Цифровые микросхемы — начинающим (занятие 6) — к561тм2 d-триггеры

Возможности

Также важным отличием данных моделей является то, что в них устранена неопределенность, которая может возникнуть в случае, если входные сигналы будут поданы в определённой комбинации. Также существенным преимуществом является тот факт, что они могут выполнять функционал T-, D- и RS-триггеров. Комбинированный тип имеет дополнительные асинхронные входы, которые используются для предварительной установки приборов в определённое состояние. Примитивный JK можно получить из RS, у которого есть динамическое управление. Для этого необходимо его дополнить обратными связями с выходов на входы. Для получения Т-триггера необходимо на входы подать уровень напряжения, который установит логическую единицу.

В каких состояниях может быть главный герой статьи? Существует два принципа действий: асинхронный и синхронный. Во время первого происходит обмен данных независимо от входов. Синхронный JK-триггер действует одновременно, и из-за требований он является основным используемым элементом.

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ 5

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

1. Зависимости UOH,UOL,IOS,
I
IL,IIH,tPHL,tPLH= f
(t °С),tPHL,tPLH =
f
(С∑H) для микросхем К155ЛА2 приведены на черт. 25
— 27, 29
— 34.

2. Зависимости UOH,UOL, Ios,
I
IL,IIH, tPHL, tPLH = f (t
°С)tPHL, tPLH= f (С∑H), ICCL,
I
CCHдля микросхем
К155ЛА3 приведены на черт. 25
— 27, 29
— 36.

3. Зависимости UOH, UOL, Ios, Iss=
F
(f),tpHL, tPLH =
f
(t °C)tpHL, tPLH=f
(C∑H)для микросхем К155ТМ2 приведены на черт. 25
— 28, 37
— 40.

4. Ожидаемая интенсивность отказов при
эксплуатации в ЭВМ 1 ∙ 10-7 1/ч.

5. Типовое значение тактовой частоты для
микросхем К155ТМ2 20 МГц.

6. Типовые значения динамических
параметров:

время задержки распространения сигнала при включении tPHL, нc:

К155ЛА2                                                            11;

К155ЛА3                                                            7;

К155ТМ2                                                           20;

время задержки распространения сигнала при выключении tPLH, нc:

К155ЛА2                                                   13;

К155ЛА3                                                   12;

К155ТМ2                                                  15.

График зависимости UOH = f (t °C)для микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3,
К155ТМ2

Uсс = 5,25В; UIL
= 0,40 В; N = 10

Черт. 28

График зависимости UOL= f (t °C)для микросхем типов
К155ЛА2, К155ЛА3, К155ТМ2

Uсс= 5,25В; UIH= 2,40 В; N = 10

Черт. 29

График зависимости IOSf
(t °C) для микросхем типов
К155ЛА2, К155ЛА3, К155ТМ2 при Ucc
=
5,25

Черт. 30

График зависимости ICC=
F (f)для микросхем
типа К155ТМ2 при Uсс
= 5,25

Черт. 31

График зависимости IIL
=
f (t °C)для микросхем типов
К155ЛА2, К155ЛА3

Ucc= 5,25 В; UIL = 0,40 В

Черт. 32

График зависимости IIH= f (t °C)для микросхем типов
К155ЛА2, К155ЛА3

Uсс = 5,25 В; UIH= 2,40 В

Черт. 33

График зависимости tPHL
=
f (t °C)для
микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3 при Ucc= 5,0 В, С∑H = 15 пФ, N = 10

Черт. 34

График
зависимости tPLH=
f (t °C)для микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3 при Uсс = 5,0 В, С∑H = 15 пФ, N = 10

Черт.
35

График
зависимости tPHL= f (С∑H)
для микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3 при UCC= 5,0 В, N =
10, t = 293 К (20 °C)

Черт. 36

График зависимости tPLH= f
(C∑H)для микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3 при Uсс=
5,0 В, N =10,t
= 293 K
(20 °C)

Черт. 37

График зависимости ICCL
=
f (t °C)для
микросхем типа К155ЛА3 при Uсс= 5,25
В

Черт. 38

График
зависимости ICCL = f
(t °C)для микросхем типа К155ЛА3 при Ucc= 5,25 В

Черт. 39

График зависимости tPHL
=
f (t °C)для
микросхем типа К155ТМ2 при
Uсс
=
5,0 В, N =10, C∑H = 15 пФ

Черт. 40

График зависимости tPLH=
f (t °C)для микросхем

типа К155ТМ2 при Uсс
= 5,0 В, N = 10, С∑H
= 15 пФ

Черт. 41

График зависимости tPHL = f
(С∑H)для микросхем типа К155ТМ2 при Ucc=
5,0В,
N = 10, t
= 293 K
(20 °C)

Черт. 42

График зависимости tPLH= f
(С∑H)для микросхем типа К155ТМ2 при UCC = 5,0 В, N = 10, t
= 293 К (20 °С)

Черт. 43

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Автор — делегация СССР в Постоянной
Комиссии по радиотехнической и электронной промышленности.

2. Тема — 18.820.01-74.

3. Стандарт СЭВ утвержден на 41-м заседании
ПКС.

4. Сроки начала применения стандарта СЭВ:

Страны
— члены СЭВ

Срок начала применения стандарта СЭВ в
договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническому
сотрудничеству

Срок начала применения стандарта СЭВ в
народном хозяйстве

НРБ

Январь 1979 г.

Январь 1981 г.

ВНР

Январь 1980 г.

—

ГДР

Республика Куба

МНР

ПНР

Январь 1979 г.

Январь 1979 г.

СРР

Июль 1979 г.

—

СССР

Январь 1978 г.

Июль 1979 г.

ЧССР

—

—

5. Срок первой проверки — 1983 г.,
периодичность проверки — 5 лет.

1. Общие положения. 1

2. Технические требования. 1

2.1. Требования к конструкции. 1

2.2. Требования к электрическим параметрам и режимам.. 2

2.3. Требования к устойчивости при механических
воздействиях. 2

2.4. Требования к устойчивости при климатических
воздействиях. 2

2.5. Дополнительные требования. 4

2.6. Требования к надежности. 5

2.7. Требования к маркировке. 5

2.8. Требования к упаковке. 5

3. Правила приемки. 5

4. Методы испытаний. 7

5. Транспортирование и хранение. 35

6. Указания по эксплуатации. 36

Информационное приложение 1. 37

Информационное приложение 2. 37

Информационное приложение 3. 38

Информационное приложение 4. 39

Информационное приложение 5. 40

Что такое JK-триггер?

Это триггер, который в случае получения на свои оба входа логической единицы меняет состояние своего выхода на противоположное значение. Одно из отличий от других подобных приборов – отсутствие запрещенных состояний, которые могут быть на основных входах. Как выглядит JK-триггер? Схема изображения может быть представлена с разной детализацией, а также зависимо от дополнений, которые были добавлены человеком. Как видите, в статье присутствуют различные изображения устройства. Также, используя базу JK-триггера, можно создать D- или Т-модель. Как вы сможете убедиться, просмотрев таблицу истинности, данный механизм в инверсное состояние переходит всегда, когда на оба входа осуществляется подача логической единицы. Различают два вида JK-триггеров:

  1. Универсальные.
  2. Комбинированные.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Термины и определения понятий даны в
соответствии с п. 1.1 СТ СЭВ 299-76 и СТ СЭВ …*.

*
См. информационное приложение 1.

1.2. Типы микросхем и их функциональное
назначение приведены в табл. 1.

Таблица 1

Тип
микросхем

Функциональное назначение

Степень интеграции

Электрическая

схема (см. информационное приложение)

К155ЛА2

Логический элемент 8И-НЕ

2

К155ЛА3

Четыре логических элемента 2И-НЕ

ИС2

3

К155ТМ2

Два триггера Д

4

1.3. Условное
обозначение микросхем при заказе должно состоять из слова «микросхема»,
типа микросхемы и обозначения настоящего стандарта:

Микросхема К155ЛА2 СТ
СЭВ 505-77

Таблица истинности

Что такое таблица истинности? Это специальный набор данных, который описывает логическую функцию. Что под ней понимают? В данном случае имеют в виду функцию, в которой значения параметров и её самой выражают логическую истинность. В качестве примера очень к месту будет вспомнить двузначную логику, где можно дать только два определения: ложь или истина. В качестве заменителей, когда говорят о компьютерных технологиях, часто вводят понятие 0 или 1. Причем использование данного инструментария оказалось удобным не только с позиции логики, но и при изображении в табличном варианте. Особенно часто их можно встретить в булевой алгебре или аналогичных системах логики. Но хватит информации, давайте посмотрим, как выглядит таблица JK-триггера.

JK-триггер. Принцип работы, фунцкциональные схемы, таблицы истинности

Триггер представляет собой элементарный цифровой автомат. Он имеет два состояния устойчивости. Одному из них присваивается значение «1», а другому — «0».

По способу реализации логических связей различают следующие виды упомянутых устройств: JK-триггер, RS-триггер, T-триггер, D-триггер и т. д.

Предметом нашего сегодняшнего разговора являются автоматы типа JK. Они отличаются от RS-приборов тем, что при подаче на вход информации, запрещенной для RS-триггеров, инвертируют хранимые в них сведения.

Представляем вашему вниманию таблицу переходов, которая описывает работу JK-триггера. При минимизации каты Карно выводится характеристическое уравнение для рассматриваемого устройства: Q(t+1)=K’t Qt V Jt Q’t.

Из таблицы видно, что состояние прибора определяется не только значениями информации на входах J и K, но и состоянием на выходе Qt, которое ранее определяло JK-триггер. Это позволяет строить функциональные схемы таких устройств на двухступенчатых автоматах типа RS. JK-приборы бывают синхронными и асинхронными.

Для проектирования JK-триггера из двухступенчатого устройства RS синхронного типа требуется соединить обратные связи выходов двухступенчатого автомата RS со входами логических элементов его первой ступени.

Принцип работы JK-триггера: если на информационных (J и K) входах устройства подан уровень нуля, то на выходе элементов И-НЕ (1 и 2) устанавливается уровень единицы, и JK-триггер сохранит свое состояние. Например, Q будет равен логическому нулю, Q’ — логической единице. В таком случае при подаче сигналов J и C, равных логической единице, на входе элемента И-НЕ1 устанавливается логический нуль и, соответственно, уровень логической единицы на входе первого T-триггера. При снятии синхронизирующего сигнала (С равен нулю) состояние упомянутого устройства Т-типа уровнем логического нуля с выхода И=НЕ3 передастся на вход второго T-триггера. В результате JK-триггер переключится в состояние логической единицы (в таком случае Q равен единице, а Q’ равен нулю). Теперь, если на входе триггера (К и С) подается сигнал, равный логической единице, то на выходе элемента И-НЕ2 логический нуль установит первый Т-триггер в состояние нуля. После снятия синхронизирующего сигнала с выхода элемента И-НЕ4 логический нуль передастся на вход второго автомата типа Т, и JK-триггер переключается в состояние логического нуля.

При проектировании сложных логических схем необходимы приборы разных типов. Поэтому выгоднее изготовить универсальный тип устройства, которое можно использовать в различных режимах работы и модификациях. В интегральной схемотехнике наибольшее распространение получили синхронные D- и JK-триггеры. В электронно-вычислительных машинах широко используют цифровые автоматы JK типа с групповыми J, K и дополнительными установочными R, S-входами. Каждая группа объединена конъюнкцией, что позволяет расширить логические возможности и JK-триггера.

Автоматические устройства такого типа удобно использовать при конструировании счетчиков (узел ЭВМ, который осуществляет счет и хранение кода числа подсчитанных сигналов). Например, на фото показан счетчик на JK-триггерах. Структурная организация двоичных счетчиков с параллельным переносом значительно упрощается, если их строить на приборах типа JK со встроенными логическими элементами И.

Также такие триггеры нашли применение при конструировании сдвигающих регистров.

Регистры сдвига – это узлы, выполняющие смещение двоичной информации вправо и влево по регистру в зависимости от управляющих сигналов.

Что такое триггер?

Триггерами называют целый класс электронных устройств, которые имеют такое свойство, как длительное нахождение в одном из двух устойчивых состояний. Чередование осуществляется под воздействием внешних сигналов. Текущее состояние триггера с легкостью распознаётся благодаря наличию выходного напряжения. Отличительной способностью всего класса является свойство запоминать двоичную информацию. Тут возникает вопрос: есть ли у триггеров память? В обычном понимании нет. Но, тем не менее, они остаются в одном из 2 состояний, причем и после прекращения подачи сигнала. Благодаря этой особенности и считается, что они могут запоминать двоичную информацию.

При изготовлении триггеров на данный момент применяют полупроводниковые приборы (обычно полевые и биполярные транзисторы). Раньше использовали электронные лампы и электромагнитные реле. Своё применение триггеры нашли в интеграционных средах разработки, которые создаются для различных программируемых логических интегральных схем. Если говорить конкретнее, то их используют, чтобы организовать компоненты вычислительных систем: счетчики, регистры, процессоры и ОЗУ.