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RS-flip-flop. Principio di funzionamento, diagrammi funzionali, tabella di conversione

Un trigger è il dispositivo più semplice che rappresentauna macchina digitale. Ha due stati di stabilità. A uno di questi stati viene assegnato il valore "1" e l'altro - "0". Lo stato del trigger, così come il valore delle informazioni binarie in esso memorizzate, è determinato dai segnali di uscita: diretti e inversi. Nel caso in cui viene stabilito un potenziale sull'uscita diretta, che corrisponde a un'unità logica, lo stato del trigger è chiamato unità (in questo caso, il potenziale sull'uscita inversa è zero). Se non è presente alcun potenziale sull'uscita diretta, lo stato di trigger viene chiamato zero.

Trigger RS
I trigger sono classificati in base ai seguenti criteri:

1. A proposito delle informazioni registrate (asincrone e sincrone).

2. A proposito della gestione delle informazioni (statistica, dinamica, a una fase, a più fasi).

3. A proposito di implementazione di connessioni logiche (trigger JK, trigger RS, trigger T, trigger D e altri tipi).

I parametri principali di tutti i tipi di trigger sono il valore massimo della durata del segnale di ingresso, il tempo di ritardo richiesto per commutare il trigger, nonché il tempo di risposta della risoluzione.

In questo articolo parleremo di questo tipo di dispositivo come trigger RS. Sono di due tipi: sincroni e asincroni.

Un flip-flop RS asincrono ha due ingressi diretti (R e S). Questo dispositivo funziona secondo la tabella di transizione.

tavolo di salto

Vietato per un tale trigger èuna combinazione di segnali agli ingressi del dispositivo che causa uno stato di incertezza. Questa combinazione può essere espressa dal requisito RtSt = 0. Quando si minimizza la mappa di Karnot, viene derivata la legge di funzionamento del trigger, chiamata equazione caratteristica: Q (t + 1) = St V R'tQt. In questo caso, RtSt sarà uguale a zero.

Lo schema funzionale mostra un flip-flop RS di tipo asincrono sugli elementi AND-NOT e nella seconda versione sugli elementi OR-NOT.

flip-flop RS asincrono

Il secondo tipo è un flip-flop RS sincrono.Un tale dispositivo ha strutturalmente tre ingressi diretti S, R e C. La differenza tra un tipo di trigger sincrono e uno asincrono è la presenza di un ingresso di sincronizzazione (C). È necessario per i seguenti motivi: dopotutto, i segnali non arrivano sempre contemporaneamente agli ingressi di un dispositivo (elemento logico). Ciò è dovuto al fatto che passano attraverso diversi tipi e numeri di nodi con latenza diversa. Questo fenomeno si chiama "concorrenza". Come risultato di tali "competizioni", i valori dei segnali ottenuti verranno sovrapposti ai valori precedenti di altri segnali. Tutto ciò porta a falsi positivi del dispositivo.

Questo fenomeno può essere eliminato entrandodispositivi per segnali di time gating. Vale a dire: all'ingresso dell'elemento logico, oltre ai segnali di informazione stessi, vengono forniti impulsi di sincronizzazione dei tasti, a questo punto i segnali di ingresso di informazioni avranno il tempo di essere fissati agli ingressi.

La condizione principale per il corretto funzionamento del triggerstadi logici nel flip-flop RS e circuiti logici da essi controllati - inammissibilità dell'azione simultanea del segnale Rt o St, il dispositivo di commutazione e la rimozione di informazioni dall'uscita Q (t + 1) del flip -flop. Pertanto, le serie potenziali di elementi contengono solo quelli sincroni.

Il flip-flop RS di tipo sincrono è rappresentato dall'equazione caratteristica: Q (t + 1) = StCt V R'tQt V QtC "t.

La foto mostra un trigger RS ​​di tipo sincrono su elementi NAND.

flip-flop RS sincrono
Ingressi porte logiche E NON trasmettonoun'unità logica di commutazione dall'ingresso di informazione S o R agli ingressi richiesti di un flip-flop asincrono tipo RS con ingressi inversi solo se è presente un segnale all'ingresso sincrono (C) a livello di unità logica.