Pemicu adalah elemen digital, perangkat bistable yang beralih ke satu keadaan dan dapat tetap dalam keadaan ini tanpa batas waktu bahkan ketika sinyal eksternal dihilangkan. Itu dibangun dari elemen logis tingkat pertama (AND-NE, OR-NE, dll.) dan mengacu pada perangkat logis tingkat kedua.
Dalam praktiknya, pemicu tersedia sebagai sirkuit mikro dalam paket terpisah atau sebagai elemen dalam sirkuit terintegrasi besar (LSI) atau matriks logika yang dapat diprogram (PLM).
Isi
Klasifikasi Pemicu dan Jenis Waktu
Pemicu dibagi menjadi dua kelas besar:
- asinkron;
- Sinkron (berjam).
Perbedaan mendasar di antara mereka adalah bahwa dalam kategori perangkat pertama, tingkat sinyal keluaran berubah secara simultan dengan perubahan sinyal pada masukan. Untuk pemicu sinkron, keadaan berubah hanya dengan adanya sinyal clocking pada input yang disediakan untuk tujuan ini. Output khusus, yang ditunjuk oleh huruf C (jam), disediakan untuk tujuan ini. Menurut jenis elemen sinkron nyala dibagi menjadi dua kelas:
- dinamis;
- statis.
Pada tipe pertama, tingkat output berubah tergantung pada konfigurasi sinyal input pada saat tepi (tepi terdepan) atau tepi jatuh dari pulsa clock muncul (tergantung pada jenis pemicu tertentu). Sinyal apa pun dapat diumpankan ke input di antara tampilan tepi jam (meluruh), status pemicu tidak akan berubah. Versi kedua tidak mengubah tingkat pencatatan jam kerja, tetapi adanya satu atau nol pada masukan Jam merupakan tanda pencatatan jam kerja. Ada juga perangkat pemicu kompleks yang diklasifikasikan berdasarkan:
- Jumlah kondisi mapan (3 atau lebih, berlawanan dengan 2 untuk elemen dasar);
- Jumlah level (juga lebih dari 3);
- karakteristik lain.
Elemen kompleks memiliki penggunaan terbatas pada perangkat tertentu.
Jenis pemicu dan prinsip operasinya
Ada beberapa tipe dasar pemicu. Sebelum kita masuk ke perbedaan, kita harus mencatat kesamaan: Ketika daya diterapkan, output dari perangkat apa pun diatur ke keadaan sewenang-wenang. Jika ini penting untuk keseluruhan operasi sirkuit, sirkuit preset harus disediakan. Dalam kasus yang paling sederhana, ini adalah rangkaian RC yang membentuk sinyal pengaturan keadaan awal.
Pemicu RS
Jenis perangkat bistable asinkron yang paling umum adalah pemicu RS. Ini mengacu pada pemicu dengan pengaturan status 0 dan 1 yang terpisah. Ada dua masukan untuk ini:
- S - set (set);
- R-setel ulang.
Ada output langsung Q dan bisa juga output inversi Q1. Level logikanya selalu berlawanan dengan Q - ini berguna saat mendesain sirkuit.
Ketika level positif diterapkan pada input S, output Q akan diatur ke logika 1 (jika ada output terbalik, maka akan menuju level 0). Setelah itu sinyal pada input pengaturan dapat berubah sesuka Anda - level output tidak akan terpengaruh. Selama yang muncul di input R. Ini akan mengatur pemicu ke status 0 (1 pada pin terbalik).Perubahan sinyal pada input reset tidak akan berpengaruh pada status elemen selanjutnya.
Penting! Varian ketika ada logika 1 pada kedua input dilarang. Pemicu akan disetel ke status arbitrer. Situasi ini harus dihindari ketika merancang sirkuit.
RS Trigger dapat dibangun berdasarkan elemen I-NE input ganda yang umum digunakan. Metode ini layak pada chip konvensional serta di dalam array yang dapat diprogram.
Satu atau kedua input dapat dibalik. Ini berarti bahwa pada pin ini pemicu dikendalikan oleh tampilan level rendah daripada level tinggi.
Jika Anda membangun Pemicu RS dengan dua elemen input I-NE, maka kedua input akan dibalik - dikendalikan oleh suplai logika nol.
Ada versi pemicu RS yang terjaga keamanannya. Ini memiliki input C tambahan. Switching terjadi ketika dua kondisi terpenuhi:
- Adanya level tinggi pada input Set atau Reset;
- Kehadiran sinyal jam.
Elemen semacam itu digunakan ketika perlu untuk menunda peralihan, misalnya, untuk waktu akhir transien.
D-pemicu
D-trigger ("pemicu transparan", "latch") termasuk dalam kategori perangkat sinkron, clock pada input C. Ada juga input untuk data D (Data). Dalam hal fungsionalitas, perangkat ini termasuk pemicu dengan penerimaan informasi dengan satu input.
Selama ada yang logis pada input clock, sinyal pada output Q mengulangi sinyal pada input data (mode transparansi). Segera setelah level strobo mencapai 0, level pada output Q tetap sama seperti pada saat jatuh (terkunci). Dengan cara ini Anda dapat mengunci level input ke input kapan saja. Ada juga pemicu D yang dipicu oleh tepi. Mereka mengunci sinyal di tepi positif strobo.
Dalam praktiknya, dua jenis perangkat bistable dapat digabungkan dalam satu chip. Misalnya, pemicu D dan RS.Dalam hal ini input Set/Reset diprioritaskan. Jika mereka memiliki logika nol, maka elemen tersebut berperilaku seperti pemicu D normal. Jika setidaknya satu input memiliki level tinggi, output diatur ke 0 atau 1 terlepas dari sinyal pada input C dan D.
Transparansi D-trigger tidak selalu merupakan fitur yang berguna. Untuk menghindari hal ini, elemen ganda (pemicu flip-flop) digunakan dan dilambangkan dengan huruf TT. Pemicu pertama adalah latch normal yang memungkinkan sinyal input masuk ke output. Pemicu kedua adalah elemen memori. Keduanya di-clock oleh satu strobo.
Pemicu-T
Pemicu T adalah elemen bistable yang dapat dihitung. Logika kerjanya sederhana, ia mengubah statusnya setiap kali logika berikutnya masuk ke inputnya. Jika sinyal pulsa diterapkan pada inputnya, frekuensi output akan dua kali lebih tinggi dari frekuensi input. Pada output terbalik, sinyal akan diantifase ke sinyal langsung.
Beginilah cara kerja pemicu T asinkron. Ada juga versi sinkron. Ketika sinyal pulsa diterapkan ke input clock dan yang logis hadir di pin T, elemen berperilaku dengan cara yang sama seperti yang asinkron - ia membagi frekuensi input menjadi dua. Jika pin T adalah nol logis, output Q diatur ke rendah terlepas dari keberadaan gerbang.
Pemicu JK
Elemen bistable ini termasuk dalam kategori universal. Itu dapat dikontrol secara terpisah oleh input. Logika pemicu JK mirip dengan elemen RS. Input J (Job) digunakan untuk mengatur output menjadi satu. Level tinggi pada pin K (Keep) mengatur ulang output ke nol. Perbedaan mendasar dengan pemicu RS adalah bahwa kemunculan simultan dari dua input kontrol tidak dilarang. Dalam hal ini output dari elemen berubah statusnya menjadi kebalikannya.
Jika output Job dan Keep terhubung, pemicu JK menjadi pemicu T penghitungan asinkron. Ketika sebuah liku diterapkan pada input gabungan, output akan menjadi setengah frekuensi.Seperti elemen RS, ada versi clock dari pemicu JK. Dalam praktiknya, sebagian besar elemen gerbang jenis ini yang digunakan.
Penggunaan Praktis
Properti pemicu untuk menyimpan informasi yang direkam bahkan ketika sinyal eksternal dihilangkan memungkinkan mereka untuk digunakan sebagai sel memori dengan kapasitas 1 bit. Matriks dapat dibangun dari elemen tunggal untuk menyimpan status biner - ini adalah prinsip yang digunakan untuk membangun memori akses acak statis (SRAM). Fitur dari memori ini adalah sirkuitnya yang sederhana, yang tidak memerlukan pengontrol tambahan. Oleh karena itu SRAM digunakan dalam pengontrol dan PLC. Tetapi kepadatan tulis yang rendah menghambat penggunaan matriks tersebut di PC dan sistem komputasi kuat lainnya.
Penggunaan pemicu sebagai pembagi frekuensi telah disebutkan di atas. Elemen bistabil dapat dihubungkan menjadi rantai untuk mendapatkan faktor pembagian yang berbeda. Rantai yang sama dapat digunakan sebagai penghitung pulsa. Untuk melakukan ini, perlu untuk membaca dari elemen perantara keadaan output pada setiap saat - kami mendapatkan kode biner yang sesuai dengan jumlah pulsa yang datang ke input elemen pertama.
Bergantung pada jenis pemicu yang digunakan, penghitung dapat sinkron atau asinkron. Prinsip yang sama digunakan untuk pengonversi kode sekuensial ke kode paralel, tetapi hanya elemen yang dapat di-gated yang digunakan di sini. Pemicu juga digunakan untuk membangun garis tunda digital dan elemen biner lainnya.
Pemicu RS digunakan sebagai kait level (penekan bouncing kontak). Jika sakelar mekanis (tombol, sakelar) digunakan sebagai sumber level logika, efek obrolan akan membentuk banyak sinyal menggantikan satu saat ditekan. RS-trigger berhasil melawan ini.
Bidang aplikasi perangkat bistable sangat luas.Kisaran tugas yang dapat diselesaikan dengan bantuan mereka sangat tergantung pada imajinasi perancang, terutama di bidang solusi non-standar.
Artikel terkait:
