Wyzwalacz to elementarne urządzenie, które jest automatem cyfrowym z dwoma stanami stabilności, z których jeden ma przypisaną wartość „1”, a drugi - „0”.
Zgodnie ze sposobem realizacji połączeń logicznych rozróżnia się jenastępujące typy urządzeń: T-flip-flop, D-flip-flop, JK-flip-flop, RS-flip-flops. Oczywiście wymieniono tutaj najpopularniejsze opcje, ale oprócz nich istnieją automatyczne urządzenia innych typów.
W tym artykule przyjrzymy się bliżej wyzwalaczowi D. Wspomniany automat posiada tylko jedno wejście informacyjne (D), dlatego jest przeznaczony do realizacji funkcji opóźnienia czasowego.
Zasada działania
Równanie charakterystyczne Q (t + 1) = Dt opisuje działanie urządzenia typu D flip-flop. Tabela prawdy (tabela przejść) dla tej maszyny cyfrowej jest podana poniżej.
Tot | Dt | To(t + 1) |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Jak widać, w pierwszym i czwartym wierszu wartościsygnały Q w czasie t i t + 1 pokrywają się. Oznacza to, że D-flip-flop jest elementem opóźniającym sygnał. W rezultacie rozważane urządzenia typu asynchronicznego nie znalazły zastosowania, ponieważ sygnał wejściowy zostanie powtórzony na wyjściu z małym opóźnieniem czasowym.
Synchroniczny przerzutnik D zbudowany jest z jednopoziomowych (jednostopniowych) i dwupoziomowych (dwustopniowych) urządzeń RS tego samego typu. Wspomniane maszyny działają zgodnie z tabelą przejść.
Jednostopniowy D-flip-flop może być wykonany z jednopoziomowego synchronicznego urządzenia RS i jednego elementu AND-HE1, który łączy oba odwrotne wejścia D-flip-flop w jedno wejście informacyjne (D).
Gdy logiczne zero pojawia się na wejściu synchronizującym, maszyna RS jest blokowana przez poziom logicznej jedynki z wyjść elementów AND-NOT2 i NAND3... Gdy zmienia się sygnał synchronizacji, poziomprzyłożony do wejścia informacyjnego spowoduje utworzenie logicznego zera albo na wejściu S (przy D = 1), albo na wejściu R (przy D = 0) przerzutnika asynchronicznego T. Przełączy się do stanu odpowiadającego poziom logiczny D. Jednostopniowy przerzutnik typu D opóźnia wejście propagacji podczas przerwy między sygnałami synchronizacji.
D-trigger z dynamiczną kontrolą. Opis pracy, schemat funkcjonalny
Automatyczne urządzenie tego rodzajuzbudowany jest z trzech asynchronicznych przerzutników typu RS. Zbudowane są na elementach NAND, przy czym dwa z nich pełnią funkcję komutacji, a trzeci jest wyjściem. Sygnały wyjściowe przerzutników przełączających są przeznaczone do sterowania przerzutnikiem wyjściowym.
Gdy poziom sygnału C jest równy zero logicznemu,kombinacja sygnałów, która jest dla niego neutralna, jest wysyłana do wejść wyzwalacza wyjściowego i przełącza się w tryb przechowywania. Gdy zmienia się sygnał informacyjny, przerzutniki przełączające przechodzą w stan gotowości, a gdy tylko sygnał jednostki logicznej dotrze do wejścia zezwalającego wyzwalacza C, automat wyjściowy jest ustawiany w nowy stan, który odpowiada sygnałowi informacyjnemu na wejściu D w poprzednim cyklu.
Jeśli zmiana poziomu informacjisygnał przejdzie w czasie ustawiania wyzwalacza wyjściowego, wówczas urządzenia przełączające nie przekażą sygnału. Okazuje się, że celem przełączania wyzwalaczy jest odbieranie sygnałów informacyjnych, przesyłanie ich na wejście urządzenia wyjściowego w momencie zmiany sygnału na wejściu sterującym C z logicznego zera na logiczną jedność i samoblokowanie przed działaniem sygnał na wejściu informacyjnym.