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

Содержание

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
(СH) 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 (СH), 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
(CH)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 ∑H)
для микросхем типов К155ЛА2, К155ЛА3 при UCC= 5,0 В, N =
10, t = 293 К (20 °C)

Черт. 36

График зависимости tPLH= f
(CH)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, CH = 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.