Как работает RS-триггер? У него имеются два входа и два выхода, входы обозначим R и S, а выходы Q (прямой) и Q (инверсный). Когда единичный импульс поступает на вход S триггер устанавливается в единичное состояние и на его выходе Q будет единица (на выходе Q будет ноль, поскольку выход инверсный).
Такое состояние сохранится и если убрать единицу с входа S. И оно будет сохраняться до тех пор, пока на вход R не будет подан единичный импульс, тогда триггер "перекинется" в противоположное состояние, и на Q будет ноль, а на Q — единица. Таким образом RS-триггер может быть в двух устойчивых состояниях — единичном, когда на выходе Q единица, и нулевом, когда на Q ноль.
На схемах RS-триггер обозначается так, как показано внизу рисунка 1. Таким образом RS-триггер становится еще одной "элементарной частицей" цифровой схемы, "черным ящичком", имеющим строго определенные функции: подал единичный импульс на S и на Q будет единица, подал единичный_импульс на R и на Q теперь будет ноль (а на Q — все наоборот).
В сериях К176 и К561 есть только одна микросхема, содержащая RS-триггеры в "чистом виде" — это К561ТР2, причем только в серии К561 (К176ТР2 не бывает). Схема микросхемы
К561ТР2 показана на рисунке 2, она содержит четыре RS-триггера, имеющих только по одному прямому выходу (Q), которые к тому же можно отключать от выходных выводов микросхемы при помощи внутреннего ключевого устройства.
При подаче единицы на вывод 5 эти ключи замыкаются и уровни с выходов триггеров поступают на выходные выводы микросхемы, а если на вывод 5 подать нуль, то ключи разомкнутся и выходы триггеров отключатся от выходных выводов микросхемы (на этих выводах, в таком случае, будет "серый уровень"или "высокоимпендансное состояние", то есть они, практически, никуда не будут подключены).
Корпус у этой микросхемы почти такой же как у
К561ЛЕ5 или
К561ЛА7, но у него на два вывода больше, то есть с каждого бока микросхемы не по семь выводов, а по восемь. Кроме RS-триггеров существуют еще и D-триггеры, с которыми нам предстоит познакомиться на этом занятии.
Распространенная микросхема
К561ТМ2 (или К176ТМ2) содержит два D-триггера (рисунок 3). Микросхема имеет точно такой же корпус как у К561ЛЕ5, К561ЛА7 (К176ЛЕ5, К176ЛА7). Как видно из рисунка отличие D-триггера от RS-триггера в том, что у него есть два новых входа — вход D и вход С.
Чтобы изучить работу D-триггера соберем схему, показанную на рисунке 4. S1 — кнопка, S2 — микротумблер, но как и прежде, если нет кнопок, можно просто соединять два оголенных монтажных провода. Прибор Р1 — любой тестер или мультиметр, переключенный на измерение напряжения до 10-15В, когда он будет показывать напряжение, почти равное напряжению питания, — это единица, когда почти ноль — это ноль. Батарея питания составлена из двух батареек по 4,5В каждая, так что в сумме они дают 9В (включены последовательно).
Входы S и R триггера соединим с общим минусом питания, как работает RS-триггер мы знаем, так что, пусть они нам не мешают.
В момент включения питания триггер окажется в одном из двух положений, либо ноль на выводе 1, либо на нем же единица. Если нужно установить его принудительно в какое-то положение это можно сделать выводами R и S как в RS-триггере, на нам это не нужно. Предположим на выходе нуль (низкие показания Р1). Если мы будем нажимать на S1 ничего не изменится. Но если сначала замкнуть S2 (на вход D подать единицу), а потом, удерживая S2 в замкнутом состоянии, нажать на S1 то триггер перекинется в единичное состояние, и на его выводе 1 будет единица (напряжение около напряжения питания).
Теперь, удерживая S2 по-прежнему в нажатом состоянии, попробуем снова нажать на S1 — ничего не меняется. Триггер жестко держится в единичном состоянии. Попробуем разомкнуть S2 (теперь на вход D поступает ноль через R2). Снова нажмем на S1 — триггер вернется в нулевое состояние (нуль на выводе 1).
Таким образом, при нажатии на S1 триггер устанавливается в такое положение, при котором логический уровень на его прямом выходе будет таким же как на входе D. После отпускания S1, триггер останется в установившемся положении, ему будет все равно, что на входе D, если на входе С (кнопка S1) нуль. То есть, если на входе D будет единица, то в момент нажатия на S1 (подача единицы на вход С) состояние триггера станет единичным (единица на выводе 1), и останется таким и после отпускания S1 и изменения уровня на D. Но если на D подать нуль, и удерживая этот нуль, нажать на S1 (подать единицу на С), то триггер перейдет в нулевое положение.
