트리거는 디지털 요소로, 한 상태로 전환되고 외부 신호가 제거되더라도 이 상태를 무기한으로 유지할 수 있는 쌍안정 장치입니다. 첫 번째 수준 논리 요소(AND-NE, OR-NE 등)로 구성되며 두 번째 수준 논리 장치를 나타냅니다.
실제로 트리거는 별도 패키지의 마이크로회로 또는 LSI(대형 집적 회로) 또는 PLM(프로그래밍 가능한 논리 매트릭스)의 요소로 사용할 수 있습니다.
트리거 분류 및 타이밍 유형
트리거는 두 개의 큰 클래스로 나뉩니다.
- 비동기식;
- 동기(클럭).
그들 사이의 근본적인 차이점은 첫 번째 범주의 장치에서 출력 신호의 레벨이 입력에서 신호의 변화와 동시에 변한다는 것입니다. 동기식 트리거의 경우 이 목적을 위해 제공된 입력에서 클러킹 신호가 있는 경우에만 상태가 변경됩니다. 이를 위해 문자 C(시계)로 지정된 특수 출력이 제공됩니다. 스트로빙 동기 요소의 유형에 따라 두 가지 클래스로 나뉩니다.
- 동적;
- 공전.
첫 번째 유형에서는 클럭 펄스의 에지(선행 에지) 또는 하강 에지가 나타나는 순간(특정 트리거 유형에 따라 다름)의 입력 신호 구성에 따라 출력 레벨이 변경됩니다. 클럭 에지(감쇠)의 출현 사이에 모든 신호가 입력에 공급될 수 있으며 트리거 상태는 변경되지 않습니다. 두 번째 버전은 클럭 레벨을 변경하지 않지만 클럭 입력에 1 또는 0이 있으면 클럭의 표시입니다. 다음으로 분류되는 복잡한 트리거 장치도 있습니다.
- 정상 상태의 수(기본 요소의 경우 2개와 반대되는 3개 이상);
- 레벨 수(3개 이상);
- 다른 특성.
복잡한 요소는 특정 장치에서 제한적으로 사용됩니다.
방아쇠의 종류와 작동 원리
트리거에는 몇 가지 기본 유형이 있습니다. 차이점을 알아보기 전에 공통점에 주목해야 합니다. 전원이 공급되면 모든 장치의 출력이 임의의 상태로 설정됩니다. 이것이 회로의 전체 작동에 중요한 경우 사전 설정 회로가 제공되어야 합니다. 가장 간단한 경우, 이것은 초기 상태 설정 신호를 형성하는 RC 회로입니다.
RS 트리거
비동기 쌍안정 장치의 가장 일반적인 유형은 RS 트리거입니다. 별도의 상태 0과 1 설정이 있는 트리거를 나타냅니다. 이를 위한 두 가지 입력이 있습니다.
- S - 세트 (세트);
- R - 재설정.
직접 출력 Q가 있고 반전 출력 Q1이 될 수도 있습니다. 논리 레벨은 항상 Q와 반대입니다. 이것은 회로를 설계할 때 유용합니다.
양의 레벨이 입력 S에 적용되면 출력 Q는 논리 1로 설정됩니다(역 출력이 있는 경우 레벨 0으로 이동). 그 후에 설정 입력의 신호는 원하는 대로 변경할 수 있습니다. 출력 레벨은 영향을 받지 않습니다. R 입력에 나타나는 한. 이렇게 하면 트리거가 상태 0(역 핀에서 1)으로 설정됩니다.리셋 입력의 신호 변경은 요소의 추가 상태에 영향을 미치지 않습니다.
중요한! 두 입력 모두에 논리 1이 있는 변형은 금지됩니다. 트리거는 임의의 상태로 설정됩니다. 이러한 상황은 회로를 설계할 때 피해야 합니다.
RS Trigger는 일반적으로 사용되는 이중 입력 I-NE 요소를 기반으로 구축할 수 있습니다. 이 방법은 프로그래밍 가능한 어레이 내부뿐만 아니라 기존 칩에서도 가능합니다.
하나 또는 두 입력 모두 반전될 수 있습니다. 이것은 이러한 핀에서 트리거가 높은 레벨이 아닌 낮은 레벨의 모양에 의해 제어된다는 것을 의미합니다.
두 개의 I-NE 입력 요소를 사용하여 RS 트리거를 구축하면 두 입력이 모두 반전되며 로직 0의 공급으로 제어됩니다.
RS 트리거의 게이트 버전이 있습니다. 추가 C 입력이 있습니다. 전환은 두 가지 조건이 충족될 때 발생합니다.
- Set 또는 Reset 입력에 높은 레벨이 있음;
- 클럭 신호의 존재.
이러한 요소는 예를 들어 과도 상태가 종료되는 시간 동안 스위칭을 지연해야 할 때 사용됩니다.
D-트리거
D-트리거("투명 트리거", "래치")는 동기 장치 범주에 속하며 입력 C에서 클럭됩니다. 데이터 D(데이터)에 대한 입력도 있습니다. 기능면에서 장치는 하나의 입력으로 정보를 수신하는 트리거에 속합니다.
클록 입력에 논리 신호가 있는 한 출력 Q의 신호는 데이터 입력(투명 모드)에서 신호를 반복합니다. 스트로브 레벨이 0이 되자마자 출력 Q의 레벨은 드롭(래치됨) 순간과 동일하게 유지됩니다. 이렇게 하면 입력 레벨을 언제든지 입력으로 잠글 수 있습니다. 에지 트리거되는 D 트리거도 있습니다. 그들은 스트로브의 포지티브 에지에서 신호를 래치합니다.
실제로 두 가지 유형의 쌍안정 장치를 하나의 칩에 결합할 수 있습니다. 예를 들어 D 및 RS 트리거가 있습니다.이 경우 설정/재설정 입력이 우선됩니다. 논리 0이 있는 경우 요소는 일반 D-트리거처럼 작동합니다. 하나 이상의 입력에 하이 레벨이 있으면 입력 C 및 D의 신호에 관계없이 출력이 0 또는 1로 설정됩니다.
D 트리거의 투명도가 항상 유용한 기능은 아닙니다. 이를 피하기 위해 이중 요소(플립플롭 트리거)가 사용되며 문자 TT로 표시됩니다. 첫 번째 트리거는 입력 신호가 출력으로 갈 수 있도록 하는 일반 래치입니다. 두 번째 트리거는 메모리 요소입니다. 둘 다 단일 스트로브로 클럭됩니다.
T-트리거
T Trigger는 셀 수 있는 쌍안정 요소입니다. 작업의 논리는 간단하며 다음 논리가 입력될 때마다 상태가 변경됩니다. 펄스 신호가 입력에 적용되면 출력 주파수는 입력 주파수의 2배가 됩니다. 역 출력에서 신호는 직접 신호와 역위상이 됩니다.
이것이 비동기 T-트리거가 작동하는 방식입니다. 동기 버전도 있습니다. 펄스 신호가 클록 입력에 적용되고 논리 신호가 핀 T에 있을 때 요소는 비동기식 신호와 동일한 방식으로 동작합니다. 즉, 입력 주파수를 반으로 나눕니다. T 핀이 논리 0이면 Q 출력은 게이트의 존재 여부에 관계없이 로우로 설정됩니다.
JK 트리거
이 쌍안정 요소는 보편적 범주에 속합니다. 입력으로 별도로 제어할 수 있습니다. JK 트리거의 논리는 RS 요소의 논리와 유사합니다. J(작업) 입력은 출력을 1로 설정하는 데 사용됩니다. 핀 K(유지)의 하이 레벨은 출력을 0으로 재설정합니다. RS 트리거와의 근본적인 차이점은 두 개의 제어 입력에서 동시에 나타나는 것이 금지되지 않는다는 것입니다. 이 경우 요소의 출력은 상태를 반대로 변경합니다.
Job 및 Keep 출력이 연결된 경우 JK 트리거는 비동기 카운팅 T-트리거가 됩니다. 미앤더가 결합된 입력에 적용되면 출력은 주파수의 절반이 됩니다.RS 요소와 마찬가지로 JK 트리거의 클럭 버전이 있습니다. 실제로 사용되는 것은 대부분 이러한 유형의 게이트 요소입니다.
실용적인 사용
외부 신호가 제거되어도 기록된 정보를 유지하는 트리거의 특성으로 1비트 용량의 메모리 셀로 사용할 수 있습니다. 이진 상태를 저장하기 위해 단일 요소로 매트릭스를 만들 수 있습니다. 이것이 SRAM(정적 랜덤 액세스 메모리)을 구성하는 데 사용되는 원리입니다. 이 메모리의 특징은 추가 컨트롤러가 필요하지 않은 단순한 회로입니다. 따라서 SRAM은 컨트롤러와 PLC에 사용됩니다. 그러나 낮은 쓰기 밀도는 PC 및 기타 강력한 컴퓨팅 시스템에서 이러한 매트릭스를 사용하는 데 방해가 됩니다.
주파수 분배기로 트리거를 사용하는 것은 위에서 언급했습니다. 쌍안정 요소를 체인으로 연결하여 다른 분할 요소를 얻을 수 있습니다. 동일한 체인을 펄스 카운터로 사용할 수 있습니다. 이렇게하려면 중간 요소에서 각 순간의 출력 상태를 읽어야합니다. 첫 번째 요소의 입력에 제공된 펄스 수에 해당하는 이진 코드를 얻습니다.
사용된 트리거 유형에 따라 카운터는 동기식 또는 비동기식일 수 있습니다. 동일한 원리가 순차 코드를 병렬 코드로 변환하는 데 사용되지만 여기에서는 게이트할 수 있는 요소만 사용됩니다. 트리거는 디지털 지연 라인 및 기타 이진 요소를 구축하는 데에도 사용됩니다.
RS 트리거는 레벨 래치(접촉 바운스 억제기)로 사용됩니다. 기계적 스위치(버튼, 스위치)가 로직 레벨 소스로 사용되는 경우 채터링 효과는 눌렀을 때 하나 대신 많은 신호를 형성합니다. RS-trigger는 성공적으로 이 문제를 해결합니다.
쌍안정 장치의 적용 분야는 넓습니다.그들의 도움으로 해결할 수 있는 작업의 범위는 특히 비표준 솔루션 분야에서 디자이너의 상상력에 크게 좌우됩니다.
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