Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

Триггеры в схемотехнике

Настал момент перехода от лирики к физике (без информатики тоже не обойдется): понятие «триггер» активно используется в вычислительной технике и электронике.

Так называют импульсные электронные устройства (транзисторы, тиристоры, компараторы), способные длительно пребывать в одном из двух устойчивых состояний, чередуемых под действием внешних сигналов. По сути, это управляемый извне (небольшими электрическими сигналами) вентиль с двумя положениями — открыто или закрыто (ноль или единица).

Кроме того, эти устройства обладают способностью запоминать двоичную информацию. Они используются в разных элементах вычислительных систем: процессорах, регистрах, оперативных запоминающих устройствах. Только этих самых «триггеров» там миллиарды.

Обычно триггеры находят применение для формирования выходного сигнала, который воспринимается как разрешающий или информирующий для других узлов цифровой схемы («процесс идет!»). «Флаг процесса» — так часто именуют эти устройства. Количество входов триггера зависит от его функционального предназначения, а выходов, как правило, два: прямой и инверсный.

По способу записи информации есть триггеры асинхронные и синхронизируемые (или тактируемые). В асинхронных запись непрерывна, она определяется информационными сигналами, действующими в конкретный момент на входах. Если это происходит лишь во время действия синхронизирующего сигнала, то речь идет о тактируемом триггере.

Среди подобных устройств особенно выделяется триггер Шмидта. Так называют двухпозиционный переключающий элемент (у него один аналоговый вход и один двухуровневый выход) с петлей гистерезиса (переводится с греческого как «запаздывание», «отставание»: система реагирует на воздействие в зависимости от своего текущего состояния).

Триггеры Шмидта активно применяют в электронных устройствах с целью снижения помех в схемах, в особенности в цепях, предназначение которых – взаимодействие между цифровыми и аналоговыми участками: цифровой сигнал здесь может искажаться.

Механизм работы триггера

Сознание человека и его психические, физические реакции – это отражение внешних раздражителей. Но воздействия эти имеют различную значимость для человека, отличаются по силе и характеру. Часть из них носит рефлекторный характер, например, вспышка света вызывает рефлекс моргания, а попавшая в дыхательные пути крошка – кашель. Эти реакции одинаковы для всех людей, и вызывающие их стимулы не имеют отношения к рассматриваемым нами «спусковым крючочкам».

Но механизм включения триггеров отчасти напоминает формирование условно-рефлекторных реакций. Только в случае триггеров имеет значение не столько многократное повторение связки «стимул-реакция», сколько эмоциональное подкрепление.

Триггеры отличает ряд особенностей:

• Индивидуальный характер. Эти специфические стимулы связаны с конкретным опытом человека и его индивидуальными особенностями, воспитанием, культурными традициями и т. д. Поэтому у разных людей одни и те же раздражители могут вызывать различные реакции. Так, у человека, привыкшего курить после утренней чашки кофе, даже его запах вызывает потребность в сигарете. Или, например, у того, кто пережил автокатастрофу, звук тормозов на перекрестке может вызвать приступ паники.
• Триггеры связаны с эмоциональной сферой. Именно эмоции работают как спусковой механизм, включающий поведенческую реакцию. И чем сильнее эмоции, тем прочнее связь между триггером и поведением человека. Даже если мы сознательно сдерживаем себя, то реакция все равно появляется, например, потребность в сигарете, куске сладкого торта, в покупке какого-то товара и т. д. А негативные эмоции бывают настолько сильны, что они буквально парализуют индивида, препятствуют его активности. Так, упавший с лошади человек может очень долго переживать чувство панического страха даже при мысли о том, что нужно снова на нее сесть. Эти «спусковые крючки» как бы вновь и вновь возрождают в сознании сильные чувства, и если эмоции отрицательные, но они могут привести к психической травме.
• Связь с сенсорной памятью. Чаще всего триггером становится не любое внешнее воздействие, а то, которое оказывает сильное влияние на сенсорную сферу. Так как наша сенсорная память очень устойчива и надолго сохраняет опыт, то и возникающие связи тоже устойчивы и существуют продолжительное время.
• Действия триггеров с трудом поддаются сознательному контролю, и человек не всегда о них догадывается. В ряде случаев, связанных с сильными негативными эмоциями, индивид даже переживает искаженное состояние сознания и не отдает отчет в своих действиях и поступках.

Эмоциональный опыт разнообразен, поэтому не все триггеры связаны с отрицательными эмоциями, некоторые из них могут вызывать и «приятные» или нейтральные реакции. Так установившаяся связь между кофе и сигаретой приводит к тому, что без порции никотина удовольствие от ароматного напитка будет неполным. Или есть множество «спусковых механизмов», включающих поведенческие реакции, связанные с покупательскими потребностями. Триггеры, которые часто используют маркетологи, не сопровождаются негативными эмоциями, не оказывают разрушительного воздействия на психику человека. Правда, и польза от них сомнительная.

Синхронные и асинхронные триггеры

Эти группы созданы по принципу зависимости состояний выхода от синхроимпульсов.

Асинхронные триггеры

Изделия данного типа изменяют состояние хранящейся информации после поступления соответствующих данных на вход. Незначительная задержка объясняется временем прохождения сигнала по цепи переключающих элементов схемы.

Синхронные триггеры с динамическим тактированием

В этой группе представлены изделия, управляемые синхроимпульсами. Переключение состояния выполняется по переднему или заднему фронту. При отсутствии активности на C данные сохраняются в неизменном состоянии, вне зависимости от поступления новой информации.

Что такое триггер в медицине

Интересующий нас термин часто звучит и в медицинских кругах (и не только среди психологов и психиатров). Триггеров врачи называют провоцирующий фактор, под действием которого в организме начинаются изменения (чаще – неблагоприятные).

Медицинское понятие «триггер» прочно связано с астмой, мигренью, эпилепсией – хроническими заболеваниями, периодически обостряющимися под влиянием погодных условий, факторов окружающей обстановки, продуктов питания (они-то и выполняют роль «спускового крючка»).

В гипнозе под словом «триггер» понимают своеобразный «ключ», устанавливаемый во время сеанса. Он используется для мгновенного погружения пациента в гипнотический сон.

Еще одно медицинское понятие по интересующей нас теме – «триггер овуляции». Так называют специализированные медицинские препараты, стимулирующие у женщин с проблемами репродуктивной системы процесс овуляции. Чаще всего этим «спусковым механизмом» является хорионический гонадотропин человека (ХГЧ).

Так же в медицине встречается выражение «триггерные точки». Это особые участки на теле, сверхчувствительные к внешним воздействиям из-за локального мышечного спазма. Чаще всего они располагаются в мышечной ткани.

На ощупь эти места похожи на небольшие твердые комочки. При нажатии на них резко «выстреливает» боль, отсюда и название. Чтобы избавиться от таких болевых зон, нужно обратиться к неврологу: Пушкин здесь не поможет.

Краткие теоретические сведения

Триггеры предназначены для запоминания двоичной информации. Использование триггеров позволяет реализовывать устройства оперативной памяти (то есть памяти, информация в которой хранится только на время вычислений).

Однако триггеры могут использоваться и для построения некоторых цифровых устройств с памятью, таких как счётчики, преобразователи последовательного кода в параллельный или цифровые линии задержки.

RS-триггер

Основным триггером, на котором базируются все остальные триггеры является RS-триггер. RS-триггер имеет два логических входа:

• R – установка 0 (от слова reset);
• S – установка 1 (от слова set).

RS-триггер имеет два выхода:

• Q – прямой;
• Q- обратный (инверсный).

Состояние триггера определяется состоянием прямого выхода. Простейший RS-триггер состоит из двух логических элементов, охваченных перекрёстной положительной обратной связью.

Рассмотрим работу триггера:

Пусть R=0, S=1. Нижний логический элемент выполняет логическую функцию ИЛИ-НЕ, т.е. 1 на любом его входе приводит к тому, что на его выходе будет логический ноль Q=0. На выходе Q будет 1 (Q=1), т.к. на оба входа верхнего элемента поданы нули (один ноль – со входа R, другой – с выхода ). Триггер находится в единичном состоянии. Если теперь убрать сигнал установки (R=0, S=0), на выходе ситуация не изменится, т.к. несмотря на то, что на нижний вход нижнего логического элемента будет поступать 0, на его верхний вход поступает 1 с выхода верхнего логического элемента.

Будет интересно Все о законе Ома: простыми словами с примерами для «чайников»

Триггер будет находиться в единичном состоянии, пока на вход R не поступит сигнал сброса. Пусть теперь R=1, S=0. Тогда Q=0, а =1. Триггер переключился в “0”. Если после этого убрать сигнал сброса (R=0, S=0), то все равно триггер не изменит своего состояния. Для описания работы триггера используют таблицу состояний (переходов). Обозначим:

• Q(t) – состояние триггера до поступления управляющих сигналов (изменения на входах R и S);
• Q(t+1) – состояние триггера после изменения на входах R и S.

Таблица переходов RS триггера в базисе ИЛИ-НЕ

R	S	Q(t)	Q(t+1)	Пояснения
Режим хранения информации R=S=0
1	1
1	1	Режим установки единицы S=1
1	1	1
1	Режим установки нуля R=1
1	1
1	1	*	R=S=1 запрещённая комбинация
1	1	1	*

RS-триггер можно построить и на элементах “И-НЕ” (рисунок 2.2).

Входы R и S инверсные (активный уровень “0”). Переход (переключение) этого триггера из одного состояния в другое происходит при установке на одном из входов “0”. Комбинация R=S=0 является запрещённой.

Таблица переходов RS триггера в базисе “2И-НЕ”

R	S	Q(t)	Q(t+1)	Пояснения
*	R=S=0 запрещённая комбинация
1	*
1	Режим установки нуля R=0
1	1
1	1	Режим установки единицы S=0
1	1	1
1	1	Режим хранения информации R=S=1
1	1	1	1

Синхронный RS-триггер

Схема RS-триггера позволяет запоминать состояние логической схемы, но так как при изменении входных сигналов может возникать переходный процесс (в цифровых схемах этот процесс называется “опасные гонки”), то запоминать состояния логической схемы нужно только в определённые моменты времени, когда все переходные процессы закончены, и сигнал на выходе комбинационной схемы соответствует выполняемой ею функции. Это означает, что большинство цифровых схем требуют сигнала синхронизации (тактового сигнала).

Все переходные процессы в комбинационной логической схеме должны закончиться за время периода синхросигнала, подаваемого на входы триггеров. Триггеры, запоминающие входные сигналы только в момент времени, определяемый сигналом синхронизации, называются синхронными. Принципиальная схема синхронного RS триггера приведена.

Таблица переходов синхронного RS-триггера

R	S	C	Q(t)	Q(t+1)	Пояснения
1	Режим хранения информации R = S = 0
1	1	1
1	1	1	Режим установки единицы S =1
1	1	1	1
1	1	Режим установки нуля R=1
1	1	1
1	1	1	*	R = S = 1 запрещённая комбинация
1	1	1	1	*

В таблице 2.3. под сигналом С подразумевается синхроимпульс. Без синхроимпульса синхронный RS триггер сохраняет своё состояние.

RS-триггеры

Логические устройства вычислительной техники

Что же такое RS-триггеры? В моем понимании — это устройства, которые могут принимать одно из двух состояний. На основании этого можно сделать вывод, что этот логический элемент может хранить один бит информации (грубо говоря, ноль или единицу). Существуют некоторые типы данного вида RS-триггеров. Давайте рассмотрим один из них:

Асинхронный RS-триггер

Имеет два входа “R» и «S” и два выхода, как правило это “Q” и “не Q” (т.е. инверсный) . Лично я запомнил, какой элемент для чего, после того, когда узнал, что R – это “RESET” (что означает “сброс”) и “S” – это “SET” (что означает установка)

Принимая во внимание изложенную информацию можно указать, что при подаче сигнала (единица) на “S” на выходе “Q” устанавливается единица, а при подаче единицы на “R” приводит к сбросу единицы на выходе “Q” и установки на нем нуля. Рассмотрим работу на базе элементов “2ИЛИ-НЕ” и “2И-НЕ”

Для этого используем графическое изображение этих элементов.

Итак, разберем принцип работы RS-триггера на базе элементов “2ИЛИ-НЕ”. В начальном положении, когда на R и S отсутствуют сигналы (логический “0”), на выходе “Q” присутствует также “0” или “1” – это исходное состояние. Выглядит это так:

Далее подадим на “S” логическуюединицу и получим на выходе “Q” также единицу. Будет выглядеть это так.

Следующим шагом подадим логическую единицу на “R” и уже на “Q” получим “0”. Изобразим это на рисунке.

Более наглядную работу RS-триггера на элементах 2ИЛИ-НЕ можно продемонстрировать, изобразив таблицу истинности. Вот так она выглядит.

Сейчас рассмотрим работу на элементах 2И-НЕ. Выглядит она аналогично, как и на элементах 2ИЛИ-НЕ с той лишь разницей, что активным уровнем является не “1”как в предыдущем случае, а “0”. Убедимся в этом, используя рисунок и таблицу истинности.

Асинхронным триггерам свойственно такое явление как присутствие “гонок”, что это? Это не одновременное или даже не согласованное по времени поступление информации на входы. Это приводит к наложению одного сигнала на другой. Чем это вызвано? А вызвано это разным временем быстродействия элементов, через которые проходит сигнал, прежде чем попасть на входы триггера, в данном случае на “R” или “S”. Покажем это явление на диаграмме.

Чтобы избавиться от этого явления, был придуман вариант подачи синхросигнала и асинхронный триггер превратился в синхронный.

Синхронные RS–триггеры

Этот вид логического устройства отличается от рассмотренного выше тем, что у него помимо входов “R” и “S” присутствует и третий “C”, на который подаются синхроимпульсы. Без этих импульсов информация на “R” и ”S” восприниматься не будет. Схему синхронного RS–триггера и диаграмму работы изобразим графически.

Из диаграммы видно, что в данном случае срабатывание происходит по переднему фронту (но бывает и по спаду) синхроимпульса.

Передний фронт синхроимпульса – это участок прямоугольного импульса, где происходит его возрастание.

Спад синхроимпульса – это участок спада синхроимпульса.

Именно здесь сделаем небольшое отступление и укажем, что бывают триггеры динамические и статические и соответственно со статическим и динамическим управлением. Чем они отличаются? Объясним максимально просто.

Динамические триггеры – на выходах, которых присутствуют либо непрерывная последовательность импульсов определенной частоты, либо ее отсутствие. (Напоминает управляемый генератор).

Статические триггеры– на выходах которых присутствуют неизменный уровень напряжения, либо его отсутствие.

Со статическим управлением – восприятие сигналов на информационных входах происходит только при подаче на “С” логической единицы (логического нуля).

С динамическим управлением – восприятие сигналов на информационных входах происходят в моменты перепада сигнала на “С”(Передний фронт синхроимпульса или спад синхроимпульса).

Если логические функции входов зависят от его выходов, то целесообразно использовать более рациональную конструкцию элементов.

Могут ли триггеры причинить вред

Что интересно, такое состояние для человека не опасно, но он может воспринимать его негативно и как угрозу, при чем совершенно этого не осознавая. Обычно триггеры, которые вызывают плохие воспоминания и негативные эмоции, называют травматическими.

Триггеры также могут воздействовать на появление приятных воспоминаний, но в психологии это понятие больше понимается, как вызывающий стрессовые эмоции стимул.

Возможно так происходит из-за того, что у человека в памяти лучше откладываются негативные ситуации. Поэтому малейшее влияние на его воспоминания способны вызвать бурю эмоций, но триггер так или иначе все равно не способен причинить реальный вред.

В этом видео вы узнаете о триггерах для продаж:

Что это означает у геймеров

Если слово «триггер» вы услышали в разговоре двух подростков, вовсе не значит, что они обсуждают принцип работы вентиля Шмидта или эффективную маркетинговую стратегию. Вероятнее всего, речь идет о компьютерной игре, а .

Этим термином они называют разнообразные механизмы или объекты, действие которых так или иначе влияет на развитие игрового сюжета (раздается взрыв, начинается вражеское нападение, и т.д).

Есть триггеры, перемещающие выбранные объекты в любую сторону, меняющие их цвет и прозрачность (это работает и в отношении окружающей обстановки). С помощью грамотного использования в игре «спускового механизма» можно уничтожить объект и восстановить его.

Вот еще парочка понятий из мира компьютерных игр по теме:

1. Триггерная зона — участок игрового пространства, отслеживающий присутствие или отсутствие какого-либо объекта;
2. Триггер-точка – «спусковой механизм», посредством которого игрок проверяет расстояние от себя до интересующего объекта.

Мир компьютерных игр переполнен разноплановыми «спусковыми механизмами», периодически появляются новые. Имеется даже виртуальный переключатель, прекращающей действие других переключателей. О, как! А вы думали, что игры это просто…

А вообще, слово «триггер» набрало особую популярность после распространения в Интернете , именуемых Triggered (означает «быть на взводе, раздраженным, зацепленным чем-либо». В контексте этой темы триггер – некий фактор, который вызывает неприятные эмоции (еще говорят – «триггеред»).

В качестве мема здесь обычно выступает четырехпанельная картинка. Первая содержит какое-то слово, на второй изображен персонаж, который находит в надписи нечто, приводящее его в ярость (отражается в картинках № 3 и 4).

Поначалу это была шутка блогеров, направленная в адрес людей, и . Когда героями подобных картинок стали , у Triggered появилось «лицо»: Чанти Бинкс, красноволосая девушка в очках. С ней этот мем ассоциируется чаще всего.

Почему так популярны эти незамысловатые картинки? Причина проста: они очень жизненные. У каждого найдется то, что может «триггерить». Вместо негативных переживаний на этой почве лучше создать очередную остроумную шутку – и жить станет легче!

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога сайт

Вам может быть интересно

Довольно часто люди в наше время наталкиваются на всевозможные «загадочные» словечки, смысл и происхождение которых скрывается в тумане неизвестности. К сожалению или счастью развитие общества настолько ускорилось, что многие просто не успевают «впитывать» все новые понятия. Для того, чтобы заполнить этот важный пробел, мы создали сайт сайт, где стараемся расшифровывать самые популярные слова из уличного сленга и не только. Обязательно добавьте наш ресурс к себе в закладки, чтобы мы всегда смогли прийти к вам на помощь. В этот раз будем разбирать довольно мудрёное слово, это Триггер, что значит вы сможете прочесть немного ниже. Однако, перед тем, как вы продолжите, мне хотелось бы порекомендовать вам ещё несколько интересных публикаций по рандомной тематике . Например, что значит Коллапс , что такое Идиллия , как понять слово Бранзулетка , что означает Игривый и т. п. Итак, продолжим, Триггер значение? Этот термин был заимствован из английского языка «trigger«, и переводится, как «спусковой крючок», «защёлка», «импульс», «побуждение«. Существует несколько значений этого понятия, и мы разберём лишь самые популярные из них.

Триггер— это некая функция либо команда, сигнализирующая системе о начале запланированного события

В этом случае, создатели сайта делают всё возможное, чтобы своим оформлением страниц воздействовать на особенности и инстинкты посетителя, например такие как вожделение, жадность, злость. Подобное «творчество» служит «спусковым крючком» подталкивая человека к заранее запрограммированному действию. Многие веб-мастера даже не подозревают об этих трюках, тогда как применение триггеров значительно повышают «выхлоп» (доход) от проекта.

Триггер у геймеров — это чит (программный код помогающий игроку), который фиксирует момент наведения прицела на голову противника и автоматически делающий выстрел

Пример

Больше не буду играть, ужасно бесят читеры, которые тебя через всю карту ваншотят .

Триггер в психологии — это автоматическая ответная реакция индивидуума, возникающая в ответ на некий, обычно внешний раздражитель

Что это означает у геймеров

Если слово «триггер» вы услышали в разговоре двух подростков, вовсе не значит, что они обсуждают принцип работы вентиля Шмидта или эффективную маркетинговую стратегию. Вероятнее всего, речь идет о компьютерной игре, а подростки эти геймеры.

Этим термином они называют разнообразные механизмы или объекты, действие которых так или иначе влияет на развитие игрового сюжета (раздается взрыв, начинается вражеское нападение, и т.д).

Есть триггеры, перемещающие выбранные объекты в любую сторону, меняющие их цвет и прозрачность (это работает и в отношении окружающей обстановки). С помощью грамотного использования в игре «спускового механизма» можно уничтожить объект и восстановить его.

Вот еще парочка понятий из мира компьютерных игр по теме:

1. Триггерная зона — участок игрового пространства, отслеживающий присутствие или отсутствие какого-либо объекта;
2. Триггер-точка – «спусковой механизм», посредством которого игрок проверяет расстояние от себя до интересующего объекта.

Мир компьютерных игр переполнен разноплановыми «спусковыми механизмами», периодически появляются новые. Имеется даже виртуальный переключатель, прекращающей действие других переключателей. О, как! А вы думали, что игры это просто…

Триггеры. RS-триггеры. Асинхронный RS-триггер с инверсными входами

ТРИГГЕРЫ

Триггером называют устройство, имеющее два устойчивых состояния, способное под воздействием внешних сигналов переходить из одного состояния в другое. Свое состояние триггер может сохранять сколь угодно долго. Поэтому он может использоваться в качестве элемента памяти ёмкостью 1 бит.

Схему с двумя состояниями можно легко построить на основе усилителя с глубокой положительной обратной связью аналогично автогенератору. Автогенераторы гармонических колебаний имеют узкополосную функцию передачи в петле обратной связи. В результате условие баланса фаз и амплитуд выполняется только на одной частоте, на которой и возникают колебания. В триггерах используют петлю с широкой полосой, начинающуюся с нулевой частоты. Это легко получить, если использовать усилитель постоянного тока или логический элемент.

Триггеры строятся на основе двух инвертирующих усилителей. Обобщенная схема представлена на рис.1.

Рис.1

Усилители образуют регенеративное кольцо из двух инверторов, охваченных глубокой положительной обратной связью. Поэтому переход из одного состояния в другое происходит лавинообразно за очень короткое время.

Триггер имеет два выхода: прямой Q

и инверсный. Состояние триггера определяют по значению сигнала на прямом выходеQ. Значения сигналов на прямом и инверсном выходах всегда противоположны.

Реальные логические элементы практически всегда обладают значительным усилением триггеры очень удобно строить на основе схем И-НЕ или ИЛИ-НЕ.

1.RS-триггеры ‘АсинхронныеRS-триггеры. В асинхронных триггерах срабатывание происходит непосредственно в момент изменения сигнала на информационных входах. АсинхронныеRS -триггеры являются наиболее простыми. В качестве самостоятельного устройства используются редко, но являются основой для построения более сложных систем.

RS

-триггер — это триггер с раздельной установкой состояний логического нуля и логической единицы. Он имеет два информационных входаS иR.. По входуS триггер устанавливается в состояниеQ =1( =0), по входуR— в состояниеQ =0(= 1). В зависимости от логической структуры асинхронныеRS -триггеры бывают с прямыми либо инверсными входами и могут строиться на двух логических элементах: 2ИЛИ-НЕ — триггер с прямыми входами; или на элементах 2И-НЕ — триггер с инверсными входами.

АсинхронныйRS-триггер с прямыми входами на логических элементах 2ИЛИ-НЕ представлен на рис. 2.

Рис.2.

Логические элементы ИЛИ-НЕ с инвертированием сигнала образуют петлю положительной обратной связи. При таком соединении логическая единица на выходе одного логического элемента (ЛЭ) поступает на вход другого ЛЭ и обеспечивает логический ноль (инвертирование) на его выходе. Логический ноль на выходе ЛЭ, поступая на вход другого, при инвертировании дает логическую 1. Таким образом, выходы Q

и всегда находятся в противоположных состояниях. Соединение элементов по данной схеме позволяет получить цепь с двумя устойчивыми состояниями.

Временные диаграммы, характеризующие работу асинхронного RS

-триггера с прямыми входами, показаны на рис. 3.

Рис.3

Для элементов ИЛИ-НЕ активным является высокий уровень — логическая 1, поэтому в режиме хранения данных на входы этого триггера подаются нулевые значения R

=S =0. Установка триггера в нужное состояние производится подачей на соответствующий вход активного уровня единицы. Одновременная подача единицы на оба входа (R и S) приводит к неопределенности. На обоих выходахQи появляются единицы, а после отключения входов (S=R=0) может установиться любое состояние

Синхронные и асинхронные триггеры: в чем разница?

Синхронные устройства имеют только логические (или по-другому – информационные) входы. Асинхронные механизмы срабатывают сразу, как только получили сигнал. Они не ждут, пока пройдёт временная задержка в тех элементах, которые образуют триггер. Асинхронный D-триггер не работает как устройство в обычном понимании. Благодаря этому он имеет один несомненный плюс: всегда, когда подаётся сигнал на вход, этот логический элемент сразу меняет значение выхода, а не ждёт определённой тактовой частоты. Для тех, кто умеет создавать близкие к идеальным схемы, триггеры будут весьма полезны. Синхронные имеют не только информационные входы, у них также есть отдельный вход для подачи тактового сигнала. И именно к ним относится D-триггер. Он состоит из комбинационных схем (КС) и элементов памяти (ЭП). Из-за того что при наличии тактового сигнала вся работа ориентируется на один такт, триггеры и разделили на синхронные и асинхронные устройства. Но конструктивная разница на этом не исчерпывается. Так, именно благодаря тактовому сигналу, его воздействию, можно полностью исключать из внимания переходные процессы, что позволяет, в свою очередь, облегчить работу с электроникой. Именно поэтому синхронный D-триггер является более популярным и используемым на практике. Даже пример, который был приведён в начале статьи, подразумевал его использование.

jk триггер

Таблица истинности jk триггера практически совпадает с таблицей истинности синхронного RS-триггера. Для того чтобы исключить запрещённое состояние, его схема изменена таким образом, что при подаче двух единиц jk триггер превращается в счётный триггер. Это означает, что при подаче на тактовый вход C импульсов он изменяет своё состояние на противоположное. Таблица истинности jk триггера приведена в таблице 1.

Таблица 1. Таблица истинности jk триггера.

С	K	J	Q(t)	Q(t+1)	Пояснения
x	x	Режим хранения информации
x	x	1	1
1	Режим хранения информации
1	1	1
1	1	1	Режим установки единицы J=1
1	1	1	1
1	1	Режим записи нуля K=1
1	1	1
1	1	1	1	K=J=1 счетный режим триггера
1	1	1	1

Один из вариантов внутренней схемы JK-триггера приведен на рисунке 1. Он построен по классической двухтактной схеме. Приведенная на рисунке 1 схема удобна для изучения принципов работы данного триггера в счетном режиме.

Рисунок 1. Внутренняя схема jk триггера

Для реализации счетного режима в схеме введена перекрестная обратная связь с выходов второго триггера на входы R и S первого триггера. Благодаря обратной связи на входах R и S первого триггера никогда не может возникнуть запрещенная комбинация, а то, что она перекрестная, вводит новый режим работы — счетный. При подаче на входы j и k логической единицы одновременно JK-триггер переходит в счетный режим, подобно T триггеру.

Приводить временные диаграммы работы JK-триггера не имеет смысла, так как они совпадают с приведёнными ранее временными диаграммами RS- и . Условно-графическое обозначение приведено на рисунке 2.

Рисунок 2. Условно-графическое обозначение jk триггера

Цифровые микросхемы обычно собираются на элементах «И-НЕ». Тогда схема, приведенная на рисунке 1, преобразуется в схему, показанную на рисунке 3.

Рисунок 3. jk триггер, собранный на логических элементах «И-НЕ»

В промышленно выпускающихся микросхемах обычно кроме входов j и k реализуются входы R и S, которые позволяют устанавливать jk-триггер в заранее определённое исходное состояние. Именно так реализованы микросхемы 155ТВ1, 133ТВ1, SN7472. На рисунке 4 приведена цоколевка этих микросхем.

Рисунок 4. Цоколевка микросхем К155ТВ1

В названиях отечественных микросхем для обозначения jk триггера присутствуют буквы ТВ. Например, микросхемы К1554ТВ9 и К1554ТВ15 содержат в одном корпусе по два jk триггера. В качестве примеров иностранных микросхем, содержащих jk триггеры можно назвать такие микросхемы, как 74HCT73, 74LVC109 или 74ACT109. В качестве примера на рисунке 5 приведена цоколевка микросхемы К1554ТВ15 (74ACT109)

Рисунок 5. Цоколевка микросхем К1554ТВ15

Так как jk триггер является универсальной схемой, то рассмотрим несколько примеров ее использования. Начнем с примера его использования в качестве обнаружителя коротких импульсов.

Рисунок 6. Схема обнаружения короткого импульса на jk триггере

В данной схеме при поступлении на вход «C» импульса триггер переходит в единичное состояние, которое затем может быть обнаружено последующей схемой (например, микропроцессором). Для того, чтобы привести схему в исходное состояние, необходимо подать на вход R уровень логического нуля.

Теперь рассмотрим пример построения на jk триггере ждущего мультивибратора (схема, формирующая заданную длительность импульса). Один из вариантов схемы ждущего мультивибратора приведен на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема ждущего мультивибратора, собранного на jk триггере

Схема ждущего мультивибратора работает подобно схеме обнаружения короткого импульса. Длительность выходного импульса определяется постоянной времени RC цепочки. Диод VD1 предназначен для быстрого восстановления исходного состояния схемы (разряда емкости C). Если быстрое восстановление схемы не требуется, например, когда длительность выходных импульсов гарантированно меньше половины периода следования входных импульсов, то диод VD1 можно исключить из схемы ждущего мультивибратора.

Асинхронный R-S триггер

Триггеры – это устройства для хранения информации. Они являются костяком более сложных устройств, таких как счетчики, шифраторы, дешифраторы, регистры и прочие устройства.

Мы рассмотрим асинхронный R–S триггер на примере двух элементов «И — НЕ». Схема и таблица истинности этого устройства показана ниже:

Как мы можем видеть из схемы, триггер имеет два входа и . На каждый вход подается различная комбинация сигналов (смотри таблицу истинности). Также у триггера есть два выхода – один прямой Q, а один инверсный . Если =0, то Q = 1 и соответственно если =1, то Q = 0.

Схема построена таким образом, что при подаче сигнала S=1 (что равнозначно =0), на выходе получаем Q = 1. S от английского слова set – устанавливать. Когда S=0 (=1),то выход Q = 0. Если мы на вход R подадим сигнал, который будет инверсный по отношению к сигналу S, то при R=1, S=0, единица на выходе Q поменяет свое значение на ноль. Отсюда происходит и название входа, от английского слова reset – сброс, то есть вход R сбрасывает значение, установленное со входа S.

Давайте рассмотрим принцип работы этой схемы. Пускай выходы триггера имели следующие значения Q=0, а = 1.

На вход мы подадим следующие сигналы =0, =1. Поскольку элемент Е1 является инверсным, то на выходе Q будет равным единицы. Элемент Е2 тоже является инверсным и при установлении =1, а также при приходе от выхода Q единицы, на вход элемента «И-НЕ» поступит две единицы, где в итоге получим =0. Соответственно при появлении на входе Е1 =0 и =0 на выходе Q будет установлен сигнал равен единице.

Если мы зеркально изменим сигнал на входе триггера (=1, =0), то на входе Е2 мы получим единицу и ноль, и сигнал на изменится, став равным единице. На входах Е1 появятся две единицы, которые изменят сигнал Q, и он станет равным нулю.

Также если подать на оба входа и подать единицы, то сигналы на выходе не изменятся вообще. Эта комбинация оставляет триггер в предыдущем состоянии (Qn+1=Q).

Рассмотрим случай когда на вход будут поданы следующие сигналы: =0 и =0. Если до этого на выходе Q=0, =1, то на входе Е1 будет единица и ноль, то есть Q изменится на единицу. Тогда на Е2 будет нуль и единица и останется единицей. Соответственно на выходе будет два абсолютно одинаковых сигнала. Такое положение не нормальное для работы триггера, поэтому при его работе комбинации =0 и =0 нужно всячески избегать, так как она является запрещенной. Также если начальные сигналы были Q=1, =0, то подача =0 и =0 приведет к такому же результату, что и в предыдущем случае.

Ниже показан асинхронный R –S триггер на базе элементов «ИЛИ-НЕ», а также его таблица истинности.

Регистры на триггерах

Так как один переключатель является однобитовой ячейкой памяти, то, чтобы сохранить несколько бит, нужно увеличить количество единичных хранилищ. Цепочка из таких ячеек носит названия регистра. Регистр позволяет временно хранить цифровые данные двоичных разрядов. Количество разрядов зависит от количества однобитовых ячеек.

Схема 4-х разрядного регистра сдвига на триггерах

Использование элементарных электронных цифровых устройств – триггеров, позволяет составлять сложные схемы управления логическими устройствами. Одна элементарная защёлка памяти своим бистабильным состоянием помогает осуществлять самые сложные схемные решения.

Классификация

RS триггер

Изделия этой категории разделены на две основные группы по принципу сигналов управления. В первой – формируется заданная последовательность выходных сигналов, если установлено состояние «1». После переходе в «0» генерация прекращается. Вторая – способна переключать выходное напряжение соответствующим образом. Как правило, «1» примерно соответствует уровню источника питания.

Также триггеры различают по следующим параметрам:

• синхронность рабочих циклов;
• статические (динамические) способы управления;
• сложность логических схем;
• одно,- или двухступенчатые.

Триггеры на логических элементах и на операционном усилителе

Для реализации статических триггеров хорошо подходит схема усилителя с двумя каскадами. Связь между ними организуют прямую либо с ограничительными резисторами в соответствующих цепях.

Триггер на логических элементах

Триггер (Trigger) Шмитта

Изделия этой категории могут быть созданы с применением разной элементной базы. В данном разделе рассмотрен триггер Шмитта на транзисторах. Он управляется изменением аналогового сигнала. В зависимости от уровня напряжения, выполняется переключение состояния памяти в соответствующее положение «0» или «1».

Триггер Шмидта на транзисторах с подключенной нагрузкой