Читальный зал -->  База цифровых устройств 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

состояний при достаточно определенном воздействии на него Чтобы избежать неопределенностей, для синхронных триггеров вводятся запретные зоны, в которых информационные сигналы не должны изменяться - времена предустановки и вьшержки. Ясно, что при приеме по информационным входам асинхронных сигналов, появляющихся в произвольные моменты времени, соблюдать требования по временам предустановки и вьшержки невозможно, и триггер может попадать под неопределенные воздействия. Например, триггер D может получить сигнал переключения по информационному входу одновременно с переходом синхросигнала в состояние запрета приема информации. Процесс переключения может начаться, но затем прекратиться в некотором промежуточном состоянии, т. к. синхросигнал отключит триггер от информационных входов. Триггер, предоставленный самому себе, рано или поздно перейдет в одно из устойчивых состояний (вернется в исходное состояние или перейдет в противоположное). Однако если его оставить в точке, очень близкой к равновесию, то выход из нее окажется аномально длительным, и триггер надолго зависнет в промежуточном состоянии. Аномалии разделяются на метастабильные и колебательные. В первом случае напряжения на обоих выходах триггера близки к пороговым напряжениям логических элементов, из которых собран триггер. Эти напряжения сохраняются почти неизменными в течение всего времени действия аномалии. Во втором случае выходные напряжения триггера медленно колеблются вокруг пороговых напряжений элементов.

Аномальные состояния - неустранимые явления, объясняющие неизбежтюсть сбоев при работе с асинхронными сигналами. Следует лищь принимать меры дтя снижения частоты возникновения аномальных состояний и доведения уровня сбоев до минимальных значений 1J.

§3.4. Применение триггеров в схемах ввода и синхронизации логических сигналов

Ввод логических сигналов от механических ключей

Ввод логических сигналов от механических ключей - одно из типовых действий, позволяющее оператору воздействовать на цифровое устройство. Механические ключи имеют упругость, их коммутация - сложный процесс. После первого соударения контактов происходит ряд упругих отскоков, называемых дребезгом контактов, поэтому вместо однократного перепада напряжения ключи создают целую серию импульсов (рис. 3.18, я).

Длительность упругих колебаний ключей зависит от их конструкции, обычно она лежит в диапазоне 1..,0 мс. Такой сигнал нельзя вводить в цифровое устройство, т. к. он может создать множество ложных переключений

Для получения очищенного от дребезга контактов еигнала принимают специальные меры - программные или схемные. Программные методы вводят паузу между каждым нажатием ключа и использованием формируемого ключом сигнала (серия пустых команд NOP в программе, выполняемой системой). В схемных методах борьбы с дребезгом контактов используются свойства триггеров.

Г

0,1*

0.1±

Рис. 3.16. Сигнал, формируемый механическим ключом (а), и схемы устранения дребезга в контактов (б, в)

С помощью триггеров выходное напряжение ключа очищается от паразитных колебаний и превращается в стандартный лошческий сигнал. Для работы с перекидными ключами (однополюсными ключами на два положения) часто используется схема (рис. 3.18, б), в которой верхнее положение ключа устанавливает триггер (на входе S нулевое напряжение, на 1!ходе R - высокое, задаваемое от источника 5В через резистор R,; номиналы напряжений и сопротивлений приводятся здесь с ориентацией на схемотехнику ТТЛ). Нижнее положение ключа ведет к сбросу триггера (на входе R нулевое напряжение, на входе S - высокое). При изменении состояния ключа возникают упругие отскоки от контактов. Первое же соуш\рение привод

три1тер в соответствуюшее состояние, а при отскоке ключа, когда он находится в воздухе, оба входа триггера получают пассивные сигналы логической единицы (вьюокие напряжения от цепочек источник-резистор ), т. в. триггер попадает в режим хранения уже установленного правильного состояния. С помощью схемы (рис. 3.18, б) производится асинхронный ввод сигнала от механического ключа. Резисторы Ri могут быть достаточно высокоомнымм, т к через них замыкается только относительно малый ток входной цени триггера при единичном сигнале на нем Тх.!.

Синхронизированный с тактовыми сигналами ввод (рис. 3.18, в) осуществляется с помошью тактирования триггера. Видоизменения схемы в сравнении с предьшущей объясняются тем, что синхронный триггер имеет прямые входы установки и сброса, и тем, что для повышения помехоустойчивости схемы добавлены конденсаторы. Принцип работы схемы сохраняется. Первый же тактовый импульс, пришедщий после переключения ключа, формирует выходной сигнал. Резисторы низкоомны, поскольку через них замыкаются входные токи триггера при обоих значениях логического сигнала на них, в том числе и значительные по величине токи lux.o- Отнощение сопротивлений плеч делителей обеспечивает подачу на входы триггера необходимых уровней U.

Иногда сигналы от механических ключей вводят с помошью более простых схем, содержащих интегрирующие RC-цепочки. В этом случае переходный процесс при идеальном замыкании ключа имел бы форму экспоненты, а в реальной ситуации эта экспонента будет с горизонтальными участками, со-СУГветствуюшими отскокам ключа, когда он находится в воздухе, и юк емкости нулевой. Так как подобная кривая монотонна, после достижения ею порогового значения логический элемент переключается однократно.

Синхронизаторы одиночных импульсов

Синхронизаторы одиночных импульсов вырабатывают пол воздействием асинхронного входного сигнала импульс, принадлежащий тактовой последовательности ТИ. Такой импульс может понадобиться для запуска устройства, реализации пошагового режима его работы и т. л.

Привязка одиночного импульса к тактовой системе обязательна лля правильного его восприятия синхронными цифровыми устройствами.

При реализации синхронизаторов следует организовать следующие процессы: разрещить прохождение очередного целого импульса ТИ на вход схемы и затем снять это разрещение после прохождения всего одного импульса. Этим требованиям соответствует структура: синхронизатор момента воздействия входного сигнала на триггер плюс сам триггер, устанавливаемый и сбрасываемый соседними фронтами ТИ (разнополярными). Простой вариант указанной структуры показан на рис. 3.19. Рассмотрение време1П1ых диаграмм его работы свидетельствует о сужении входного импульса относи-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.