Триггер

Триггер устройство, которое может запоминать сигналы 0 и 1, демонстрировать их, а в случае необходимости и забывать. Триггеры являются элементами цифровой техники, их широко используют в качестве запоминающих ячеек автоматических и вычислительных устройств. Триггер - англ. trigger - "защелка", "спусковой крючок". Триггер имеет 2 устойчивых состояния, в каждом из которых он может находиться до тех пор, пока под воздействием внешнего сигнала не будет переведен в другое состояние. Механическим аналогом триггера является обычный выключатель или тумблер, который может находиться только в двух положениях включенном и выключенном.

RS-триггер Рассмотрим работу RS-триггера, имеющего широкое применение. Он состоит из двух элементов ИЛИ-НЕ, входы и выходы которых соединены кольцом: выход первого соединен со входом второго и выход второго - со входом первого. Триггер имеет два входа S (от англ. set - установка ) и R (от англ. reset - сброс) и два выхода Q (прямой) и ¬Q (инверсный). Условное обозначение: Функциональная схема:

Построить таблицу истинности для RS-триггера Режим работы Входы Выходы SRQ Q Влияние на выход Q Запрещенное состояние 0011Запрещено - не используется Установка 0110Для установки Q в 1 Сброс 1001Для установки Q в 0 Хранение 11Q Q Зависит от предыдущего состояния

Триггер 1 1

1 1

Принцип работы RS-триггера: При подаче на оба входа триггера логического нуля (S = R = 0) на обоих выходах должна установиться логическая единица. Это запрещенное состояние триггера; оно не используется, т.к. может привести к неоднозначному результату. При S = 0 и R = 1 на выходе Q устанавливается логическая единица, в этом случае говорят, что триггер установлен в состояние 1, на выходе ¬Q - 0. При S = 1 и R = 0 происходит сброс сигнала на выходеQ на нем устанавливается логический ноль. Говорят, что триггер установлен в состояние 0. При S = R = 1 триггер находится в состоянии покоя это режим хранения, т. е. на выходах Q и ¬Q остаются прежние значения сигнала. Триггер запоминает один разряд двоичного числа.

Применение Для запоминания и демонстрации n-разрядного двоичного числа необходимо п параллельно соединенных триггеров, совокупность которых называется n-разрядным регистром. Например, для запоминания одного байта потребуется 8 триггеров. Оперативная память ЭВМ часто конструируется в виде набора регистров. Как правило, один регистр образует одну ячейку памяти, каждая ячейка имеет свой номер. Для запоминания килобайта соответственно 8*1024 = 8192 триггеров. Современные микросхемы содержат миллионы триггеров.

Применение ЭВМ состоит из огромного числа отдельных логических элементов, образующих все ее компоненты. Все устройства ЭВМ (процессор, оперативная память, контроллер и т. д.) состоят из типовых логических устройств (сумматоров, триггеров, шифраторов и дешифраторов), работающих на основании аппарата математической логики. Чтобы они могли совместно работать, необходима их совместимость на уровне логических элементов. Если такая совместимость есть, то компьютер можно собрать из отдельных узлов, произведенных разными фирмами, специализирующимися на разработке и выпуске определенного вида устройств, что чаще всего и наблюдается на практике.

Вопросы: 1. Компьютер и алгебра логики: как они связаны? 2. Как компьютер выполняет арифметические действия? Как устроен его «ум»? 3. Как компьютер запоминает информацию? Какова «память» компьютера?