jest elementem technologii cyfrowej przeznaczonej do generowania sygnału informacyjnego na wyjściu zgodnie z jakąś najprostszą funkcją.W zależności od funkcji wyzwalacze są podzielone na kilka typów.
Znaczenie słowa spust
Przed zanurzeniem się w dziczy technologii cyfrowej, zauważamy: termin wyzwalacz jest używany w różnych branżach jako czynnik uruchamiający mechanizm przełączający. Gracze nazywają słowo wyzwalaczem, programistami - skryptem testowym, który pomaga ocenić obecność obiektu w wirtualnej rzeczywistości.
Gracze zauważają, że gra Dead Trigger 2( kontynuacja strzelca o tej samej nazwie) jest nieudana, jeśli nie była przeznaczona wyłącznie dla właścicieli urządzeń mobilnych. System operacyjny to Android. Wyobraź sobie prymitywną mieszankę Quake'a i Counter Strike, aby zrozumieć słabo, z czym będzie musiał zmierzyć się główny bohater. Na mapie o ograniczonej wielkości, gromada zombie wędruje, bohater musi zabić.Uderzenie w głowę znacznie przyspieszy proces, choć nie zostanie ustalone indywidualnie. Wylany Counter Strike.
Najwyraźniej pojęcie wyzwalacza dla graczy brzmi przygnębiająco. Maksimum - opcja zabicia czasu.
Wyzwalacz urządzeń cyfrowych
W technologii cyfrowej wyzwalacza rozumiemy najprostszą maszynę z dwoma stanami. Przejście między nimi jest zdeterminowane przez funkcję, według której odróżniane są gatunki( RS, D, T, JK).Na schematach wyzwalacz jest często przedstawiany jako prostokątny korpus ramy, wyposażony w kilka wejść, parę wyjść( rodzaj bocznych nóg), umieszczona jest litera z powyższego. Czasami urządzenie jest synchroniczne. Następnie litera C jest dodawana do wejść, wyłapując impulsy zegarowe. Inne wyzwalacze asynchroniczne.
W zależności od zaimplementowanej funkcji, istnieją typy urządzeń:
- RS są przeznaczone do sterowania wyjściem za pomocą dwóch wejść.Pierwsza służy do ustawienia jednostki, przetłumaczona na Set. Spust jest ustawiony na stan zerowy poprzez aktywację wejścia R( Reset).Wyzwalacz
- D( dane, opóźnienie) zapamiętuje wartość własnego wejścia, działa jako urządzenie opóźniające. Jeśli wariant urządzenia jest synchroniczny, wartość jest przesyłana do wyjścia w następnym cyklu zegara. Wyzwalacz
- T( toggle) wie, jak policzyć w systemie binarnym. Dane wyjściowe zmieniają się na przemian na 0-1 wraz z nadejściem każdej jednostki na wejściu liczącym. Czasami nazywany dzielnikiem częstotliwości( 2).
Wydaje się zaskakujące, że możliwe jest łączenie złożonych konglomeratów na podstawie słabego zestawu funkcji. W naturze istnieją JK-wyzwalacze, zwane uniwersalnymi. Ze względu na specyficzną konstrukcję, jednostki logiczne mogą być podawane na oba wejścia, które nie są w stanie przetrwać przerzutników RS.JK-trigger implementuje koncepcję licznika. W innych sytuacjach zachowanie jest podobne do RS.Przyjrzyjmy się bliżej elementom technologii cyfrowej.
Wspólna cecha wyzwalaczy
Historia powstania
Pierwsza inicjacja została zaproponowana w 1918 roku przez Williama Ecclesa, Franka Jordana. Złożony z dwóch lamp próżniowych, projekt został wykorzystany przez technikę, w tym brytyjskiego komputera Colossus( 1943).Następnie rozwiązanie techniczne płynnie migrowało do technologii półprzewodnikowej, często nazywane wielowibratorami do określonych zachowań.
Zgodnie z badaniami naukowców, w obecnej formie, wyzwalacze D, T, RS i JK zostały omówione po raz pierwszy w 1954 r., Ograniczone do kursu studiów Montgomery'ego Fistera na Uniwersytecie w Los Angeles, określanym następnie jako książka uczonego, obejmującą projektowanie komputerowe. Tytuły są wymyślone przez wykładowcę, z wyłączeniem JK.Ta ostatnia pochodzi z prac Eldreda Nelsona, który w swoich tekstach podaje nazwy wyzwalaczy, zapożyczając je parami z alfabetu łacińskiego: AB, C-D.Jeden został nazwany JK.Fister, unikając zmian, przejął nazwę.
Wyzwalacze asynchroniczne są często nazywane zatrzaskami, uruchamiane są w kontekście urządzeń pamięci. Inne - taktowane. Arbitryczny wyzwalacz można zbudować na parze przełączników, w tym tranzystorach.
Wyjścia i stany
Każdy wyzwalacz jest wyposażony w dwa wyjścia, z których jeden jest oznaczony przez okrągłą literę Q, okrąg w obszarze stopy, jest odwrotny. Jeśli głównym wyjściem jest 1, tutaj będzie zero. Zrozumiałe z kontekstu są dwa stany wyzwalające. Odwrotne dane wejściowe. Logika jest odwrotna. Jednostka na wejściu S powoduje, że wyjście będzie ustawione na zero.
Skład spustu
Każdy wyzwalacz jest reprezentowany przez najprostsze elementy utworzone przez dowolną logikę podstawowego chipsetu. CMOS, TTL, TTLSH, ECL.Skład każdej z nich zawiera podstawę, elementy AND-NOT( oznaczone symbolem &), OR-NOT( oznaczone jako 1).Możliwe jest zbudowanie niezbędnych wyzwalaczy z cegieł.O wiele częściej struktura jest uzupełniana gotowymi rozwiązaniami technicznymi. Na przykład K555TP2 reprezentuje 4 przerzutniki RS połączone przez jedno ciało.
Przed ogrodzeniem ogrodu, pracuj, aby uzyskać dobry przewodnik po żetony, aby zobaczyć, co jest wynalezione w tej chwili. Dodajemy, że serie różnią się między sobą poziomami logicznymi, częstotliwością synchronizacji i kilkoma innymi parametrami. Właściwości technologiczne określane są nazwą:
- TTL - logika tranzystorowo-tranzystorowa.
- ECL - logika sprzężona z emiterem.
- CMOS jest pochodną angielskiego skrótu CMOS( komplementarny półprzewodnik tlenku metalu).
Fictionalized wiele opcji, sposobów na zbudowanie technologii cyfrowej, większość rosyjskich serii mikroukładów wiadomo, że nie istnieją.Jednak dzisiaj czytamy: następny centralny procesor Intel lub AMD zawiera taką liczbę tranzystorów. Dostępne są wyzwalacze, inne elementy wewnątrz elektronicznego mózgu. Pozbawiony najprostszych cegieł technologii cyfrowej nie jest możliwy.
Tak więc spust może dowolnie reprezentować w postaci podstawowych funkcji( układów) I-NIE, OR-NIE i innych. Dlaczego tak jest? Temat dyskretnej matematyki dowodzi, że dowolnie złożoną funkcję można zrealizować za pomocą kombinacji tych prostych. Tworzone metody analizy, syntezy. Wyzwalacz jest operacją tego rodzaju, logiczną akcją.
Zestaw podstawowych funkcji jest realizowany przez obwody bramek tranzystorowych. W niektórych przypadkach wygodnie jest używać TTL, w innych - ECL.Synchronizacja została wprowadzona dla uporządkowania. Bez impulsów zegarowych wynik działania elementów, w tym wyzwalaczy, zależał od prędkości elementów elementarnych tranzystorów. Ponieważ liczba cegieł wywołujących jest unikalna, prędkości nie da się przewidzieć z góry. Zadanie jest zbyt skomplikowane.
Inny sposób na powiedzenie: wyzwalacze są uważane za funkcje najczęściej używane przez technologię.Aby zatrzymać ponowne wymyślanie koła, wytwarzane są gotowe mikroukłady, które mogą wykonywać stałą operację.Uważa się, że każda seria mikroukładów musi stać się samowystarczalna i wygodna. Każda funkcja technologii cyfrowej może być realizowana za pomocą dwóch elementów, nie zawsze wygląda racjonalnie z punktu widzenia czasu. Aby płytki obwodów drukowanych nie wychodziły tak masywnie, przenośnik instalacji łączy wspólne funkcje.
Należy rozumieć, że podział wyzwalaczy jest uznawany za warunkowy, ustalony i uznawany za najwygodniejszy dla projektantów urządzeń cyfrowych. Natura urodziła trochę: RS, D, T, JK.
Wyzwalacz RS
Wyzwalacz z kontrolą wejścia. Poprzez zastosowanie jednostki logicznej na wejściu S, wyjście Q jest ustawione na jeden. Natomiast w przypadku R uzyskuje się stan wyjścia zerowego. Zabronione jest podawanie jednostek obu wejściom, wynik jest nieprzewidywalny: nie można z góry wiedzieć, jaki będzie wynik. Circuit RS-flip-flop może składać się z dwóch identycznych tranzystorów, kilku elementów pasywnych.
Rysunek pokazuje przykład skonstruowania wyzwalacza RS przez elementy OR-NOT i AND-NO.Widzisz, w drugim przypadku dane wejściowe okazały się odwrotne, oznaczone kółkami.Łatwo sprawdzić, tabela wartości została odwrócona. Dla ustawienia Q w jedno, odpowiedzialne jest wejście R. Jednostki logiczne obu wejść zapewniają przechowywanie informacji. Spust przechwytuje stan.
D-trigger
Chociaż wyzwalacz D zwykle jest budowany bezpośrednio na 4 elementach podstawowej logiki, działa znacznie łatwiej. Informacja wejściowa D jest przesyłana do wyjścia. W przypadku wersji synchronicznej występuje w następnym zegarze. Jak wspomniano powyżej, pozwala łatwo zorganizować linię opóźniającą.
Wyróżnij wyzwalacze D z dynamiczną, potencjalną kontrolą.W pierwszym przypadku wprowadzanie wskazań przy wyjściu odbywa się z przodu impulsu zegara, w drugim - u góry. Dynamiczne wejścia obwodów są oznaczone trójkątami, umożliwiając konstruktorowi prawidłowe zbudowanie, inżynier rozumie zasadę działania. A trójkąt można skierować w różnych kierunkach:
- Wierzchołek skierowany w stronę mikrochipu oznacza: informacja jest odczytywana na krawędzi wiodącej impulsu zegarowego.
- Wierzchołek skierowany w kierunku przeciwnym do mikroczipa oznacza: informacje są odczytywane na opadającym zboczu( przekroju) impulsu zegarowego. Wartość z pewnością zostanie opóźniona o jeden cykl w porównaniu do poprzedniej wersji.
Bardzo często wyzwalacze charakteryzują się wewnętrznym opóźnieniem. Czas, po którym wyjście ustawia żądaną wartość w stosunku do frontu roboczego( zaniku).Jedna z cech, która pokazuje, dlaczego różne typy logiki nie działają razem. Parametr dotyczy wszystkich rodzajów wyzwalaczy, nie tylko D.
T-flip-flop
T-flip-flop liczy impulsy przychodzące na wejście informacyjne bez problemów. Zazwyczaj projekt jest synchroniczny. W przeciwnym razie trudno jest przewidzieć wynik: przy określonej częstotliwości impulsów wejściowych urządzenie nie będzie miało czasu na przełączanie. Technika spowoduje awarie. T-flip-flop jest często używany jako dzielnik, z dwóch impulsów wejściowych pozwala uzyskać jedno wyjście.
T-trigger w gotowej formie w serii chipów zwykle nie wchodzi w skład zestawu. Zamiast tego urządzenie jest tworzone na podstawie D-flip-flop( musisz zamknąć odwrotne wyjście do wejścia informacyjnego) lub JK.Aby utworzyć liczniki wielobitowe, wyzwalacze T są połączone szeregowo jeden po drugim. Proste metody są używane do dzielników przez 4, 8 i inne moce dwóch.
JK-flip-flop
JK-flip-flop działa jak RS.J staje się wyjściowym sygnałem wejściowym do konfiguracji urządzenia;K - zero. Jeśli dwie jednostki zostaną wysłane jednocześnie, element implementuje tryb liczenia. Zazwyczaj istnieje wejście synchronizacji, zgodnie z sygnałem, z którego pobierane są próbki. JK jest jedynym typem wyzwalacza, którego oznaczenie literowe jest pozbawione logicznego sensu. Pożyczone z prac naukowca, który zbudował podstawowe elementy alfabetu łacińskiego.