Синхронный д-триггер

ф ордена Трудового Красного Знамени инженерноизический институт Московс) СИНХРОННЫЙ О-ТРИГГЕР изной Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и предназначено для использования в быстродействующих цифровых микросхемах,В цифровой технике широко используются Ьинхронные 2 -триггеры, построенные на логических элементахИ-НЕ, ИЛИ-НЕ. Эти триггеры содержатдве бистабильные ячейки. Под действием сиихросйгнааа инФормация из пер-вой бистабильной ячейки передается вовторую, выходы которой служат выходами триггеров 11.Недостатком этих триггеров является большая потребляемая мощность,значительная площадь, занимаемая. на,кристалле при изготовлении в интеграль-ных микросхемах, а также низкое быстродействие.Наиболее близким техническим решекием к предлагаемому является схемасинхронного О-триггера, состоящая, двух бистабильных ячеек (БЯ),выходи управлйощей, каждая из которых содержит два перекрестно соединенныхинвертора. Входы выходной БЯ соединены с выходами инверторов, входы управляющей БЯ соединены с выходами инверторов, Выходы ннверторов подключенык выходам Я и Я триггера. Вход Э соединен с первым выходом инвертора,реализуя логическую операцию "Проводное И", и подключен ко входуинвертора. Второй выход инверторасоединен со вторым выходом инвертара,реализуя логическую операцию "Проводное И", и подключей ко входу инвертора. Один из выходов инверторасоединен с первым выходом инверторасинхросигналов, реализуя, операцию"Проводное И" и подключен ко входуинвертора. Один иэ выходов инвертора соединен со вторым выходом инвертора, реализуя операцищ "Проводное И",и подключен ко входу инвертора, Входинвертора соединен со входом синхронизации С-триггера, а его третий выходподключен ко входу инвертора, Макси843176 мальная рабочая частота триггера -Г . = 1/71, где 1 - задержка инверюакстора Г 21Недостатком данного триггера является малое быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия триггера,Указанная цель достигается тем,что в синхронный Э -триггер на инвер"торах, содержащий ведущий и ведомый 10триггеры с двумя входами и двумя выходами, в каждом триггере первые выходы первого и второго инверторовподключены соответственно к первомуи второму выходай, а вторые выходы - 15со входам этих инверторов перекрест-.ными связями, вход пятого инверторасоединен с .входом С, первый и второйвыходы - с первым" и вторым входамиведущего триггера, с,входами третьего 20и четвертого инвертора этого триггераи с третьим выходом четвертого инвертора иовходом 2 -триггера, соответственно, а третий выход - с входом шестого инвертора,первый и второй выходы 25которого подключены к первому и второму входам ведомого триггера, к входамтретьего и четвертого инверторов этоготриггера,в каждом триггере первый ивторой выходы третьего и четвертого З 0инверторов соединены попарно с первым .и вторым выходами первого и второгоинверторов соответственно. Схема синхронного 2 -триггера при 35 ведена на чертеже.Триггер содержит многовыходные инверторы с 1-10. Выходы Я и Я триггера подключены соответственно к первым выходам инверторов 1, 5, 2 и 6, соединенных для реализации операции40 "Проводное И". Вторые выходы инверторов 1 и 5, 2 и 6 соединены между со- бой, реализуя операции "Проводное И" и подключены соответственно ко входам45 инверторов 2 и 1. Первые выходы инверторов 3, 7, 1 О соединены между Собой, реализуя операцию "Проводное И" и подключены ко входу инвертора 5. Первые выходы инверторов 4, 8 и второй выход инвертора О аналогич 50 ным образом подключены ко входу инвертора 6, Вторые выходы инверторов 3 и 7, 4 и 8 соединены между собой, реализуя операции "Проводное И", и под 55 ключены ко входам 4 и 3 инверторов соответственно.2 в , триггер работает следующим образом. фЕслиР:1, то при поступлении на вход С отрицательного фронта синхросигнала переключаются инверторы 9 и 10 в состояние С = 1, С = О. На вход инвертора 8 поступает логическая 1, которая устанавливает его в11 состояние О, Сигнал С = 0 устанавливает инверторы 5 и 6 в состояние 1, так что они не оказывают влияние на состояние выходов. 0 и О, триггера. Инверторы Зи 7, на входы которых поступает логический О, устанавливаются в состояние 1, что приводит к установке инвертора 4 в состояние О. При этом установление управляющих сигналов Р, 5, выходной БЯ осуществляется за время 21 При поступлении иа вход С положительного:фронта синхросигнала переключается инвертор 9, на выходах которого устанавливается сигнал С = О, который переключает инверторы 8 и 10 в состояние 1. Состояние инверторов 3, 4 и 7 при этом не меняется. Так как сигнал С = 1, то на1входы инверторов 5 и 6 поступают управляющие сигналы 5 = 1,Й = О. Инверторы 5 и 6 устанавливаются в состояние 0 и 1. соответственно, формируя на выходе триггера сигнал= О. Инвертор 2, на вход которого поступает логический О, переходит в состояние 1, при этом на выходе триггера устанавливается сигнал О = 1, и переводит инвертор 1. в состояние О. Состояние выходов триггера окончательно устанавливается за время 2 Сз после установки С = 1. Если О = 3, то при поступлении сигнала С = 0 инверторы 9 и 10 устанавливаются в состояние 1 и 0 соответственно, Инвертор 8 устанавливается в состояние 1, что приводит к установке инвертора 7 в состояние О, а инверторов 4 и 3 соответственно в состояние 1 и О. Состояние выходов Ц и О триггера при этом не изменяется. При поступлении сигнала С = 1 инверторы 9 и 10 устанавливаются в состояние С =0 С = 1. Инвертор 8 сохраняет состояние 1. На входы инверторов 5 и 6 поступают сигналы ь = 5 С = 0 и йВ 0 = 1, которые устанавливают инверторы 5 и 6 в состояния 1 и 0 соответственно, при этом Я = О. Инвертор 1, на вход которого поступает логический О, переключается в состояние 1, при этом 1 = 1, а затем инвертор 2 переходит в состояние О.5 8431Таким образом, предлагаемая схема функционирует как О-триггер, синхро" низируемый положительным перепадом синхросигнала. При соединении выхода 9 со входом О триггер работает как Т-триггер.Значения управляющих сигналов Й и 5 устанавливаются спустя время 2 й, после поступления отрицательного фронта синхросигнала, а значения 05 - 1 О спустя время 2 В после поступления положительного фронта синхросигнала. Ми-. нимальный период следования синхросигналов составляет Т .= 4 С, а максимальная рабочая частота - У = 1/41. 15максТаким образом, максимальная рабочая частота предлагаемой схемы в 1,7 раза вышее, чем для известной,Предлагаемый триггер может быть реализован в интегральных микросхемах 20 на базе элементов интегральной инжекционной логики (И Л).или на многовыходных инверторах других типов. 76 6подключены соответственно к первому ,и второму выходам, а вторые выходы " ко входам этих инверторов перекрестными связями,. вход пятого инвертора соединен с входом С, первый и второй выходы - с,первым и вторым входами ведущего триггера, с входами .третьего и четвертого инверторов этого триггера, и с третьим выходом четвертого инвертора и 3 входом Р -триггера соответственно, а третий выход - с входом шестого инвертора, первый и второй выходы которого йодключены к первому и второму входам ведомого триггера, к входам третьего и четвертого ин-. верторов этого триггера, о т л и ч а " ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждом триггере первый и второй выходы третьего и четвертого инверторов соединены попарно с первым и вторвЬ выходами первого и второго инверторов соответственно. формула изобретения 1 ИИПИ Заказ 51 бО/79 Тираж 988 Подпис щиал ППП "Патент",г.ужгород,ул,Проектная,4 Синхронный О-триггер, содержащий ведущий и ведомый триггеры на четырех инверторах с двумя входами и двумя вы-рО ходами, в каждом триггере первые выходы первого и второго инверторов Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Букреев И.И. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.,1975, с, 82, рис. 3.3.2. Агаханян Т.М. и др. Интегральные триггеры устройств автоматики. М.,1978, с, 30, рис. 1.23.