Последовательные устройства – устройства в отличие от комбинационных обладающих памятью, поэтому нельзя с точностью определить, что будет на выходе. К этим устройствам относят триггеры.

Триггерами называют большой класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. В отличие от комбинационных логических схем, триггеры — это логические устройства с памятью. Их выходные сигналы в общем случае зависят не только от сигналов, приложенных к входам в данный момент времени, но и от сигналов, воздействовавших на них ранее. В зависимости от свойств, числа и назначения входов триггеры можно разделить на несколько видов.

Рис.1 Триггер

Триггер Т можно представить в общем случае как устройство, состоящее из ячейки памяти ЯП и логического устройства ЛУ управления, преобразующего входную информацию в комбинацию сигналов, под воздействием которых ЯП принимает одно из двух устойчивых состояний. Информационные сигналы поступают на входы А и В ЛУ и преобразуются в сигналы, поступающие на внутренние входы S' и R' ЯП. Процесс преобразования информационных сигналов осуществляется при воздействии сигналов, создаваемых на вход предустановки Т и вход синхронизации С. Вход Т обычно используется для разрешения приема информации, а исполнительный вход С обеспечивает тактируемый прием информации. В простейшем триггере ЛУ может отсутствовать, а информационные сигналы подаются непосредственно на входы S и R ЯП. При наличии входа С триггер называют синхронным, а при его отсутствии — асинхронным. Изменение состояния асинхронного триггера происходит сразу после соответствующего изменения потенциалов на его информационных входах А и В.

 В синхронном триггере изменение состояния может произойти только в момент присутствия соответствующего сигнала на входе С. Синхронизация может осуществляться импульсом (потенциалом) или фронтом (перепадом потенциала). В первом случае сигналы на информационных входах оказывают влияние на состояние триггера только при разрешающем потенциале на входе С. Во втором случае воздействие информационных сигналов проявляется только в момент изменения потенциала на входе С, т.е. при переходе его от 1 к 0 или от 0 к 1. Универсальные триггеры могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах.

Основные типы триггеров.

SR-триггер

SR-триггер имеет два информационных входа Set и Reset. Подача на вход S сигнала единицы (S = 1), а на вход R нуля (R = 0) устанавливает на выходе триггера сигнал Q = 1. Если наоборот S = 0 и R = 1 сигнал на выходе триггера станет Q = 0. При подаче на оба входа нулей (R = 0, S = 0) состояние триггера не измениться – будет происходить хранение информации. Функционирование SR-триггера определяется уравнениями:

;                 QR = 0.

Для SR-триггера комбинация S= I и R = 1 является запрещенной. После такой комбинации информационных сигналов состояние триггера будет неопределенным: на его выходе Q может быть 0 или 1. SR-триггеры могут быть асинхронными или синхронными, в последнем случае у них имеется вход С).

Существуют разновидности SR -триггеров, называемые E-, R- и S-триггерами. лля которых сочетание S = R = 1 не является запрещенным.

Е-триггер при S = R = 1 не изменяет своего состояния ( ).

S-триггер при S = R = 1 устанавливается в состояние Q = 1,

R-триггер при S = R = 1 устанавливается в состояние Q = 0.

JK-триггер

JK-триггер имеет также два информационных входа Jump и Кeep. Подобно SR-триггеру. в JК-триггере J и К - это входы установки выхода Q триггера в состояние 1 или 0. Однако, в отличие от sr-триггера, в JK-триггере наличие J = K = 1 приводит к переходу выхода Q триггера в противоположное состояние .Условие функционирования JK-триггера имеет вид:

                                   .   

JK-триггеры синхронизируются только перепадом потенциала на входе С.

D-триггер

D-триггер (Delay), или триггер задержки, при поступлении синхросигнала на вход С устанавливается в состояние, соответствующее потенциалу на входе D. Уравнение функционирования D-триггера имеет вид:

.

Это уравнение показывает, что выходной сигнал Q_n изменяется не сразу после изменения входного сигнала D, а только с приходом синхросигнала, т. е. с задержкой на один период импульсов синхронизации (Delay — задержка). Синхронизация – триггера может осуществляться импульсом или фронтом.

Т-триггер

Т-триггер, или счетный триггер, изменяет состояние выхода по фронту импульса на входе С. Кроме синхровхода С, Т-триггер может иметь подготовительный вход Т. Сигнал на этом входе разрешает (при Т=1) или запрещает (при Т=0) срабатывание триггера от фронтов импульсов на входе С. Функционирование Т-триггера определяется уравнением:

Из этого уравнения следует, что при T = 1 соответствующий сигнал на входе триггера переводит триггер в противоположное состояние. Частота изменения потенциала на входе T в 2 раза меньше частоты импульса на входе С. Это свойство позволяет строить на основе Т-триггеров двоичные счётчики, поэтому его называют счётным.