Fichas lógicas. Parte 7. Disparadores. RS - disparador

Los dispositivos electrónicos con dos estados de salida estables se denominan disparadores. Un disparador se traduce a uno de los estados estables por pulsos de entrada.

Una formulación similar se da, como regla, en toda la literatura técnica. Para el que lo encontró por primera vez, puede que no esté completamente claro. ¿Cuáles son estos dos estados y por qué se llaman estables?

La forma más fácil de explicar esto es con un ejemplo simple y accesible. Un análogo bastante cercano y comprensible puede ser una bombilla ordinaria con un interruptor. Aquí hay dos estados: encendido - apagado. Para un desencadenante, estos estados son altos, bajos. También se dice a veces, encendido - apagado, instalado - reinicio.

Para encender o apagar la bombilla, simplemente toque el interruptor. Para que la bombilla siga ardiendo, no es necesario sostener el interruptor con el dedo: la bombilla se quemará indefinidamente.

En otras palabras, ella está en un estado estable. Solo se puede sacar de este estado apagándolo, usando el mismo interruptor. O, en otras palabras, pasar a otro estado estable. Este estado también será estable, es decir, permanecerá indefinidamente hasta que se encienda.

Como otro ejemplo similar, podemos recordar Arrancador magnético convencional de dos botones: presionó el botón negro - el motor eléctrico encendido, presionó el rojo - apagado. En este caso, debe prestar atención al hecho de que presionar el botón de Inicio nuevamente (si el motor ya está encendido) en ningún caso aumentará su velocidad. De la misma manera, puede presionar el botón Stop cuando el motor está parado: es simplemente una confirmación del estado Stop.

En estos ejemplos, la naturaleza pulsada de la señal de entrada es claramente visible (presionando un interruptor o botón). También hay dos estados de "encendido - apagado", cada uno de los cuales es estable: continúa hasta que se expone la señal de entrada. El más cercano a los ejemplos considerados es el RS - trigger.

RS - disparador

De todos los tipos de disparadores, RS es un disparador, tanto por el principio de operación como por los circuitos, el más simple. Anteriormente, cuando los disparadores se realizaban en partes discretas (transistores, resistencias, condensadores, diodos), decían que un disparador es un amplificador de dos etapas, cubierto por retroalimentación positiva. No consideraremos esta opción.

El disparador de elementos lógicos 2I - NO microchips K155LA3. Un diagrama de dicho disparador se muestra en la Figura 1.

Figura 1. RS - disparador en los elementos 2I - NO.

El disparador se obtiene mediante retroalimentación cruzada de la salida a la entrada entre dos elementos lógicos. Tal disparador tiene dos salidas y dos entradas independientes. Una de las entradas (la superior según el esquema) se llama S del conjunto SET inglés, la otra entrada se llama R del restablecimiento RESET inglés. A menudo, estas entradas y, en consecuencia, las señales se llaman simplemente encender y apagar.

Además de dos entradas RS, el disparador tiene dos salidas. Con mayor frecuencia, las salidas se indican en los circuitos con la letra Q. Una de las salidas se llama directa y la otra es inversa. La letra Q que indica la salida inversa está subrayada arriba. La designación / Q o –Q también está permitida. En nuestro esquema, la salida directa es la 3ª salida del elemento DD1.1, y la salida inversa es la 6ª salida del elemento DD1.2.

Como señales de entrada, solo se usan botones, presionando para que el disparador se transfiera al estado correspondiente. En circuitos reales, las señales de entrada se pueden suministrar desde las salidas de los microcircuitos. Para realizar experimentos educativos, los botones se pueden reemplazar simplemente con un trozo de alambre.

Debe notarse de inmediato que todo en este circuito es arbitrario: las señales de entrada no pertenecen a las patas específicas del microcircuito, como se indica en el diagrama. En este caso, R y S pueden intercambiarse, y la ubicación de las salidas directas e inversas cambiará. Aquí, todo depende de la imaginación del desarrollador de un esquema particular.

Se utilizan dos LED para indicar el estado del disparador: uno de ellos se ilumina cuando la salida está en un nivel alto. El otro será reembolsado. Los LED no se pueden instalar, el estado de las salidas de disparo se puede monitorear mediante un voltímetro convencional, aunque esto no será muy conveniente y claro.

Después de ensamblar el circuito en una placa de pruebas, debe verificar la instalación correcta y luego encenderlo. Cuando se enciende, uno de los LED se encenderá. Cuál, es imposible decir de antemano, ya que todo está determinado por transitorios inestables durante el encendido y la propagación de los parámetros de los elementos lógicos.

Suponga que el LED HL1 se ilumina, lo que indica que la salida directa del disparador Q es alta. En este caso, dicen que el disparador está instalado. La salida inversa / Q será correspondientemente baja (el nivel de señal en la salida inversa siempre es opuesto al nivel en la salida directa).

Todas las discusiones sobre el estado del disparador son relativas al estado de la salida directa. Si la salida directa es alta, el activador está activado (activado, está en un solo estado), y si la salida directa es baja, se considera que el activador se reinicia (desactivado, en el estado cero). Como se mencionó anteriormente, el estado de la salida inversa siempre es opuesto al directo.

Entonces, cuando enciende la alimentación, el LED HL1 se ilumina, lo que indica un alto nivel en la salida directa. El LED HL2 estará apagado: el disparador está en un solo estado.

Si en este estado del gatillo presiona el botón SB1, entonces no pasará nada: el LED HL1 continuará iluminado y HL2 está apagado. Por lo tanto, presionar el botón SB1 simplemente confirmó el estado único del disparador.

El disparador se puede quitar de este estado solo presionando el botón SB2: el LED HL1 se apagará y HL2 se encenderá. Como en el caso anterior, presionar repetidamente o mantener presionado el botón SB2 durante mucho tiempo no podrá cambiar este estado. En este estado, el circuito permanecerá indefinidamente, es decir, hasta que se presione el botón SB1 o hasta que se apague la alimentación.

¿Y qué sucede si presionas ambos botones a la vez? Nada terrible, aparte del hecho de que el estado del disparador será indefinido, ya que en ambas salidas hay un nivel de unidad lógica. Por la lógica del disparador, este estado se considera prohibido, por lo tanto, es inaceptable.

Si el nivel lógico está presente en ambas entradas, el estado del disparador no cambia. Este modo se llama modo de almacenamiento de información. Por lo tanto, el disparador RS se usa a menudo en dispositivos de almacenamiento, por ejemplo, en varios tipos de chips de RAM estática.

Toda esta historia se presenta en la tabla de verdad del disparador RS, que se muestra en la Figura 1b. Una versión similar del disparador RS se llama asíncrona, porque no requiere ninguna señal adicional que permita o prohíba el funcionamiento de las entradas RS.

Muy a menudo, el disparador RS se usa como un supresor del rebote de los contactos mecánicos si es necesario contar la cantidad de pulsos usando un contador electrónico. Dichos contadores también se realizan en disparadores. Por lo general, estos son desencadenantes D o JK, que se discutirán en la siguiente parte del artículo.

Boris Aladyshkin

Continuación del artículo: Fichas lógicas. Parte 8. D - disparador