигнала на входе C на D была лог. 1, то триггер установится в единичное состояние. То есть на выходе Q будет лог. 1, а на выходе
Q – лог. 0. Если в момент спада на входе D был лог. 0, то и триггер установится в нулевое состояние (Q = 0, не Q = 1).
Теперь представим, что у нас имеется, какой ни будь, изменяющийся во времени цифровой сигнал и в определенный момент времени необходимо запомнить его мгновенное значение, то для этого удобно использовать D-триггер. Сигнал подается на вход D триггера. На вход C подается тактовый импульс с таким расчетом, что бы его спад пришелся на тот момент времени, когда требуется запоминание. Один D-триггер способен запомнить только один двоичный разряд. Для того, например, что бы запомнить восьмиразрядное двоичное число потребуется восемь D-триггеров. При этом все C-входы необходимо соединить вместе, и на них подать тактовый импульс. Каждый разряд шины данных, по которой будет передаваться двоичное число, подлежащее запоминанию, подключается к соответствующему D-входу своего отдельного триггера.
Такой способ часто используется для выборки из цифрового потока нужного числа. На шине данных микропроцессорного устройства в разные моменты времени присутствуют разные цифровые сигналы. Обычно это ряд цифр, которые направляются от процессора к разным ячейкам памяти и периферийным устройствам. А так же и в обратном направлении, от ячеек к процессору. Подключенные к шине данных несколько D-триггеров получают от процессора тактовый сигнал, по которому эти триггера запоминают предназначенное для них число именно в тот момент, когда оно будет присутствовать на шине данных. В нашем позиционере спутниковой антенны, два D-триггера используются именно таким образом для запоминания сигнала управления двигателем.
Если на J и на K входах триггера присутствует сигнал логического нуля, то триггер остается в одном и том же состоянии и не реагирует на тактовые импульсы. Нужно заметить, что JK-триггеры довольно редко применяются в цифровой и микропроцессорной технике.
 |
| Рис. 17. |
Рассмотрим логику работы параллельного регистра. Для нормальной работы регистра на вход R, как и в предыдущих случаях, необходимо подать сигнал лог. 1. На входы D0…D7 регистра подается цифровой сигнал с восьмиразрядной цифровой шины данных. Для того, что бы записать цифровой код с шины данных в регистр, в нужный момент времени на вход C подается тактовый импульс записи. По спаду тактового импульса цифровой сигнал со входов записывается во все разряды регистра. В тот же самый момент он появляется на соответствующих выходах.
Вход R служит для начальной установки (сброса) регистра. При подаче на вход R сигнала логического нуля все внутренние D-триггеры установятся в нулевое состояние. При этом на всех выходах так же установится низкий логический уровень. Вход R имеет приоритет над всеми другими входами регистра. Это значит, что если на вход R подан сигнал лог. 0, то все триггеры регистра сбрасываются, не зависимо от сигналов на остальных его входах. Вход сброса регистра нужен в сложных цифровых устройствах для того, что бы можно было установить все регистры устройства в начальное состояние. Вход S для регистров не имеет смысла и никогда не выводится.
На рисунке 18 изображен более сложный параллельный регистр. Это регистр специально орентирован на применение в микропроцессорной технике. В этом регистре отсутствует вход начальной установки R. Зато у него имеются два новых управляющих входа.
 |
| Рис. 18. |
Во первых, это вход CS. Это так называемый вход выбора микросхемы (Chip Select). Этот вход инверсный, что отмечено кружочком на условном изображении регистра. Инверсным вход называется потому что, если на него подан сигнал логической единицы, то микросхема не выбрана. Выбор микросхемы происходит по нулевому сигналу на входе 
CS. Когда микросхема не выбрана, она отключена по всем остальным своим входам и не реагирует не на какие входные сигналы. Если подать на вход CS сигнал низкого логического уровня, то регистр переходит в рабочее состояние. При этом входы D0…D7 и вход C будут работать так же, как и в регистре, приведенном в предыдущем примере (рис. 17.). Наличие входа выбора микросхемы позволяет соединять параллельно входы нескольких регистров, но таким образом, что бы была возможность задействовать каждый из них по отдельности. Вместе соединяются одноименные входы данных регистров (входы D0 – D7), а так же входы синхронизации C. При этом входы CS регистра вместе не соединяются и служат для активизации разных регистров в разные моменты времени. Сначала сигнал выбора микросхемы подается вход CS лишь одного из параллельно соединенных регистров. На входы CS остальных сигнал выбора не подается (там остается лог. 1). При этом с шиной будет работать лишь один выбранный регистр.
Затем таким же образом активизируется другой. У регистра на рис. 18 имеется еще один, ранее неизвестный для нас вход. Это вход OE. Он предназначен для перевода выходов Q0…Q7 регистра в состояние, когда они отключены от внутренней схемы регистра. Это так называемое «высокоимпендансное состояние». Импенданс, как известно – это полное сопротивление цепи (с учетом активной и реактивной его составляющей). То есть, если на вход OE подать сигнал лог. 1, то выходы внутренних D-триггеров регистра при помощи специальных внутренних ключей будут отключены от выводов микросхемы. Выводы при этом окажутся никуда не подключенными, и не будут влиять на схему, куда подключен данный регистр. При подаче на вход OE сигнала лог. 0, выходы внутренних D-триггеров регистра подключатся к схеме. Такое устройство выходов регистра позволяет выходы нескольких регистров соединять параллельно. При этом появляется возможность осуществлять выбор одного из параллельно подключенных регистров, но уже по его выходам. Для этого только у одного из регистров на вход OE должен присутствовать сигнал лог. 0, активизирующий его выходы.
На входы OE остальных регистров необходимо подать сигнал лог. 1, отключающий их от схемы. Таким образом, к одной шине данных можно подключить любое количество регистров, которые могут выполнять роль портов ввода/вывода или ячеек памяти. Это один из основополагающих принципов построения микропроцессорных устройств, когда к одной шине подключены множество устройств и каждое из них может передавать цифровой сигнал любому другому устройству и получать сигнал от любого другого устройства, но в разные моменты времени. В каждый момент времени существует только одно устройство, передающее цифровой сигнал в шину и одно устройство, принимающее этот сигнал.
На чем выполнен триггер микропроцессора
Для перевода триггера из одного состояния в другое, нужно кратковременно подать на один из входов сигнал лог. 0. Допустим, триггер находится в том положении, с которого мы начали. А именно: на выходе Q лог. 1, а на Q – лог. 0. Представим, что на вход R подается лог. 0. При этом на входах нижнего, по схеме, элемента вместо двух логических единиц, появятся два разных сигнала. На верхнем входе пока останется лог. 1, а на нижнем будет лог. 0.
Такой триггер – простейшее устройство, для хранения одного бита цифровой информации. Один бит – это один двоичный разряд или величина, которая может принимать только два значения (Да и Нет). Состояние бита мы всегда можем видеть на выходе Q. Если триггер хранит единицу, то на выходе Q единица. Если ноль, то на этом выходе ноль. В свою очередь на выходе 
Q мы увидим сигнал, инверсный хранимому значению. Становится понятным название входов RS триггера. S – вход установки триггера в единичное состояние (от английского слова Set – установить). R – вход сброса триггера в нулевое состояние (от слова Reset – сброс). Набрав достаточное количество таких триггеров, можно хранить любое двоичное число.
 |
| Рис. 13. |
Он никогда не замыкается и не размыкается сразу. В момент замыкания, когда два контакта еще только, только коснулись друг друга, и еще не плотно прижаты, происходит множественное замыкание и размыкание цепи. В результате на вход микропроцессорного устройства поступает не единичный перепад напряжения, а целая пачка импульсов (см. рис. 13.). Цифровые микросхемы обладают настолько большим быстродействием, что для них такая пачка импульсов выглядит, как несколько нажатий клавиши. Если бы не применялись антидребезговые устройства, то мы никогда бы не смогли набрать текст на клавиатуре компьютера. При нажатии на каждую клавишу выскакивала бы не одна, а несколько одинаковых букв. Ну в клавиатуре компьютера в качестве антидребезгового устройства используются несколько другие принципы (программные).
 |
| Рис. 14. |
В момент замыкания подвижного контакта с любым из неподвижных, происходит дребезг. То есть, за короткое время, происходит множество замыканий и размыканий. Но лишь при первом замыкании происходит изменение состояния триггера. Остальные замыкания не изменят его состояния. На выходе схемы мы получим чистый сигнал, без дребезга контактов.
В схеме позиционера спутниковой антенны, которую мы будем изучать в качестве примера микропроцессорного устройства, такая схема не применяется. Схема рассчитана на простой, а не на переключающийся, контакт. А задача антидребезга решается программным путем. Подробнее об этом мы поговорим в соответствующих главах книги.
Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы
Триггер – элемент цифровой техники, бистабильное устройство, которое переключается в одно из состояний и может находиться в нем бесконечно долго даже при снятии внешних сигналов. Он строится из логических элементов первого уровня (И-НЕ, ИЛИ-НЕ и т.д.) и относится к логическим устройствам второго уровня.
На практике триггеры выпускаются в виде микросхем в отдельном корпусе или входят в качестве элементов в состав больших интегральных схем (БИС) или программируемых логических матриц (ПЛМ).
Классификация и типы синхронизации триггеров
Триггеры делятся на два больших класса:
Принципиальное различие между ними в том, что у первой категории устройств уровень выходного сигнала меняется одновременно с изменением сигнала на входе (входах). У синхронных триггеров изменение состояния происходит только при наличии сихронизирующего (тактового, стробирующего) сигнала на предусмотренном для этого входе. Для этого предусмотрен специальный вывод, обозначаемый буквой С (clock). По виду стробирования синхронные элементы делятся на два класса:
У первого типа уровень выхода меняется в зависимости от конфигурации входных сигналов в момент появления фронта (переднего края) или спада тактового импульса (зависит от конкретного вида триггера). Между появлением синхронизирующих фронтов (спадов) на входы можно подавать любые сигналы, состояние триггера не изменится. У второго варианта признаком тактирования является не изменение уровня, а наличие единицы или нуля на входе Clock. Также существуют сложные триггерные устройства, классифицируемые по:
Сложные элементы имеет ограниченное применение в специфических устройствах.
Типы триггеров и принцип их работы
Существует несколько основных типов триггеров. Перед тем, как разобраться в различиях, следует отметить общее свойство: при подаче питания выход любого устройства устанавливается в произвольное состояние. Если это критично для общей работы схемы, надо предусматривать цепи предустановки. В простейшем случае это RC-цепочка, которая формирует сигнал установки начального состояния.
RS-триггеры
Самый распространенный тип асинхронного бистабильного устройства – RS-триггер. Он относится к триггерам с раздельной установкой состояния 0 и 1. Для этого имеется два входа:
Имеется прямой выход Q, также может быть инверсный выход Q1. Логический уровень на нём всегда противоположен уровню на Q – это бывает удобно при разработке схем.
При подаче положительного уровня на вход S на выходе Q установится логическая единица (если есть инверсный выход, он перейдет на уровень 0). После этого на входе установки сигнал может меняться как угодно – на выходной уровень это не повлияет. До тех пор, пока единица не появится на входе R. Это установит триггер в состояние 0 (1 на инверсном выводе). Теперь изменение сигнала на входе сброса никак не повлияет на дальнейшее состояние элемента.
Важно! Вариант, когда на обоих входах присутствует логическая единица, является запретным. Триггер установится в произвольное состояние. При разработке схем такой ситуации надо избегать.
RS-триггер можно построить на основе широко распространенных двухвходовых элементов И-НЕ. Такой способ реализуем как на обычных микросхемах, так и внутри программируемых матриц.
Один или оба входа могут быть инверсными. Это означает, что по этим выводам триггер управляется появлением не высокого, а низкого уровня.
Если построить RS-триггер на двухвходовых элементах И-НЕ, то оба входа будут инверсными – управляться подачей логического нуля.
Существует стробируемый вариант RS-триггера. У него имеется дополнительный вход С. Переключение происходит при выполнении двух условий:
Такой элемент применяют в случаях, когда переключение надо задержать, например, на время окончания переходных процессов.
D-триггеры
D-триггер («прозрачный триггер», «защелка», latch) относится к категории синхронных устройств, тактируемых по входу С. Также имеется вход для данных D (Data). По функциональным возможностям устройство относится к триггерам с приёмом информации по одному входу.
Пока на входе для синхронизации присутствует логическая единица, сигнал на выходе Q повторяет сигнал на входе данных (режим прозрачности). Как только уровень строба перейдет в состояние 0, на выходе Q уровень останется тем же, что был в момент перепада (защелкнется). Так можно зафиксировать входной уровень на входе в любой момент времени. Также существуют D-триггеры с тактированием по фронту. Они защёлкивают сигнал по положительному перепаду строба.
На практике в одной микросхеме могут объединять два типа бистабильных устройств. Например, D и RS-триггер. В этом случае входы Set/Reset являются приоритетными. Если на них присутствует логический ноль, то элемент ведёт себя как обычный D-триггер. При появлении хотя бы на одном входе высокого уровня, выход устанавливается в 0 или 1 независимо от сигналов на входах С и D.
Прозрачность D-триггера не всегда является полезным свойством. Чтобы её избежать, применяются двойные элементы (flip-flop, «хлопающий» триггер), они обозначаются литерами TT. Первым триггером служит обычная защёлка, пропускающая входной сигнал на выход. Второй триггер служит элементом памяти. Тактируются оба устройства одним стробом.
T-триггеры
T-триггер относится к классу счётных бистабильных элементов. Логика его работы проста – он изменяет своё состояние каждый раз, когда на его вход приходит очередная логическая единица. Если на вход подать импульсный сигнал, выходная частота будет в два раза выше входной. На инверсном выходе сигнал будет противофазен прямому.
Так работает асинхронный Т-триггер. Также существует синхронный вариант. При подаче импульсного сигнала на тактирующий вход и при наличии логической единицы на выводе T, элемент ведёт себя так же, как и асинхронный – делит входную частоту пополам. Если на выводе Т логический ноль, то выход Q устанавливается в низкий уровень независимо от наличия стробов.
JK-триггеры
JK-триггерыЭтот бистабильный элемент относится к категории универсальных. Он может управляться раздельно по входам. Логика работы JK-триггера похожа на работу RS-элемента. Для установки выхода в единицу используется вход J (Job). Появление высокого уровня на выводе K (Keep) сбрасывает выход в ноль. Принципиальным отличием от RS-триггера является то, что одновременное появление единиц на двух управляющих входах не является запретным. В этом случае выход элемента меняет свое состояние на противоположное.
Если выходы Job и Keep соединить, то JK-триггер превращается в асинхронный счётный Т-триггер. Когда на объединённый вход подаётся меандр, на выходе будет в два раза меньшая частота. Как и у RS-элемента, существует тактируемый вариант JK-триггера. На практике применяются, в основном, именно стробируемые элементы такого типа.
Практическое использование
Свойство триггеров сохранять записанную информацию даже при снятии внешних сигналов позволяет применять их в качестве ячеек памяти ёмкостью в 1 бит. Из единичных элементов можно построить матрицу для запоминания двоичных состояний – по такому принципу строятся статические оперативные запоминающие устройства (SRAM). Особенностью такой памяти является простая схемотехника, не требующая дополнительных контроллеров. Поэтому такие SRAM применяются в контроллерах и ПЛМ. Но невысокая плотность записи препятствует использованию таких матриц в ПК и других мощных вычислительных системах.
Выше упоминалось использование триггеров в качестве делителей частоты. Бистабильные элементы можно соединять в цепочки и получать различные коэффициенты деления. Та же цепочка может быть использована в качестве счетчика импульсов. Для этого надо считывать с промежуточных элементов состояние выходов в каждый момент времени – получится двоичный код, соответствующий количеству пришедших на вход первого элемента импульсов.
В зависимости от типа примененных триггеров, счетчики могут быть синхронными и асинхронными. По такому же принципу строятся преобразователи последовательного кода в параллельный, но здесь используются только стробируемые элементы. Также на триггерах строятся цифровые линии задержки и другие элементы двоичной техники.
RS-триггеры используются в качестве фиксаторов уровня (подавителей дребезга контактов). Если в качестве источников логического уровня применяются механические коммутаторы (кнопки, переключатели), то при нажатии эффект дребезга сформирует множество сигналов место одного. RS-триггер с этим успешно борется.
Область применения бистабильных устройств широка. Круг решаемых с их помощью задач во многом зависит от фантазии конструктора, особенно в сфере нетиповых решений.
Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен
Режимы работы, описание характеристик и назначение выводов микросхемы NE555
Что такое операционный усилитель?
Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется