Д-триггер

.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оектироваслительнойи на потенх в интегих особен егистчивых зации. шению схем, полни- строе- ячеек виговых р ьно устои синхрони е к павы сти этих дения до зей и по енением способомх синхросиг- . зование при истров и синх триггерове рацио тязаниям авляется нии сдвиго тчиков спе нальным и в цепя исполь выхрег циальны Наиболеборьбы с сонала предстпроектирохронных сшлюзов,ва че ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Потемкин И.С, Функциональные узлы цифровой автоматики. М,: Энергоатомиздат, 1988, с, 234, рис. 7,8 г,Там же, с, 197, рис, 6,16 б.(57) Изобретение относится к проектированию устройств цифровой . вычислительной техники и дискретной автоматики на потен-. циальных логических элементах в интегральном исполнении, 0-триггер состоит из основного триггера, образованного вентиИзобретение относится к и нию устройств цифровой вычи техники и дискретной автоматик циальных логических элемента ральном исполнении,Одной из серьезных проблем; возникающих при проектировании заказных и полузаказных БИС и СБИС, является устра-. нение состязаний сигналов в цепях однофазной синхронизации, возникающих под влиянием конструктивно-технологических и топологических факторов,Одним из путей решения этой проблемы является создание функционально-надежных устройств,. входящих в состав БИС и СБИС, например сдвиговых.регистров счетчиков, работоспособность которы, лями 3. и 5, дополнительного триггера (вентили 7 и 8), первого вспомогательного триггера (вентили 4 и 6) и второго вспомогательного триггера,(вентили 1 и 2). Прием информации осуществляется по отрицательному фронту синхроимпульса, состояние выходов триггера при.этом не меняется; изменение состояния выходов осуществляется по положительному фронту. Эта особенность достигается введением в известный несимметричный триггер Вебба дополнительного ЙЗ-триггера и соответствующих связей. Триггер может быть использо.ван при построениифункционально надежных сдвиговых регистров;синхронных счетчиков и других устройств с динамическим входом синхронизации, применяемых при проектировании заказных и полузаказнБИС. 6 ил. зависела бы от технологичестей Кристалла. Известны ряд схем сд ров и счетчиков функционал к расфазировке сигнала,Однако меры, принимаемы функциональной устойчиво требуют, как правило, вве тельных межразрядных свя ния этих устройств с прим памяти различного типа,Каждый из приведенных триггеровшлюзов представляет собой два последовательно соединенных синхронных триггераТ 1 и Т 2 с общим сигналом синхронизации.Первый триггер срабатывает по положительному фронту синхросигнала, запираявход О и фиксируя тем самым информациюв триггере Т 1, т, е. в первой ступени всегосоставного триггера-шлюза. По отрицательному фронту синхросигнала срабатываеттриггер второй ступени 12, передавая навыход содержимое первой ступени.Схема триггера имеет следующий недостаток. Время выдержки триггера Т 2.на положительном фронте синхросигналадолжно быть меньше задержки распространения непрозрачного триггера Т 1 .Известны также схемы триггеров, представляющие собой связку на двух непрозрачных триггерах, которые никаких. специальных требований к временным параметрам триггеров, из которых собранытриггеры-шлюзы, не предьявляют. При и роектировании устройств с однофазной системой синхронизации на этих триггерахдопускается расфазировка сигналов в любых цепях этих устройств,Недостатками всех триггеров являются,во-первых, относительно большие аппаратные затраты, и, во-вторых, повышенная нагрузка по входу синхронизации.Наиболее близким па технической сущности к предлагаемому является несимметричный триггер Вебба 6. Этот триггер, содной стороны, является непрозрачным повходу и непроницаем для помех, с другой. стороны; он имеет минимальную реализацию в базисе элементов И-НЕ 6 элементов).Однако применение этого триггера всхемах сдвиговых регистров и синхронныхсчетчиках не гарантирует их функциональной надежности в случае возникновениярасфазировки синхросигнапа.Расфазировки синхроси гнала можноизбежать, спроектировав цепи синхронизации вручную, что является весьма трудоемкой задачей и в конечном счете приводит кувеличению сроков проектирования БИС иСБИС.Цель изобретения - расширение области применения несимметричного триггераВебба за счет обеспечения воэможности егоиспользования при построении функционально надежных сдвиговых регистров,синхронных счетчиков и других устройств,работосйоеобность которых не зависит от50 построении сдвиговых регистров и синхронных счетчиков, работоспособность которых не будет зависеть от "разбежки" синхросиг налов на входах триггеров, входящих в этиустройства.55 На фиг. 1 представлена схема ВЯ-триггера, где обозначены С - вход синхрониза. ции, Р - информационный вход, Й - входустановки триггера в "ноль", 0 - прямой выход триггера, 0 - инверсный выход триг.гера, а также первый-восьмой элементы И 1020 2535 40 45 третий, четвертый, пятый и шестой элементы И-НЕ, причем выход первого элементасоединен с первым входом второго элемента, выход которого соединен с первыми входами первого, третьего и,четвертого элементов, выход третьего элемента соединен с первым входом пятого элемента, выход которого соединен со вторым входомтретьего элемента, выход четвертого элемента соединен со вторым входом пятого элемента и первым входом шестого элемента, выход которого соединен со вторыми входами первого и четвертого элементов, вход установки триггера в "ноль" соединенсо вторыми входами второго и шестого элементов. информационный вход триггера соединен с третьим входом шестого элемента,дополнительно введены-седьмой и восьмой элементы И-НЕ, причем выход третьего злемента соединен с третьими входами второго и четвертого элементов и первым входом седьмого элемента, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента и является инверсным выходом триггера, выход пятого элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого элементов исо вторым входом восьмого элемента, выход которого соединен со вторым входом восьмого элемента и является прямым выходом триггера, вход синхронизации триггера соединен с третьими входами третьего и пятогоэлементов, вход установки в "ноль." соединен с четвертым входом пятого и с третьим входом седьмого элемента.Введение в триггер-прототип дополнительного ЙЯ-триггера входы которого соединены с,выходами основного триггера, введение связей, соединяющих выходы основного триггера с входами вспомогательных триггеров и, наконец, введение входа синхросигнала обьединением входов основного триггера позволило организовать триггер-шлюз, в котором по отрицательному фронту синхросигнала осуществляется запись данных во вспомогательныетриггеры, а по положительному фронтуосуществляется установка основного и дополнительного триггеров, благодаря чему данный 0-триггер можно использовать при1709500 5 - 6НЕ 1-8, на фиг, 2 - 6 - временные диаграм.- вспомогательные триггеры(выход вейтилв 4мы работы триггера, где буквами обозначе- принимает уровень логического:"О"), Дополны соответствующие входы триггера, . нительный триггер хранитинформацию доцифрами - выходы логических элементов; появления положительйогофронтана.входе:выходы триггера обоэначены буквой и циф-:. 5 С, После формйрования этогофранта уста- .рой в скобках; навливается основной триггер (выход венО-триггер состоит из основного тригге-, тиля 3 имеет уровень логического "0"), ара, образованного вентилями 3 и 5, допол-:, затем устанавливается: дополнительныйнительного триггера(вентили 7 и 8), первого : триггер - . 0(8) -О, Ор) = 1.вспомогательного триггера (вентили 4 и 6) и; 10 Работа О-триггера представлена в табвторого вспомогательного триггера (венти-:, лице состояний.ли 1 и 2).,: . , Вход установки в "0" триггера Р имеетТриггер работает в следующих основ- большой приоритет, чем вход синхронизаных режимах: устайовка триггера в "0", за-: . ции С. На временных диаграммах (фиг. 3 -пись в триггер ".1", запись в триггер фО", .15 5) показаны различные варианты располопредставленных на временной диаграмме жения сигнала на входе Р по отношению к(фиг,2), сигналу на входе С, В.исходном состоянииДля всех временных диаграмм время . триггер хранит "1", На этих временных идержки всех элементов условно принято .аграммах показана установка.в 0" триггераодинаковым, причем время задержки пере 20 .по входу Р при попытке записи втригге "1"ключения выхода элемента из "1",в.",О" . по входу С,принято равным времени задержки пере-: . На временнойдиаграмме(фиг. 6)такжеключения выхода элемента из "О" в."1"; .: показана установка в "0" триггера по входу .Пусть в исходном. состоянии триггер: Рприпопыткезаписивтриггер "1" повходу .хранит "1" (фиг. 2). 25 С. В исходном состояйии триггер хранит "1".Для установки триггера в "О" на входЯПредлагаемый трйггер может быть исследует подать уровень "О". Навыходах вен-:.: пользован в известных. схемах сдвиговыхтиля 5 (основной триггер) и вентиля 7 (до-регистров и различных синхронных счетчиполнительный триггер) при этом появится ков 7 - 10. При этом регистры и счетчики не. уровень "1", а на выходах вентилей 3 и,8-: 30 .подвержены риску неправильного функцио. уровень "О". нирования из-за расфазировки синхросиг Запись "1" в триггер осуществляется .нала на входах триггеров,только после предустановки обоих вспомо- Предлагаемый триггер может быть реагательных триггеров при 0-1, С=1. Выхо- лизован на вентильных матрицах, основуды вентилей 2, 4, 1 имеют при этом уровень 35 которых составляет многовходовой (до вось"1", а выход вентиля 6- уровень "0". Отри- ми входов) вентиль И-НЕ, Примеры такихцательный фронт. на входе,С, во-первых, . вентилей приведены в 11, 12.приводит к потере информации основнйм: . Отечественнымианалогамизтихвентитриггером(выходы вентилей 3 и 5 принима-:лей матриц являются базовые матричныеют уровень логической "1"), а во-вторых, ус О кристаллы 1548 ХМ 1, 1548 ХМЗ.танавливает вспомогательные триггеры : Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н ия(выход вентиля 2 принимает уровень О".), О-триггер, содержащий первый, второй,после чего данные на входе О могут быть . . третий, четвертый, пятый и шестой элеменизменены, так как происходит запирание ты И-НЕ, причем выход первого элементавхода О. Дополнительный триггер при С =.О 45 соединен с первым входом второго элеменне меняет. своего состояния до появления та, выход которого соединей с первыми вхоположительногофронтасинхросигнала;По- , дами первого, третьего и четвертогосле формирования положительного фронта .;: элементов, выход третьего элемента соедисинхросигнала на входе С вначале устанав-, . нен с первым входом пятого элемента, вы-,ливаетсяосновнойтриггер(выходвентиля 5 50 ход которого соединен с вто ыми инимаетр уровень логического О), а затем третьего элемента, выход четвертого эле-и мустанавливаетсядополнительныйтриггер мента соединен с вторым вхоэлемента и первым входом шестого элеменЗапись нуля осуществляется после та, выход которого соединен с вторыми вхопредустановки обоих вспомогательных 55 дами первого и четвертого элементов, входтриггеров (С = 1, О = 0). При этом выходы . установки триггера в "0" соединен с втовентилей 2, 46 имеют уровень "1", а выход рыми входами второго и шестого элементов;вентиля 1 - уровень "0". Отрицательный .информационный вход триггера соединен сфронт на входе С приводит к пьтере инфор- третьим входом шестого элемента, отл имацииосновнымтриггером иустанавливает ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширенияэ1709500 е; Х - уровень "0" при лог."1";1 - . отрицательный фронт;- положительный .фронт;а) - основной триггер теряет информацию.устанавливаются вспомогательные триггеры;дополнительный триггер хранит старую информациюб) - устанавливаются основной и дополнительный триггерыв) - хранение информации основным и дополнительнымтриггерами;предустановка вспомогательных триггеров в зависимости отлогического уровня, подаваемого на вход О. Приме области применения, в него дополнительно введены седьмой и восьмой элементы И-НЕ, причем выход третьего элемента соединен с третьими входами второго и четвертого - элементов и первым входомседьмого элемента, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента и является инверсным выходом триггера, выход пятого элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого элементов и с вторым входом восьмого элемента, выход которого соединен с вторым входом седьмого эле-.мента и является прямым выходом триггера, 5 вход синхронизации триггера соединен стретьими входами третьего и пятого элементов, вход установки триггера в "0" соединен с четвертым входом пятого и с третьим входом седьмого элементов.101709500 Рог б оставитель А;Волко ехред М.Моргентал ректор Л,Бес дактор Горват роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 435Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР. 113035, Москва, Ж;.Раушская наб.; 4/5