Триггерное устройство

БРЕТЕН Б,1 ТЕЛЬСТВУ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к устройствам реализации функции НБ-триггера и может использоваться в условиях повышенного уровня помех. Цельизобретения - повышение помехоустойчивости. Входные сигналы поступают нашины 1-1 и 1-2 и переключат элементИЛИ-НЕ 4, выходной сигнал которогос задержкой, определяемой элементом5 задержки, воздействует на элементыИ-НЕ 2-1 и 2-2. Повышение помехоустойчивости. обеспечивается подачейвходных сигналов на входы КБ-триггера 3 через элементы И 6-1 и 6-2на вторые входы которых поданы сигналы с выходов элементов И-НЕ 2-2и 2-1, 1 ил.1 14783Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании устройств вычислительной техники, например счетчиков, регистров, запоминающих устройств.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На чертеже представлена структурная схема триггерного устройства. 10ФТриггерное устройство содержит первую 1-1 и вторую 1-2 входные шины, первый 2-1 и второй 2-2 элементы И-НЕ, КЯ-триггер 3, элемент ИЛИ-НЕ4 и элемент 5 задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ 4 и первыми входами элементов И-НЕ 1-1 и1-2, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным 20 выходами КЯ-триггера 3, а входы элемента ИЛИ-НЕ 4 соединены с первой1-1 и второй 1-2 входными шинами.В устройстве также содержится первый 6-1 и второй 6-2 элементы И, выходы которых соединены соответственно с Я и К входами КЯ-триггера 3, первые входы первого 6-1 и второго 6-2 элементов И соединены соответственно с первой 1-1 и второй 1-2 шина ми, а вторые входы первого 6-1 и второго 6-2 элементов И соединены с выходами соответственно второго 2-2 и первого 2-1 элементов И-НЕ.Устройство работает следующим образом.В отсутствие входных сигналов и импульсных помех на кодовых входных шинах 1-1 и 1-2 устройства, когда потенциалы этих входов равны низко му логическому уровню сигнала, а КЯ-триггер 3 находится в одном из двух устойчивых состояний, например в состоянии "1", на выходе Я триггера 3, а также на выходах эле ментов 4, 5 и 2-2 устанавливается высокий уровень сигнала, на выходе ( триггера и на выходах элементов 2-1.6-1 и 6-2 - низкий уровень сигнала, на втором входе элемента 6-1 - вы сокий уровень, а на втором входе элемента 6-2 - низкий уровень сигнала. В таком состоянии устройство находится до появления на его входных шинах 1-1 и 1-2 высоких уровней сиг налов или импульсных помех. При анализе работы устройства в условиях воздействия на его входы импульсных сигналов и помех принимаем, что мак 03симальные амплитуды помех могут достигать максимальных амплитуд сигналов,т.е. при появлении и сигнала и помех на любой из входных шин потенциал приобретает значение высокого логического уровня сигнала, Однако длительность помехи должна быть меньше длительности сигнала и интервала между концом предыдущего и началом последующего сигнала на одной или разных входных нашах устройства, хотя длительность помехи мо.- жет существенно превьппать время переброса КЯ-триггера из одного состояния в другое. Кроме того, при анализе будем учитывать, что время задержки сигнала в элементе 5 устройства несколько превышает максимальную длительность помехи, оставаясь меньше минимальной длительности сигнала при любых разбросах параметров устройства и источников его входных сигналов по крайней. мере на величину времени переброса КЯ-триггера 3.При анализе поведения устройства в условиях воздействия сигналов и помех рассмотрим следующие реальные комбинации указанных воздействий: на одну из входных шин воздействует помеха, вторая шина свободна от воздействия сигналов и помех; на одну из входных шин воздействует сигнал, вторая шина свободна от воздействия; на одну из входных шин воздействуетсигнал, на другую - помеха, начинающаяся одновременно с сигналом и заканчивающаяся раньше последнего.В первом из перечисленных вьппе случаев возможны два варианта воздействия помехи: на первую входную шину 1-1 и на вторую входную шину 1-2.При воздействии помехи на первую входную шину 1-1 (заметим, что КЯ- триггер 3 находится в состоянии "1." и все элементы устройства имеют потенциалы на выходах и входах, указанные в описании ранее, при рассмотрении случая отсутствия воздействия), поскольку на втором входе элемента 6-1 высокий уровень, помеха проходит на Я-вход КЯ-триггера 3 и подтверждает его состояние. Одновременно высокий уровень помехи, попав на первый вход элемента 4, вызывает появление низкого уровня на его выходе и через время задержки, оговоренной ранее, на выходе элемента 5, При этом на вторых входах элементов 2-1 и 2-2 появляется5 14 тельно момента появления на входной шине 1-2) на К-вход КБ-триггера 3 и изменяет его состояние с "1" на "О". Через время, равное времени задержки элемента 5, после момента окончания сигнала на входной шине 1-2, на входах элементов 2-1 и 2-2 появляется высокий уровень напряжения, на выходе элемента 2-1 - высокий уровень напряжения, на выходе элемента 2-2 внизкий, элемент 6-1 закрывается по входу, элемент 6-2 остается открытым по входу, на выходах обоих этих элементов остается низкий уровень напряжения (так как сигнал на входной шине 1-2 уже закончился, а на входной шине 1-1 его не было), и изменения состояния КБ- триггера 3 не происходит,он остается в состоянии "О".Третий случай воздействия сигналов и помех также имеет два варианта. Рассмотрим первый из них, когда сигнал воздействует на входную шину 1-1, а помеха - на входную шину1-2 (КБ-триггер до начала этих воздействий находится в состоянии "1"). В этом случае сигнал проходит через открытый элемент 6-1 на Я-вход КБ- триггера 3 и .подтверждает его состояние. Помеха с входной шины 1-2 не проходит через закрытый элемент 6-2. Совместное воздействие сигнала и помехи на входы элемента 4 вызывает на его выходе появление сигнала низкого уровня, длительность которого равна длительности сигнала .на входной шине 1-1. Через время, равное времени задержки элемента 5, после окончания сигнала на входной шине 1-1, на выходе элемента 5 появляется высокий уровень напряжения, на выходах элементов 2-1 и 2-2 - также высокий уро вень, элементы 6-1 и 6-2 оказываются открытыми по входам, однако сигнал на входной шине 1-1 и помеха на входной шине 1-2 к этому моменту времени уже не будут существовать, На выходах элементов 6-1 и 6-2 сохраняется низкий уровень напряжения и состояние КБ-триггера не изменяется (он останется в состоянии "1"),В случае, когда сигнал поступает на входную шину 1-2, помеха - на входную шину 1-1 (КБ-триггер находит.ся до воздействия, как в предыдущем случае, в состоянии "1"), помеха проходит через элемент 6- 1 на Б-вход78303 6 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 триггера 3 и подтверждает состояние "1" триггера 3. Сигнал с входной шины 1-2 вначале не проходит через закрытый элемент 6-2, но через время, равное времени задержки элемента 5, после начала сигнала элемент 6-2 открывается (элемент 6-1 остается открытым), и сигнал с входной шины 1-2 проходит через элемент 6-2 на К-вход триггера 3, перебрасывая его в состояние "О". Через время, равное времени задержки в элементе 5,после окончания воздействия сигнала на , входную шину 1-2, на выходе элемента 5 восстанавливается высокий уровень, на выходе элемента 2-1 появляется высокий уровень, на выходе элемента 2-2 - низкий уровень, элемент 6-1 оказывается закрытым по входу, элемент 6-2 - открытым, на выходе этих вентилей низкий уровень не изменяется, и КБ-триггер 3 остается в состоянии "О".Таким образом, во всех рассмотренных случаях воздействия помех и сигналов на входные шины 1-1 и 1-2 устройства последнее функционирует нормально, устанавливаясь в то или другое состояние под воздействием сигналов и не реагируя на воздействие помех, амплитуда которых может достигать уровня сигналов, а длительность - значительно превышать время переброса КБ-триггера из одного состояния в другое. Формула изобретения Триггерное устройство, содержащее первую и вторую входные шины, первый и второй элементы И-НЕ, КБ- триггер, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ,задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами КБ-триггера, а входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с первой и второй входными шинами,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости в него введены первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с Б- и К-входами КЯ-триггера, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первой и второй вход з147 низкий уровень напряжения, а на их выходах 7-1 и 7-2 - высокий, и оба элемента 6-1 и 6-2 окажутся открытыми. Однако к этому времени помеха на входной шине 1-1 уже закончится, и на выходах обоих элементов 6-1 и 6-2 сохраняется низкий уровень сигнала. Триггер 3 остается в состоянии "1", по окончании помехи на входной шине 1-1 на выходе элемента 4 появляется высокий уровень, который через время задержки появляется на выходе элемента 5, и на выходе элемента 2-1 появляется низкий уровень напряжения, на выходе элемента 2-2 - высокий, и схема устройства возвращается в состояние ожидания, описанное ранее.При появлении помехи на втором кодовом входе входной шины 1-2 устройства она не проходит через элемент 6-2, поскольку он закрывается низким уровнем напряжения по второму входу, и состояние триггера 3 при появлении помехи не изменяется, Поскольку эта помеха поступает также на второй вход элемента 4 и вызывает на его выходе появление низкого уровня напряжения, который через время задержки, большее длительности помехи, закрывает элементы 2-1 и 2-2 по вторым входам, и на их выходах появляются высокие уровни напряжений, элементы 6-1 и 6-2 открываются, но помеха к этому времени уже заканчивается, и на выходе элемента 6-2 сохраняется низкий уровень напряжения, не вызывающий изменения состояния КБ.-триггера 3. Если перед поступлением помехи на входную шину 1-2 на входной шине 1-1 действовал сигнал, установивший КБ- триггер 3 в состояние "1", то элементы устройства вернутся в состояние ожидания (рассмотренное выше состояния при отсутствии воздействий сигналов и помех) через время, равное времени задержки элемента 5 после окончания действия указанного сигнала. Поскольку мы условились ранее, что интервал между окончанием предыдущего сигнала и началом следующего сигнала (или помехи) на любом из кодовых входов больше длительности помехи (и, соответственно, времени задержки элемента 5), то элемент 6-2 успеет закрыться перед появлением помехи на входной шине8303 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1-2,и помеха, таким образом, не проходит на К-вход триггера 3, Таким образом, при появлении помехи на любом из кодовых входов устройства состояние КБ-триггера не изменяется,Рассмотрим поведение предлагаемого устройства для второго случая комбинаций воздействия сигналов и помех, а именно для случая, когда на одну из входных шин устройства воздействует сигнал, а вторая входная шина свободна от воздействия сигнала или помехи. В этом случае также возможны два варианта; когда сигнал воздействует на входную шину 1-1 и когда сигнал воздействует на входную шину 1-2.В превом из этих вариантов сигнал проходит через элемент 6-1 на Б-вход КБ-триггера 3 и подтверждает его состояние. Появление сигнала на первом входе элемента 4 вызывает появление низкого уровня на его выходе и через время задержки элемента 5 появление низкого уровня на входах элементов 2-1 и 2-2, и высоких уровней на их выходах и соответственно на входах элементов 6-1 и 6-2. При этом никаких изменений на выходах этих элементов и, соответственно, на Б- и К-входах КБ-триггера 3 не происходит и его состояние не изменяется. Через время задержки элемента 5, после окончания воздействия сигнала на входной шине 1-1, на входах элементов 2-1 и 2-2 появляется высокий уровень напряжения, на выходе элемента 2-1 появляется низкий уровень, на выходе элемента 2-2 - высокий уровень, и все элементы устройства остаются в состоянии, в котором они находились до воздействия сигнала на входную шину 1-1.При воздействии сигнала на входную шину 1-2 он вначале не проходит через элемент 6-2, поскольку последний закрыт сигналом с выхода элемента 2-1.Попадая на второй вход элемента 4, этот сигнал вызывает появление на его выходе уровня, который через время задержки элемента 5 появляется на входах элементов 2-1 и 2-2, вызывая на их выходах появление высоких уровенй напряжения, открывающих по входам. элементы 6-1 и 6-2, благодаря чему сигнал с входной шины 1-2 проходит через злемент 6-2 (через время задержки элемента 5 с тноси1478303 Составитель О.СкворцовРедактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар Заказ 2371/53 Тираж 885 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ными шинами, а вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходами соответственно второгои первого элементов И-НЕ.