Logički čipovi. Dio 7. Okidači. RS - okidač

Pozvani su elektronički uređaji s dva stabilna izlazna stanja okidači, Okidač se prevodi u jedno od stabilnih stanja ulaznim impulsima.

Slična formulacija u pravilu je data u čitavoj tehničkoj literaturi. Za onoga koji ga je prvi put naišao, možda nije posve jasno. Koja su ta dva stanja i zašto se nazivaju stabilnima?

Najlakši način za objašnjenje je jednostavnim i pristupačnim primjerom. Prilično bliski i razumljivi analog može biti obična žarulja s prekidačem. Postoje dvije države: isključeno. Za aktiviranje su ta stanja visoka, niska. Također se ponekad kaže, isključeno, instalirano - resetiranje.

Da biste upalili ili ugasili žarulju, samo dodirnite prekidač. Da bi žarulja i dalje mogla gorjeti, uopće nije potrebno držati prekidač prstom: žarulja će sagorjeti neograničeno.

Drugim riječima, ona je u stabilnom stanju. Iz ovog se stanja može izvući samo isključivanjem, istim prekidačem. Ili, drugim riječima, prelazak u drugo stabilno stanje. Ovo stanje će također biti stabilno, odnosno ostaje u nedogled sve dok se ne uključi.

Kao još jedan sličan primjer možemo se prisjetiti konvencionalni magnetski pokretač s dvije tipke: pritisnuo crni gumb - elektromotor se uključio, pritisnuo crveno - ugasio. Istodobno, trebali biste obratiti pažnju na činjenicu da ponovno pritiskanje gumba Start (ako je motor već uključen) ni u kojem slučaju neće povećati brzinu. Na isti način možete pritisnuti gumb Stop kad motor bude zaustavljen: to je jednostavno potvrda stanja zaustavljanja.

U tim je primjerima impulsivna priroda ulaznog signala jasno vidljiva (pritiskom na prekidač ili tipku). Postoje i dva stanja "isključeno", od kojih je svako stabilno: nastavlja se sve dok se ne izloži ulazni signal. Najbliži razmatranim primjerima je RS - okidač.

RS - okidač

Od svih vrsta okidača, RS je okidač, i po principu rada i po krugu, najjednostavniji. Prije toga, kad su se na pojedinačnim dijelovima (tranzistori, otpornici, kondenzatori, diode) obavili okidači, rekli su da je okidač dvostupanjsko pojačalo, pokriveno pozitivnim povratnim informacijama. Ovu opciju nećemo razmatrati.

Okidač od logički elementi 2I - NE mikročipovi K155LA3. Dijagram takvog okidača prikazan je na slici 1.

Slika 1. RS - okidač na elementima 2I - NE.

Okidač se dobiva unakrsnom povratnom snagom izlaza na ulaz između dva logička elementa. Takav okidač ima dva izlaza i dva neovisna ulaza. Jedan od ulaza (gornji prema shemi) naziva se S iz engleskog SET - skupa, a drugi se naziva R iz engleskog RESET - resetira. Često se ti ulazi i, sukladno tome, signali jednostavno zovu i uključuju.

Pored dva RS ulaza, okidač ima dva izlaza. Najčešće se izlazi na krugovima označavaju slovom Q. Jedan od izlaza naziva se izravnim, a drugi obratnim. Gore je istaknuto slovo Q koje označava obrnuti izlaz. Oznaka / Q ili –Q je također dopuštena. U našoj je shemi izravni izlaz 3. izlaz DD1.1 elementa, a inverzni izlaz 6. izlaz DD1.2 elementa.

Kao ulazni signali koriste se samo tipke pomoću kojih se okidač prebacuje u odgovarajuće stanje. U stvarnim sklopovima ulazni signali mogu se napajati s izlaza mikro krugova. Za provođenje obrazovnih eksperimenata, gumbe možete jednostavno zamijeniti komadom žice.

Odmah treba napomenuti da je sve u ovom krugu proizvoljno: ulazni signali ne pripadaju određenim krakovima mikro kruga, kao što je naznačeno na dijagramu. U ovom se slučaju R i S mogu izmjenjivati, a položaj izravnih i inverznih izlaza će se promijeniti. Ovdje sve ovisi samo o mašti programera određene sheme.

Za označavanje statusa okidača koriste se dvije LED: jedna od njih svijetli kada je izlaz na visokoj razini. Drugi će biti vraćen. Ne mogu se instalirati LED-ovi, status izlaza okidača može se pratiti konvencionalnim voltmetrom, iako to neće biti vrlo prikladno i jasno.

Nakon što se sklop sastavi na ploči, provjerite ispravnu instalaciju i uključite je. Kada se uključi, jedna od LED lampica će se upaliti. Koji, nemoguće je unaprijed reći, jer je sve određeno nestabilnim prolaznim vremenima tijekom uključivanja i širenja parametara logičkih elemenata.

Pretpostavimo da se LED HL1 svijetli, što pokazuje da je izravni izlaz Q okidača visok. U ovom slučaju kažu da je okidač instaliran. Inverzni izlaz / Q će biti odgovarajuće nizak (razina signala na inverznom izlazu uvijek je suprotna razini na izravnom izlazu).

Sve rasprave o stanju okidača odnose se na stanje izravnog izlaza. Ako je izravni izlaz visok, okidač je postavljen (uključen, nalazi se u jednom stanju), a ako je izravni izlaz nizak, smatra se da je okidač resetiran (isključen, u nultom stanju). Kao što je gore spomenuto, stanje inverznog izlaza je uvijek suprotno izravnom.

Dakle, kad uključite napajanje, LED HL1 svijetli, što ukazuje na visoku razinu na izravnom izlazu. LED HL2 će biti isključen - okidač je u jednom stanju.

Ako u ovom stanju okidača pritisnete tipku SB1, tada se ništa neće dogoditi - LED HL1 će i dalje svijetliti, a HL2 je isključen. Tako je pritiskom na tipku SB1 jednostavno potvrđeno pojedinačno stanje okidača.

Okidač se može ukloniti iz ovog stanja samo pritiskom na tipku SB2: LED HL1 će se isključiti, a HL2 upaliti. Kao i u prethodnom slučaju, ponovljeno pritiskanje ili zadržavanje tipke SB2 duže vrijeme neće moći promijeniti ovo stanje. U tom će stanju krug ostati neograničeno, naime dok se ne pritisne tipka SB1 ili dok se ne isključi.

A što se događa ako pritisnete oba gumba odjednom? Ništa strašno, osim činjenice da je stanje okidača nedefinirano, jer na oba izlaza postoji razina logičke jedinice. Logikom okidača ovo se stanje smatra zabranjenim, dakle, neprihvatljivo.

Ako je logička razina prisutna na oba ulaza, tada se stanje okidača ne mijenja. Taj se način naziva načinom pohrane podataka. Stoga se RS-okidač često koristi u uređajima za pohranjivanje, na primjer, u raznim vrstama statičkih RAM-ovih čipova.

Čitava ova priča prikazana je u tablici istine RS-okidača, prikazanoj na slici 1b. Slična se inačica RS-okidača naziva asinkrona, jer ne zahtijeva nikakve dodatne signale koji dopuštaju ili zabranjuju rad RS ulaza.

Vrlo često se RS-okidač koristi kao suzbijač odskoka mehaničkih kontakata ako je potrebno brojati broj impulsa pomoću elektroničkog brojača. Takvi se brojači izvode i na okidačima. Obično se radi o D ili JK okidačima, o kojima će biti govora u sljedećem dijelu članka.

Boris Aladyshkin

Nastavak članka: Logički čipovi. Dio 8. D - okidač