М-S-триггеры с запрещающими связями

Блокировка передачи состояния из триггера М в триггер S во время действия ТИ в данных триггерах осуществляется за счет дополнительных блокирующих связей с выходов вентилей триггера М. Принцип работы таких устройств рассмотрим на примере триггера, схема которого приведена на рис. 5.

В отсутствие ТИ (С=0) на выходах вентилей В₁ и В₂ уровни 1 и, следовательно, разрешается передача состояния из триггера М в S. При поступлении ТИ (С=1) на выходах вентилей В₁ (при S=1 и R=0) или В₂ (при S=0 и R=1) формируется уровень 0, запрещающий передачу состояния М в S и устанавливающий триггер М в состояние 1 (Q`=0) или 0 (Q`=0).

По окончании ТИ (С=0), наоборот, сначала запрещается прием кода в триггер М (так как ТИ=0) и только затем, то есть после формирования уровня 1 на выходах вентилей В₁ и В₂, разрешается передача состояния триггера М в триггер S. Таким образом выполняются условия надежной работы и тем самым гарантируется функциональная надежность устройства. Однако оно имеет одну важную особенность, которую необходимо учитывать в процессе его применения, заключающуюся в том, что если во время действия ТИ информация на одном из входов с единичного управляющего уровня сменяется на нулевой, то на выходах вентилей В₂ и В₁ сформируется разрешающий сигнал и информация из триггера М перепишется в триггер S. Другими словами, смена информации на входах триггера приводит к нарушению алгоритма работы, так как информация на выходах триггера появляется не после окончания ТИ, а во время его действия, то есть не осуществляется блокировка выходов во время действия ТИ. Рассмотренная схема является схемой триггера с неполной блокировкой выходов, то есть является триггером -типа. Организация триггеров и типов, построенных на базе триггера, показана на рис. 5 штриховыми линиями.

Важной особенностью этой схемы является то, что в режиме Т-триггера она формирует сигналы «Перенос» и «Заем» (рис. 5, б).

Другой особенностью М-S-триггера является то, что он может работать в качестве асинхронных триггеров и типов. Это достигается подачей на тактовый вход С уровня 1.

М-S-триггеры с разнополярным тактованиием

Особенностью построения триггеров является то, что основной и вспомогательный триггеры тактируются взаимно инверсными сигналами. Этим обеспечивается надежная блокировка передачи информации в триггер S в момент ее записи в основной, чем и гарантируется высокая функциональная надежность.

Триггер, выполненный по данной схеме, представлен на рис. 6.

Здесь основной и вспомогательный триггеры реализованы на элементах И-ИЛИ-НЕ, причем основной является -триггером, а вспомогательный триггером. В отсутствие ТИ (С=0) закрыты вентили И₁, И₂ элемента В₃ или В₄ и состояние триггера М постоянно переписывается в триггер S. Так, если триггер М находится в состоянии `=0, `=1, то будут закрыты вентили И₁ и И₂ элемента В₄, то есть на его выходе уровень 1 и, следовательно, триггер S в этом случае находится в состоянии =0, =1. При поступлении ТИ (С=1) откроется вентиль И₁ элемента В₃, то есть триггер S запомнит состояние триггера М. Одновременно с процессом хранения информации вспомогательным триггером происходит запись информации в триггер М. Однако информация, записываемая в триггер М во время действия ТИ, не воспринимается триггером S, поскольку уровень 0 на выходе удерживает в закрытом состоянии вентили И₁, И₂ элемента В₄, то есть осуществляется запрет приема информации триггером S. По окончании ТИ запрет снимается (С=0) и осуществляется прием информации триггером S, который в переходный период проходит через состояние = =1.

Этот триггер, как и все рассмотренные ранее, может быть легко преобразован в триггер и типов (на рис. 6 показано штриховыми линиями).

Данный триггер обладает минимальным числом элементов и максимальным быстродействием, что является преимуществом перед ранее рассмотренными триггерами. Однако наряду с максимальным быстродействием имеет минимальное значение параметра n_Q (нагрузочная способность триггера по выходу) и максимальное значение параметра n_c (эквивалент нагрузки триггера по тактовому входу), что ограничивает его эксплуатационные возможности при проектировании более сложных цифровых узлов. Рассматриваемый триггер также не может быть преобразован в асинхронный, что снижает его функциональные возможности. Однако благодаря высокому быстродействию и малому числу элементов он находит достаточно широкое применение.