Апериодический многофункциональный триггер

) 1К 3/03 51) 5 1092 ПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ческий С.Ю инансти огод авление асинхронМ и дискретных сисс. 98, рис. 4,9,б,ьство СССР 027, 21,06.88 ФУНКЦИ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 07.07.92, Бюл, М 25 (71) Пермский политехн (72) Л.Ф. Вике нтьев О.Ю.Карпов и О,Л,Лепе (53) 621,374.3 (088.8) (56) Автоматическое уп ными процессами в ЭВ темах, - М.: Наука, 1986Авторское свидетел М 1594676, кл, Н 03 К 3 (54)АПЕРИОДИЧЕСКИ ОНАЛЬНЫЙ ТРИГГЕР. (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей триггера за счет реализации, помимо функций К-, ТЧ-, Т-, В-, ВЯ-триггеров, функций 5- триггера. Апериодический многофункциональный триггер содержит четыре . информационно-настроенных входа, вход управления фазовым состоянием триггера, прямой и инверсный выход триггера, выход индикации окончания процессов триггера, тринадцать элементов И-НЕ 5 - 17, четыре элемента НЕ 18-21 и один элемент И-ИЛИН Е 4. 1 ил., 1 табл,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматики и связи.Известен апериодический триггер содержащий четыре элемента И-НЕ, три входа и три выхода, причем прямой выход тригге. ра соединен с выходом первого элемента И-НЕ, первымвыходом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первым выходом второго элемента И-,НЕ, выход которого соединен с инверсным выходом триггера, первым входом второго элемента И элемента ИИЛИ-НЕ и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и выходом третьего элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ; выход которого соединен с выходом индикации окончания переходных процессов триггера. первый вход управления фазовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, второй и третий информационные входы, триггера соединены соответственно с вторыми входами четвертого и третьего элементов И-НЕ.Недостатком данного триггера являются его малые функциональные возможности, в частности, он не реализует функции 1 К-, ТЧ и Т-, В-триггеров,Наиболее близким к предлагаемому является апериодический многофункциональный триггер, содержащий элементы И-НЕ, элементы НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, вход управления фазовым состоянием триггера, четыре информационно-настроечных входа, прямой выход триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, первым входом первого элемента И элемента ИИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с инверсным выходом триггера, первым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И элемента ИИЛИ-НЕ и выходом третьего элемента ИНЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соеди.нен с выходом индикации окончания переходных процессов триггера, вход управления фазовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ и первым входом10 15 входом триггера, первый второй, третий и четвертый информационно-настроечные 30 40 45 55 20 25 пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход пятого элемента И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ и выходом шестого элемента И-НЕ, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И-НЕ, а пятый вход соединен с выходом четвертого элемента ИНЕ, первый вход седьмого элемента И-НЕ соединен с прямым выходом триггера, второй вход седьмого. элемента ИНЕ соединен с первым информационно-настроечным входы триггера соединены соответственно с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов НЕ, первый вход восьмого элемента И-НЕ соединен с первым информационно-настроечным входом триггера; первые входы девятого и десятого элементов И-НЕ соединения с инверсным выходом триггера, вторые входы восьмого и девятого элементов И-НЕ соединены с четвертым информационно-настроечным входом триггера, второй вход десятого элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента НЕ, третий вход восьмого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента НЕ, третий вход десятого элементаИ-НЕ соединен с выходом четвертого элемента НЕ. Недостатком известного триггера являются его малые функциональные возможности, в частности, он не реализует функции Я-триггера.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей триггера за счет реализации, помимо функций 1 К-, ТЧ-, Т-, Я-, ВЗ-триггеров, функций 5-триггера.В триггер дополнительно введены три элемента И-НЕ, причем первый вход одиннадцатого. элемента И-НЕ соединен с прямым выходом триггера, первый вход двенадцатого элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом триггера, третий вход девятого и второй вход одиннадцатого элементов И-НЕ соединены с выходом второго элемента НЕ, второй вход двенадцатого элемента И-НЕ соединен с вторым информационно-настроечным входом триггера, третьи входы седьмого, одиннадцатого и двенадцатого элементов: И-НЕ соединены с выходом четвертого элемента НЕ, четвертые входы седьмого и одиннадцатого элементов И-НЕ соединены с третьим информационно-настроеуным входом триггера, первый и второй входы тринадцатогоэлемента И-НЕ соединены соответственно с первым и четвертым информационно-настроечными входами триггера, четвертый вход двенадцатого элемента И-НЕ и третий вход тринадцатого элемента И-НЕ соедине ны с выходом третьего элемента НЕ, выходы одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И-НЕ соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами шестого элемента И-НЕ., 10На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого триггера.На схеме изображены прямой 1 и инверсный 2 выходы триггера, выход 3 инди кации окончания переходных процессов триггера, элемент И-ИЛИ-НЕ 4, элементы И-НЕ 5 - 17, элементы НЕ 18-21, вход управления фазовым составлением триггера 22, информационно-настроечные входы тригге ра 23 - 26;Прямой. выход 1 триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ 5, первым входом первого элемента И элемента ИИЛИ-НЕ 4 и первым входом второго элемен . та И-НЕ. 6, выход которого соединен с обратным выходом 2 триггера. первым входом второго элемента И-ИЛИ-НЕ 4 и первым входом первого элемента И-НЕ 5, второй вход которого соединен с вторым 30 входом первого элемента И элемента ИИЛИ-НЕ 4 и выходом третьего элемента ИНЕ 7, второй вход второго элемента И-НЕ 6 соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ 8 с вторым входом второго элемента 35 И элемента И-ИЛИ-НЕ 4, выход которого соединен с выходом 3 индикации окончания переходных процессов триггера, вход 22 управления фазовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего 7 и 40 четвертого 8 элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ 7 соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ 8 и первым входом пятого элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с вторым входом третье го элемента И-НЕ 7, второй вход пятого элемента И-НЕ 9 соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ 8 и выходом шестого элемента И-НЕ 10, первый, второй, третий и четвертый входы которого соеди нены соответственно с выходами седьмого 11, восьмого 12, девятого 13 и десятого 14 элементов И-НЕ, а пятый вход соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ 8, первый вход седьмого элемента И-Н Е 11 соеди нен с прямым выходом 1 триггера, второй вход седьмого элемента И-Н Е 11 соединен с первым информационно-настроечным входом 23 триггера, первый 23, второй 24, третий 25 и четвертый 26 информационнонастроечные входы триггера соединены с, ответственно с входами первого 18, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 элементов НЕ, первый вход восьмого элемента И-НЕ 12 соединен с первым информационно-настроечным входом 23 триггера, первые входы девятого 13 и десятого 14 элементов И-НЕ соединены с обратным выходом 2 триггера, вторые входы восьмого 12 и девятого 13 элементов И-НЕ соединены с четвертым информационно-настроечным входом 26 триггера, второй вход десятого элемента И-НЕ 14 соединен с выходом первого элемента НЕ 18, третий вход восьмого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента НЕ 19, третий вход десятого элемента И-НЕ 14 соединен с выходом четвертого элемента НЕ 21, первый вход одиннадцатого элемента И-НЕ 15 соединен с прямым выходом 1 триггера, первый вход двенадцатого элемента И-НЕ 16 соединен с обратным выходом 2 триггера, третий вход девятого 13 и второй выход одиннадцатого 15 элементов И-НЕ соединены с выходом второго элемента НЕ 19, второй вход двенадцатого элемента И-НЕ 16 соединен с вторым информационно-настроечным входом 24 триггера, третьи входы седьмого 11, одиннадцатого 15 и двенадцатого 16 элементов И-НЕ соединены с выходом четвертого элемента НЕ 21, четвертые входы седьмого 11 и одиннадцатого 15 элементов И-НЕ соединены с третьим информационно-настроечным входом 25 триггера, первый и второй входы тринадцатого элемента И-НЕ 17 соединены соответственно с первым 23 и четвертым 26 информационно-настроечными входами триггера, четвертый вход двенадцатого элемента И-НЕ 16 и третий вход тринадцатого элемента И-НЕ 15 соединены с выходом третьего элемента НЕ 20, выходы одиннадцатого 15, двенадцатого 16 и тринадцатого 17 элементов И-НЕ - соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами шестого элемента И-НЕ 10," Апериодический многофункциональный триггер работает следующим образом.Первый 5 и второй 6 элементы И-НЕ образуют бистабильную ячейку, являющуюся асинхронным ЙЯ-триггером с инверсными входами. Элементы И-НЕ 7 - 17 и элементы НЕ 18 - 21 образуют схему управления бистабильной ячейкой. Если сигнал на входе 22 управления фаэовым состоянием триггера обозначить через а, сигналы на прямом 1 и обратном 2 выходах триггера через У и У, а сигналы на выходах 22 - 26 через Х 1-Х 4 соответственно, то на выходах элементов 7 и 8 схемы управления реализуются функции Я и В соответственно, гдеЯ-а(Яч Е Я");В-аЯ(ЕЙ );Г Х 1 ч ХЗ ф 4 ю У) (Х 1/Х 2 у Х 4) (Х 2/Х 4 4) х 5х (Х 1 Х М (ХгХЗХМ 7) (ХгихэаМ) хх (Х 1 ХЗХ 4)В нерабочей фазе при а"0 функции управления бистабильной ячейкой принимают 10значения Я "О, В =О и бистабильная ячейка сохраняет свое прежнее состояние.В рабочей фазе при а=1 в первый момент времени функции Я и Я сохраняют свое прежнее состояние, т.еЯ=В =О, 15 а в следующий момент Я=а (Я м Г В)= = 1(ОЧ Е 0)=Е;В=аешь(Г чВ)=1 0(Е м 0)=Е,20 при этом в зависимости от значения функции Е возможны следующие два случая:а) Я=1; В=О;25б) Я=0; В =1,В последующие. моменты времени функции управления бистабильной ячейкой имеют для этих случаев значения 30а) Я=а(Я м Е В)=1(1 lГ 0)=1Я=а Я(ЕЯ)=11(Г мО)=0;35б) Я=а(Я Е ф В)=1(ОмЕ 1)=0;В=а Я(Г Я)=10(Е У 1)=1,т.е, в дальнейшем значения функции Я и В 40 сохраняЮтся неизменными до следующего изменения сигнала на входе управления фазовым состоянием триггера а, а переключение триггера происходит только в начале рабочей фазы после появления сигнала а=1, 45 при этом значение функций управления бистабильной ячейкой равныЯ -Е;Я =Е50Настройка триггера на реализацию различных функций осуществляется в соответствии с таблицей,, При реализации 1 К-триггера вход Х 1(23)выполняет функции 1-входа, вход ХЗ(25) - 55функции К-входа, а на входы Х 2(24) и Х 4(26)подается постоянный сигнал логическогонуля, Тогда в рабочей фазе при а=1, Х 1=1,Х 2-0, ХЗ К, Х 4=0 функции управления бистабильной ячейкой принимают значения Г=(Кч уЦ ч у);Я=Е; В=Г,,Следовательно, при 1=К=О получаетсяФ дЯ =у, В =у, т,е, при нулевом состоянии триггера (у=О, у=1) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения Я=0, В=1, и триггер в начале рабочей фазы устанавливается вновь в нулевое состояние, а при единичном состоянии триггера (у=1,у=О) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения Я=1, Я =О, триггер вновь устанавливается в единичное состояние, При 1=1, К=О функция Я=1, а функция В=0, т.е. триггер устанавливается в единичное состояние, а при=0, К=1 функции Я и В принимают значения Я=0, В=1, и триггер устанавливается в нулевое состояние.При 1=1 и К=1 имеют Я=у, В =у, т е, при нулевом состоянии триггера (у=О, у=1) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения Я=1, В=0, и триггер устанавливается в единичное состояние, ас при единичном значении триггера (у=1, у=О) функции Я=0, Я=1, т.е, триггер устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, на всех возможных наборах значений сигналов 1 и К триггер реализует в рабочей фазе переключения в соответствии с функцией 1 К-триггера.При реализации В-триггера вход Х 1(23) выполняет функции В-входа, вход Х 2(24)- функции Я-входа, на вход ХЗ(25) подается сигнал логического нуля, а на вход Х 4(26) - логическая единица, Тогда в рабочей фазе . при а=1, Х 1=В, Х 2=Я, ХЗ=О, Х 4=1 функции управления бистабильной ячейкой принимают вид.Е=В(Я ч уО);Я=Г; В =Е.1;ледовательно, при В=Я=О получают Я=у, Я =у, т.е. при нулевом состоянии триггера (у=О, у=1) функции управления бистабильной ячейкой принимают значения Я=0, В=1, и триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а при единичном состоянии триггера (у=1, у=О) значения функциймуправления бистабильной ячейкой равны Я=1, В=0, и триггер снова устанавливается в единичное состояние. При В=О, Я=1 получают Я -1, В =О, т.е. триггер устанавливается в единичное состояние. При В=1, Я=О, и В=1, Я 1 функции управления бистабильной ячейкой принимаютзначения Я=0 и В =1, т.е. триггер устанавливается в нулевое10 рГ=(Т г у)(Ч 4 у)(Т 4 Ч чу); 15 Я =Г; В=Г Я=Г; В=Г,Я =Г; В=Е. 55 состояние. Таким образом, на всех возможных наборах значений сигналов В и Я триггер реализует в рабочей фазе переключение в соответствии с функцией В-триггера,При реализации ТЧ-триггера вход Х 1(23) выполняет функции Т-входа триггера, на вход Х 2(24 подается сигнал логической единицы, вход ХЗ(25) выполняет функции Ч-входа триггера, на вход Х 4(26) подается сигнал логического нуля, Тогда в рабочей фазе при а=1, Х 1=Т, Х 2=.1, ХЗ=Ч, Х 4=0 функции управления бистабильной ячейкой принимаютвид4Следовательно, при Ч=О получают Я =у,В =у, т.е. при нулевом состоянии триггера 20(у=О, у=1) функции Я и В принимают значения Я=0, В=1, и триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а приединичном состоянии триггера (у=1, у=О)функции Я и В принимают значения Я =1, 25В =О, и триггер вновь устанавливается вединичное состояние. При Ч=1, Т=О получа кют Я =у, В =у; т.е, и в этом случае триггерсохраняет свое прежнее состояние.При Ч=1, Т=1 функция Я =у, а В=у, т.е. 30если прежнее состояние триггера нулевое(у=О, у=1), то он устанавливается в единичное состояние (так как В=0, Я=1), в противном случае, т,е. если прежнее состояниетриггера единичное (у=1, у=О), он устанавливается в нулевое состояние (так как Я=0,В=1), Таким образом, на всех возможныхнаборах значений сигналов Т и Ч триггерареализует в рабочей фазе переключения всоответствии с правилами функционирования ТЧ- триггера,При четвертой настройке, т,е; при настройке на реализацию Я-триггера, входХ 1(23) выполняет функции В-входа, входХ 2(24) - функции Я-входа, на входы ХЗ(25) и 45Х 4(25) подается сигнал постоянной логической единицы, Тогда в начале рабочей фазыпри а=1, Х 1=В, Х 2=Я, Х 3=1, Х 4=1 функцииуправления бистабильной ячейкой принимают вид 504 -Г=(Я г у)(В 4 Я);Следовательно, при В=Я=О получаютЯ =у, В =у, т.е. при нулевом состоянии триггера (у=О, у=1) функции управления бистабильной ячейкой принимают вид Я=0, В =1, и триггер вновь устанавливается в нулевое состояние, а и ри единичном состоянии триггера (у=1, у=О (функции управления бистабильной ячейкой равны Я =1, В=0, и триггер снова устанавливается в единичное состояние, При В=1, Я=О функция Е=О, следовательно, независимо от состояния триггера Я =О, В=1, и триггер устанавливается в нулевое состояние.При В=О, Я=1 функция Г=,1, т.е. независимо от состояния триггера функции управления принимают значения Я=1, В =О, и триггер устанавливается в единичное состояние. При В=1, Я=1 функция. Г=1, следоваФ 4 тельно, и в этом случае Я =1, В "0 независимо от состояния триггера, и триг гер устанавливается в единичное состояние, Следовательно, на всех наборах значений сигналов В и Я триггер при такой настройке реализует в рабочей фазе переключения в соответствии с функцией Я-триггера.Настройка на реализацию ВЯ-триггера осуществляется. так же, как для 1 К-, Я- и В-триггеров, но в процессе работы запрещается подавать входные сигналы В=Я=1, При этом ВЯ-триггер работает аналогично 1 К-, Я- или В-триггерам, но без комбинаций В=Я=1 (1=К=1).При реализации Т-триггера вход Х 1(23) выполняет функцию Т-входа, на входы Х 2(24) и ХЗ(25) подается сигнал логической единицы, а на вход Х 4(26) - сигнал логического нуля. Тогда в начале рабочей фазы при а=1, Х 1=Т, Х 2=Х 3=1, Х 4=0 функции управления бистабильной ячейкой принимают вида чГ=(ту)(Т 4 у),Следовательно, при Т=О получают Я=у, В=у, а при Т=1 получают Я=у, В=у, т.е. триггер меняет свое состояние на противоположное. Таким образом, при всех возмож- . ных значениях сигнала Т триггер реализует в рабочей фазе переключения в соответствии с функцией Т-триггера.Положительный эффект предлагаемого триггера по сравнению с известным состоит в расширении функциональных возможностей и заключается.в реализации дополнительно функций Я-триггера в зависимости от настройки с помощью одного и того же триггерного устройства, что может существенно повысить эксплуатационные характеристики систем, построенных из таких триггерных устройств.Формула изобретения Апериодический многофункциональный триггер, содержащий элементы И-НЕ,элементы НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, входуправления фазовым состоянием триггера, четыре информационно-настроечных входа, прямой выход триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с инверсным выходом триггера, первым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и выходом третьего элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с выходом индикации окончания переходных процессов триггера, вход управления фаэовым состоянием триггера соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторым четвертого элемента И-НЕ и первым входом пятого элемента.И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход пятого элемента И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И-НЕ и выходом шестого элемента И-НЕ, первый, второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И-НЕ, а пятый вход соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход седьмого элемента И-НЕ соединен с прямым выходом триггера, второй вход седьмого элемента И-НЕ соединен с первым информационно-настроечным входом триггера, первый, второй, третий и четвертый информационно-настроечные входы триггера соединены соответственно с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов НЕ, первый вход восьмого элемента И-НЕ соединен с первым информационно-настроечным входом триггера, первые входы девятого и десятого элементов И-НЕ 5 соединены с инверсным выходом триггера,вторые входы восьмого и девятого элементов И-НЕ соединены с четвертым информационно-настроечным входом триггера, второй вход десятого элемента И-Н Е соеди нен с выходом второго элемента НЕ, третийвход десятого элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого элемента НЕ, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей триггера за 15 счет реализации, помимо функций К-, ТЧ-,Т-, ЙЗ-, В-триггеров, функций Я-триггера, в него дополнительно введены три элемента И-НЕ, причем первый вход одиннадцатого элемента И-НЕ соединен с прямым выходом 20 триггера, первый вход двенадцатого элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом триггера, третий вход девятого и второй вход одиннадцатого элемента И-НЕ соединены с выходом второго элемента НЕ, вто рой вход двенадцатого элемента И-НЕсоединен с вторым информационно-настроечным входом триггера, третьи входы седьмого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И-НЕ соединены с выходом чет вертого элемента НЕ, четвертые входы седьмого и одиннадцатого элементов И-НЕ соединены с третьим информационно-наФстроечным входом триггера. первый и второй входы тринадцатого элемента И-НЕ 35 соединены соответственно с первым и четвертым информационно-настроечными входами триггера, четвертый вход двенадцатого элемента И-НЕ и третий вход тринадцатого элемента И-Н Е соединены с выходом 40 третьего элемента НЕ, выходы одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И-НЕ соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами шестого элемента И-НЕ.45