+98 +58

тпуз

Ш +5S

mnys

± 1

•i 1

seme

+SB tlSB

5ВШв *1SB

Рис, 2.29

Рис. 2.30

ры, подключенные к выходам ЛЭ (3,3 кОм), обеспечивают ток для десяти входов ИС серии 15.5.

На рис. 2.29 показаны преобразователи, понижающие уровень выходного напряжения относительно уровня входного напряжения, а на рис. 2.30 -повыщающие преобразователи напряжения. Параметры больщннства этих преобразователей приведены в [7], ИС 176ПУ5-имеет комплементарные выходы. Такие выходы характеризуются задержкой между прямым и инверсным сигналами на порядок меньщий, чем задержка этих сигналов относительно входного сигнала. По ТТЛ-технологии также выпускаются ЛЭ с комплементарными выходами, например ИС SN74265, задержка между прямым и инверсным сигналами у которой меньще 0,5 не. ИС 564ПУ6 состоит из четырех повыщающнх преобразователей уровня с тремя состояниями выхода (при 0Е=\ преобразователь включен, а при ОЕ=0 выход 00 находится в Z-состоянии)

2.5. Триггеры

Триггеры относятся к классу последовательностных схем (автоматов), значения выходных сигналов которых зависят не только от значений входных сигналов, но и от последовательности их изменений. Для последовательностных схем часто требуется введение в рассмотрение в явном виде времени для описания изменений потенциальных сигналов. Аналитически это можно сделать с помощью операторов переходов d и V-

Потенциальные и импульсные сигналы [2]. Сигнал называется потенциальным, если интервалы времени Ti между соседними изменениями сигнала значительно больше времени реакции схемы Тр, в которой они используются, т. е. сигнал x(i) (рис. 2.31) будет потенциальным, если min{ri, 7"2, 7з,...}>Тр. Сигнал называется импульсным, если его длительность того же порядка, что и время реакции схемы (схема должна отреагировать на воздействие импульсного сигнала, а импульсный сигнал должен закончиться сразу же после окончания в схеме переходного процесса). При аналитическом описании схем, на которые воздействуют импульсные сигналы, используется понятие абстрактного импульсного сигнала, длительность ко-

Рис. 2.31

x(t-it) dxit)

-l-l-L

Л П П Л

Рис. 2.32

торого бесконечно мала. Такие сигналы (dx, dx, tx) показаны иа рис. 2.31 (онн порождаются изменениями потенциального сигнала х с 1 на О и с О иа 1). Реальные импульсные сигналы всегда имеют конечную длительность, которая определяется временем реакции схемы и может изменяться в широких пределах в зависимости от быстродействия ЛЭ, нз которых оиа построена. Понятие абстрактного импульсного сигнала позволяет асбстрагироваться от физических параметров конкретных схем.

Оператор переходов d определяется соотношением

d* = x(0-*(< -А/). (2.2)

где Ах - импульсный сигнал, порождаемый изменениями потенциального сигнала с 1 на 0; дгсо - значение потенциального сигнала в данный момент времени; дг(<-до-значение потенциального сигнала в предыдущий момент времени. Очевидно, что dxX только при изменении потенциального сигнала д; с 1 на 0. Считается, что абстрактный потенциальный сигнал имеет бесконечно крутые фронты, а для абстрактного импульсного сигнала в соотношении (2.2) Д->-0. Введя обозначения: x(i)=x, x(t~[i)x*, получим

d = x-x*. (2.3)

Ценность соотношения (2.3) заключается в том, что оно учитывает в явном виде время и может использоваться не только для потенциальных сигналов, но и для переключательных функций от потенциальных сигналов

d/(v) =/(v)-/*(v) = /{v)./(v*), (2.4)

где v= (Ля,..., Х); v*= {х\,..., Xj); /(v) - значение функции в данный момент времени; f*{v) - значение функции в предыдущий момент времени. Йэ соотношения (2.4) следует, что импульсные сигналы, порождаемые переключательными функциями от потенциальных сигналов, весьма njKJcTO могут быть получены с помощью основных операций алгебры логики. Так, если f(v)=;, то

йх=хх*, (2.5)

где Ах= \ только при измшеяии иопгетциального сигнала дс с О на 1. Тождество dx-dxu(dx-dx=xx*•х-х*=Щ отражает тот факт, что

потенциальный сигнал не может одновременно изменяться с i иа 9 и с О на 1. Следует всегда иметь в виду, что с точки зрения алгебры логики сигналы х и х* являются разными переменными, но поскольку X и X* являются значениями одного и того же сигнала, взятыми в различные моменты времени, то операторные соотношения учитывают время в явном виде.

Оператор переходов V определяется соотношением

yx = dxydx = x®x*

(2.6)

где х=1 как яри юмеяении потенциального сигнала х с 1 на О, так и с О на 1. Легко доказать следующие основные операторные тождества;

dxx)=xldxVx;dx,

d (X, V -i) =x2dxiSf «1 dx, V («зФ «i) =?л:г ф Xi.

(2.7)

Например, d{xгXl)=X2•X\{XrXl)*=(xisJxx=X2dxl\/x dxi.

На рис. 2.32, а показана схема формирования импульсного сигнала dx, построенная в соответствии с (2.2), а на рис.2.32,.6 - временные диаграммы, поясняюшле ее работу (для простоты положили, что ЛЭ безынерционны). На рис. 2.32,в представлена схема удвоения частоты, выполненная в соответствии с (2.6), а на рнс, 2.32, г - временные диаграммы, поясняющие ее работу. Вместо аснихронных потенциальных элементов задержки Ь на время Ы можно использовать некоторое число последовательно включенных ЛЭ, обеспечивающих заданную задержку.

Основная модель асинхронного потенциального автомата [l,2jr Эта модель состоит из КС и асинхронных потенциальных элементОй памяти (ЭП) в цепях обратных связей, в качестве которых используются асинхронные элементы задержки (рис. 2.33, а). Совокупность входных сигналов автомата у=(хж,.-, Xi) называется состоянием входа автомата, совокупность выходных сигналов автомата = (zi,..., Zi) - состоянием выхода автомата, а совокупность выхо\-ных сигналов элементов памяти (х= (Q«i,..., Qi) - внутренним состВк» нием автомата. Из рис. 2.33, а следует, что автомат полностью опи-

-г, а»--Zi х„-

/ 2 3

Рис. 2.34

Рнс. 2.33