
Триггеры – это устройства для хранения информации. Они являются костяком более сложных устройств, таких как счетчики, шифраторы, дешифраторы, регистры и прочие устройства.
Мы рассмотрим асинхронный R–S триггер на примере двух элементов «И — НЕ». Схема и таблица истинности этого устройства показана ниже:
Как мы можем видеть из схемы, триггер имеет два входа и
. На каждый вход подается различная комбинация сигналов (смотри таблицу истинности). Также у триггера есть два выхода – один прямой Q, а один инверсный
. Если
=0, то Q = 1 и соответственно если
=1, то Q = 0.
Схема построена таким образом, что при подаче сигнала S=1 (что равнозначно =0), на выходе получаем Q = 1. S от английского слова set – устанавливать. Когда S=0 (
=1),то выход Q = 0. Если мы на вход R подадим сигнал, который будет инверсный по отношению к сигналу S, то при R=1, S=0, единица на выходе Q поменяет свое значение на ноль. Отсюда происходит и название входа, от английского слова reset – сброс, то есть вход R сбрасывает значение, установленное со входа S.
Давайте рассмотрим принцип работы этой схемы. Пускай выходы триггера имели следующие значения Q=0, а = 1.
На вход мы подадим следующие сигналы =0,
=1. Поскольку элемент Е1 является инверсным, то на выходе Q будет равным единицы. Элемент Е2 тоже является инверсным и при установлении
=1, а также при приходе от выхода Q единицы, на вход элемента «И-НЕ» поступит две единицы, где в итоге получим
=0. Соответственно при появлении на входе Е1
=0 и
=0 на выходе Q будет установлен сигнал равен единице.
Если мы зеркально изменим сигнал на входе триггера (=1,
=0), то на входе Е2 мы получим единицу и ноль, и сигнал на
изменится, став равным единице. На входах Е1 появятся две единицы, которые изменят сигнал Q, и он станет равным нулю.
Также если подать на оба входа и
подать единицы, то сигналы на выходе не изменятся вообще. Эта комбинация оставляет триггер в предыдущем состоянии (Qn+1=Q).
Рассмотрим случай когда на вход будут поданы следующие сигналы: =0 и
=0. Если до этого на выходе Q=0,
=1, то на входе Е1 будет единица и ноль, то есть Q изменится на единицу. Тогда на Е2 будет нуль и единица и
останется единицей. Соответственно на выходе будет два абсолютно одинаковых сигнала. Такое положение не нормальное для работы триггера, поэтому при его работе комбинации
=0 и
=0 нужно всячески избегать, так как она является запрещенной. Также если начальные сигналы были Q=1,
=0, то подача
=0 и
=0 приведет к такому же результату, что и в предыдущем случае.
Ниже показан асинхронный R –S триггер на базе элементов «ИЛИ-НЕ», а также его таблица истинности.