Дата последнего обновления файла 02.11.2017

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 этот триггер изменяет своё состояние на противоположное. Таблица истинности jk триггера приведена в таблице 1.

Таблица 1. Таблица истинности jk триггера.

СKJQ(t)Q(t+1)Пояснения
0 x x 0 0Режим хранения информации
0 x x 1 1
1 0 0 0 0Режим хранения информации
1 0 0 1 1
1 0 1 0 1Режим установки единицы J=1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0Режим записи нуля K=1
1 1 0 1 0
1 1 1 0 1K=J=1 счетный режим триггера
1 1 1 1 0

Один из вариантов внутренней схемы JK-триггера приведен на рисунке 1. Эта 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 T-триггера. Условно-графическое обозначение JK-триггера 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 рисункеnbsp&3.


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

В промышленно выпускающихся микросхемах обычно кроме входов j и k реализуются входы RS-триггера, которые позволяют устанавливать jk триггер в заранее определённое исходное состояние. Именно так реализованы микросхемы 155ТВ1, 133ТВ1, SN7472. На рисункеnbsp&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)

распиновка микросхемы 74LVC109
Рисунок 5. Цоколевка микросхем К1554ТВ15

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

Схема обнаружения короткого импульса
Рисунок 6. Схема обнаружения короткого импульса

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. Один из вариантов подобной схемы приведен на рисунке 7.

Ждущий мультивибратор
Рисунок 7. Схема ждущего мультивибратора, собранного на jk триггере

Схема работает подобно предыдущей схеме. 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.

В качестве последнего примера применения универсального jk триггера, рассмотрим схему счетного T-триггера. Схема счетного триггера приведена на рисунке 8.

Счетный триггер
Рисунок 8. Схема счетного триггера, построенного на jk триггере

В схеме, приведенной на рисунке 8, для реализации счетного режима работы триггера на входы J и K подаются уровни логической единицы. Если эти входы вывести в качестве отдельного входа, то они образуют отдельный вход разрешения счета T.

Применение JK триггеров в составе цифровых счетчиков является их основной областью применения. В современной технике цифровые схемы собираются на основе заказных микросхем (ASIC) или микросхем программируемой логихи (FPGA). Их проектирование может вестись в графическом редакторе, точно так же, как это было описано выше, а может применяться язык программирования цифровых микросхем. В качестве примера на листинге 1 приведено описание jk триггера на языке VERILOG.

Листинг 1. Описание модуля jk триггера на языке VERILOG
JK FLIP FLOP

1ST MODEL FOR JK:
**********************************************************
module jkff(J, K, clk, Q);

input J, K, clk;
output Q;
reg Q;
reg Qm;
    always @(posedge clk)
    if(J == 1 && K == 0)Qm <= 1;
    else if(J == 0 && K == 1)
      Qm <= 0;
    else if(J == 1 && K == 1)
      Qm <= ~Qm;
// always @(negedge clk)
    Q <= Qm;
endmodule
**********************************************************

Литература:

  1. Микушин А.В., Сажнев А.М., Сединин В.И. Цифровые устройства и микропроцессоры. СПб, БХВ-Петербург, 2015.
  2. Микушин А.В. Занимательно о микроконтроллерах. СПб, БХВ-Петербург, 2011.
  3. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. СПб, БХВ-Петербург, 2010.
  4. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. М, Радио и связь, 1987.
  5. Дж. Ф. Уэкерли Проектирование цифровых устройств. М, Постмаркет, 2002.
  6. Шило В. Л. "Популярные микросхемы КМОП" — М.: "Горячая Линия - Телеком" 2002
  7. "CMOS Power Consumption and Cpd Calculation" "Texas Instruments" 1997
  8. "Input and Output Characteristic of Digital Integrated Circuits" "Texas Instruments" 1996
  9. "LOGIC MIGRATION GUIDE" "Texas Instruments" 2004

Вместе со статьей "JK-триггеры" читают:

RS-триггеры
http://digteh.ru/digital/RS_trigg.php

статические D-триггеры
http://digteh.ru/digital/Latch.php

Метастабильность триггеров
http://digteh.ru/digital/MetaStab.php

динамические D-триггеры
http://digteh.ru/digital/D_trigg.php

T-триггеры
http://digteh.ru/digital/T_trigg.php




Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

Рейтинг@Mail.ru


Яндекс.Метрика
Rambler's Top100