Что такое триггер
Чтобы узнать, что такое триггер и разобраться во всём, что касается этих устройств, нужно начать с понятия. Слово «Триггер» произошло от английского «trigger» и обозначает цифровое устройство, который имеет только два состояния – 0 и 1. Переход от одного значения к другому происходит с огромной скоростью, и временем этих переходов обычно пренебрегают.
Триггер – это основной элемент системы большинства запоминающих устройств. Они могут быть использованы для хранения информации. Но объём памяти крайне мал, так что там можно держать разве что коды, биты и сигналы.
Память свою триггеры могут сохранять только при наличии питающего напряжения. Из этого следует, что их всё-таки стоит относить к оперативной памяти. Перезапустить питающее напряжение – и триггер будет в одном из двух состояний. То есть иметь или логический ноль, или логическую единицу, и состояние это будет выбрано случайно. Исходя из этой особенности, при проектировании схемы нужно заранее обозначить, как триггер будет возвращаться в стартовое состояние.
Схема, состоящая из двух логических состояний «И-НЕ» или «ИЛИ-НЕ», которые охвачены обратной положительной связью, лежит в основе построения всех триггеров. При подключении схема может пребывать только в одном из двух устойчивых состояний. Если не будет никаких сигналов, то триггер будет сохранять именно заданное состояние и не менять его, пока будет питание.
Триггерные ячейки
Схема имеет два инверсионных входа: Сброс – R (Reset) и установка S (Set). Так же имеются два выхода: Q – прямой и –Q – инверсный. Чтобы триггерная ячейка работала правильно, должно выполниться одно правило. На выходы ячейки не могут в один момент поступить отрицательные импульсы.
На выход –R поступает импульс при одном сигнале на вход –S. Выход –Q тогда оказывается в состоянии «1», выход Q будет в состоянии «0». Обратная связь создаёт переход сигнала «0» на второй вход на нижнем элементе. Когда поступление сигнала на –R прекратится, состояние сигналов на выходах будет тем же – Q (0), –Q (1). Таким образом, схема будет находиться в состоянии стабильности, потому что при подаче импульса на –R, состояние на выходе не изменится.
Одновременно подав на каждый вход сигналы, на каждом выходе в течение их действия и будет по одному сигналу. Как только подача импульсов прекратится, выходы сами перейдут в одно из двух возможных состояний. Это произойдёт случайно. Триггерная ячейка при включении выберет себе одно из двух устойчивых положений. Так же случайно.
Входы и виды триггеров
В зависимости от структуры и выполняемых им функций можно определить число входов триггера.
По параметру записи информации триггеры можно разделить на:
В цифровой схемотехнике обычно можно найти следующие обозначения входов триггера:
Что касается функций, то в этом плане триггеры можно разделить на:
RS- триггер
Это самый простой тип триггеров. На его основе создаются и другие типы. Возможные логические элементы в его построении – это 2И-НЕ (инверсионный вход) и 2ИЛИ-НЕ (прямые входы).
Из-за низкой помехоустойчивости такие триггеры почти не используются самостоятельно. Их можно применить, например, для устранения влияния дребезжащих контактов, которое возникает при коммутации механических переключателей. Тогда требуется тумблер с тремя выходами, один из которых подключается по очереди к остальным двум. Чтобы создать RS-триггер используется D-триггер с замкнутыми на состоянии «ноль» входы С и D.
Первый отрицательный сигнал на входе –R переводит в состояние «0». Первый отрицательный сигнал на входе –S переводит в состояние «1». Другие сигналы, возникшие из-за дребезга контактов, не могут оказать влияние на триггер. При таком подключении переключателя верхнее положение будет равно «1» на выходе, нижнее – «0».
RS-триггер сам по себе асинхронный, однако, иногда возникают случаи, когда нужно сохранить информацию. Тогда на помощь приходит синхронизируемый RS-триггер, который в этом случае должен состоять из обычного RS-триггера и схемы управления.
При этой схеме, импульсы, поступающие на Х1 и Х2 не имеют никакого значения, пока на входе С сохраняет значение «0». В этот момент RS-триггер находится в режиме хранения информации. Как только значение C становится равно «1» триггер запускается, начинается запись.
D-триггер
Это триггеры задержки. Используются они для создания регистров сдвига и хранения. Это одна из важнейших частей всех микропроцессоров.
У такого триггера два выхода – информационный и синхронизирующий. Триггер стабилен, когда состояние С находится на «ноль». При этом сигнал на выходе не будет зависеть от сигналов, которые поступают на информационный вход. Когда значение С изменяется на «1» на прямом выходе, тогда информация будет такой же, как и на триггере D.
JK-триггер
По своему принципу действия он очень похож на RS- триггеры. Но в отличие от него, у JK-триггеров нет проблем с неопределённостью, когда на вход одновременно поступают две «единицы». При возникновении подобной ситуации JK-триггер становится счётным триггером. Тогда при поступлении на вход сигналов со значением «1» триггер меняет своё состояние на противоположное.
Эти устройства очень универсальны. С одной стороны, они прекрасно находят своё применение в цифровых устройствах – счётчиках, регистрах, делителях частоты и т.д. С другой стороны при соединении определённых выводов можно получить вообще любой нужный вид триггера.
Т-триггер
У этих триггеров есть и другое название – счётные. На их основе создаёт двоичные счётчики и делители частот. У этих триггеров вход только один. На изображениях – асинхронный (1) и синхронный (2) Т-триггеры.
Импульс поступает на этот вход, состояние его меняется не противоположное. После поступления следующего импульса состояние становится исходным.
Триггер переключается в тот момент, когда на его вход поступается синхроимпульс. Тогда частота импульсов на выходе оказывается в 2 раза меньше начальной. Таким образом, один счётный триггер уменьшает частоту импульса двукратно. А два триггера, что были подключены последовательно, логично уменьшат частоту уже в 4 раза.
Почему эти триггеры называют ещё и делителями частот хорошо заметно по временным схемам:
Практическое использование триггера
Об одном из способов использования триггеров уже было сказано выше. Это устранение дребезга контактов. Тогда использовался RS-триггер. Но это далеко не все области, в которых могут применяться эти устройства.
Создание сигнала
Триггеры часто используют, чтобы создать сигнал. Его длительность должна соответствовать длительности какой-нибудь операции в схеме. В этом случае триггер будет служить сигналом, который разрешает начать процесс. А так же он информирует другие устройства, что процесс запущен. В таких случаях триггер называется «флаг процесса».
В момент прихода сигнала в начало процесса триггер переходит в состояние «единицы». Это оповещает о том, что процесс запустился. Когда происходит стоп-сигнал, триггер получает значение «ноль» и процесс завершается.
Как самый простой вариант можно использовать –S и –R входы. Однако, тут всегда будет возможность получить неопределённость, когда сигналы будут на обоих входах. Избежать этой ситуации можно легко. Нужно взять пары входов –R и С и С и –S. Тогда, используя –R и С, на D нужно подать «1». С и –S в использовании требуют «ноль» на D.
В чём удобство такого способа? В том, что сигналы «Стоп» и «Старт» используются не только как уровни, но и фронт сигнала.
Синхронизация сигналов
Своё применение триггеры так же нашли в области синхронизации сигналов. С помощью устройства можно избавляться от ненужных коротких импульсов. Они возникают на выходе схемы, если вводные сигналы меняют одновременно. Тогда для синхронизации нужен синхросигнал. Он находится в сопровождении у информационных входных сигналов и задержан на время задержки относительно момента, когда изменение входных сигналов только началось. Когда синхросигнал подаётся на вход С, а выходной – на D (у этого же триггера), то сигнал на выходе будет без лишних импульсов.
Разработка цифровых схем так же не обходится без триггеров. Работа этих схем синхронизируется с общим тактовым генератором. И не редко появляется проблема с синхронизацией внешнего сигнала, который поступает на схему и самой схемой. То есть, нужно обеспечить изменение внешнего сигнала, чтобы в результате он менялся с тактами генератора. Внешний сигнал по отношению к тактовому сигналу в схеме – асинхронный. Так что, если совсем простыми словами, сигнал из асинхронного должен стать синхронным для всей схемы.
Эту задачу и решает триггер.
Внешний сигнал создаёт разрешение или запрет на прохождение сигнала, который генерируется тактовым генератором. Если речь идёт о RC-триггере, то нужно просто отключать и включать генератор вовремя. Этот способ кажется простейшим. Однако, это заблуждение. Для начала, выключить и выключить генератор не получится в один момент – ему нужно время и качество сигнала в это время будет далеко от идеала.
Например, генераторы из кварца. Их вовсе не рекомендуется часто останавливать и запускать. После возобновления генератор будет формировать сигнал с задержкой до 5 периодов тактовой частоты. И задержка при каждом включении будет разной.
Также возможность прекращать работу генератора иногда вовсе не существует. Например, если от его работы зависит работа всей схемы.
Для упрощения считают, что тактовый генератор работает не прекращая. Внешний управляющий сигнал тогда будет отвечать за прохождение или блокировку импульсов, которые были сгенерированы.
Самое лёгкое решение – создать процесс запрета и пропуска импульсов, которые генератор создаёт, используя при этом логический элемент 2И. Правда, тут очень большая вероятность, что на выход будут приходить короткие импульсы или с не полной длительностью. Такие сигналы могут оказать плохое влияние на систему в целом, создав неопределённость в функционировании.
В этом случае, синхронизирующий триггер на выходе пропускающего элемента 2И обеспечит только нужные импульсы. То есть те, которые имеют полную длительность. Когда через триггер проходит разрешающий сигнал, он синхронизируется с тактовым сигналом. И на выходе будет целое число тактовых импульсов и целое число периодов, которое задаётся генератором.
Создание задержки
Триггеры так же можно использовать для задержки цифровых сигналов. В этом случае несколько триггеров с общим тактовым сигналом С нужно соединить в цепь. Соединение должно быть последовательным. При включении комбинации схем смогут одновременно обработать несколько состояний одного и того же сигнала.
Тема: Триггер. Вопрос!
Опции темы
***Коллеги приветствую! Есть оконечный усилитель и к нему предварительный. Предварительный имеет триггерный выход для включения доп. устройств. Кто подскажет. можно ли на этот триггерный выход «повесить» напрямую реле для коммутации питания оконечного усилителя? Данных по триггерному выходу предварительного усилителя производитель не дает. Необходимо найти простое решение для включения оконечного усилителя.
Спасибо!
Олег
Схему покажи. Если реле оптронное, может и можно
Взять вольтметр и измерить напряжение на выходе.
Это для начала.
***Ну а как я покажу? Где ее взять? Это промышленный предварительный. Темная лошадка. Rotel RC-1590
***Понятно, что какое-то будет. (скоро получу и измерю), но вопрос в способности этого выхода скомутировать реле.
***Совершенно верно! Но, блин, мне тогда придется в оконечнике установить доп. БП, чего не хотелось бы. Задавая вопрос про реле напрямую, думал «проскочу», но видимо нет!
А если оптосимистором коммутировать? 10мА-то выдаст?
Не имел с ними дела на практике.
Что мешает посмотреть, как это сделано в другой модели того же Rotel? Не думаю, что в разных моделях этот узел сильно отличается
Trigger out Rotel_RC-1070.pdf
Trigger in Rotel_RB-1070.pdf
Нежелание/неумение вмешиваться в схемы аппаратов, как я понимаю.
***Cовершенно верно! Предварительный НОВЫЙ, на гарантии. Совсем не хочется его вскрывать.
***ну пока не закончилось. Вариантов-то не много! Сейчас делаю доп. БП и ключ. Все получится.
по какой схеме? втихаря))) зачем тогда было все это устраивать, если все сделал, никому ничего не сказал
***Вопрос решен! схема крайне проста. Берем сигнал +12 вольт с триггера предусилителя, пускаем на резистивный делитель (резисторы по 10ком) и на базу любого (ну или практического любого) n-p-n транзистора, эмитер транзистора на землю в цепь коллектора реле и на +12 вольт доп. источника питания. Параллельно реле любой слабомомощный диод. ВСЕ! При подаче 12 вольт от триггера реле срабатывает. Готово!
Управляющие соединения, Триггерные выходы, Подключение к источнику питания – Инструкция по эксплуатации Arcam FMJ AV9
Страница 10
Соединение источника и устройства отображения по каналу HDMI обеспечивает (в большинстве случаев) наиболее высокое качество изобра
жения. Однако данный тип соединения является наиболее ограничивающим в смысле маршрутизации и преобразования сигнала.
AV9 оборудован пятью входами HDMI, маркированными таким образом, чтобы соответствовать остальным цифровым входам. Каждый вход
может быть использован для любого источника сигнала формата HDMI.
Важно осознавать, что AV9 не может передавать сигналы аналоговых источников на выход HDMI, равно как не может и преобразовать сигнал
HDMI в аналоговый сигнал того или иного рода. AV9 действует просто как коммутирующее устройство, выбирая один из входов и подавая сигнал с него на выход.
Принимая во внимание вышеизложенное, необходимо (как и в случае высококачественных соединений для аналогового видео) обеспечить подачу композитного видеосигнала в допол
нение к HDMI сигналу, если видеосигнал предполагается передавать в Зону 2.
«IN LOCAL» [ВЫНОСНОЙ ПРИЕМНИК ИК ИЗЛУЧЕНИЯ]
Данный вход задействуется для подключения выносного приемника ИК излучения в том случае, если ИК приемник передней панели
«IN ZONE 2» [ВЫНОСНОЙ ПРИЕМНИК ИК ИЗЛУЧЕНИЯ В ЗОНЕ 2]
При подключении ИК приемника к данному разъему управление устройством можно осуществлять непосредственно из Зоны 2 при
«(REMOTE) OUT» [ВЫХОД ИК ИЗЛУЧЕНИЯ]
Данное гнездо может быть использовано для дистанционного управления источниками сигнала из Зоны 2 или Зоны 1 с использова
нием местного устройства ввода. Для использования данной функции необходимо либо подключить этот разъем к соответствующему
разъему источника сигнала (только для аппаратуры Arcam) посредством кабеля для передачи сигналов дистанционного управления
со штекерами диаметром 3,5 мм, либо подключить к этому разъему ИК излучатель, сориентировав его по центру приемного окна
ИК приемника источника сигнала (например, мини излучатель Xantech 283MW).
«RS232 CONTROL» [УПРАВЛЕНИЕ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМУ ИНТЕРФЕЙСУ RS232]
Данный разъем используется совместно с устройствами, оборудованными последовательным портом RS232 (например, устройства
управления с сенсорным экраном от компаний Crestron и AMX). Данный интерфейс используется также для обновления микропро
граммного обеспечения устройства. Дополнительная информация изложена в конце данного руководства в разделе, посвященном
управлению и программированию.
Для получения дополнительной информации по использованию любого из этих соединений, пожалуйста, обратитесь к вашему дилеру.
AV9 оборудован тремя выходными триггерными разъемами, каждый из которых рассчитан на подключение стандартного штекера ди
аметром 3,5 мм с задействованными двумя контактами: центральным скругленным и кольцевым. Для получения технической инфор
мации о триггерных выходах обратитесь к таблице.
«12V TRIGGER» [ТРИГГЕРНЫЙ ВЫХОД С НАПРЯЖЕНИЕМ 12 В]
Данный разъем может быть использован для дистанционного включения и выключения усилителей мощности
или источников сигнала для Главной зоны и Зоны 2.
«VIDEO TRIGGER 1» [ВИДЕО ТРИГГЕР 1],
«VIDEO TRIGGER 2» [ВИДЕО ТРИГГЕР 2]
Данные триггерные выходы выполняют различные функции в зависимости от того, какие значения установлены
для параметров «Video Status» [Статус видео] («Screen Ctrl» [КОНТРОЛЬ ЭКРАНА] или SCART) в меню
«General Settings»[Общие параметры настройки].
Подключение к источнику питания
Разъем для подключения сетевого шнура питания
AV9 оборудован универсальным источником питания, совместимым с розетками напряжением от 85 до 265 В переменного тока.
«GROUND LIFT (IN)» [КНОПКА ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ]
В сложных конфигурациях, в состав которых входят модули приема спутникового телевидения или воздушные антенны для приема радиосигналов, заземление устройства может по
высить уровень фоновых шумов или помех в громкоговорителях. В этом случае нажмите кнопку «GROUND LIFT» для того, чтобы развязать землю шасси от сигнальной земли.
Ни при каких обстоятельствах не удаляйте обеспечивающий безопасность заземляющий провод из сетевого шнура для
Сетевой шнур питания
Данное устройство обычно комплектуется литой сетевой вилкой, уже напрессованной на шнур питания. Убедитесь, что вилка, поставляемая
в комплекте с устройством, соответствует вашей сетевой розетке. Если же это не так, проконсультируйтесь у вашего дилера Arcam.
При необходимости отрезать вилку от сетевого шнура, ее необходимо утилизировать незамедлительно и надежно во избежание риска пора
жения электрическим током при ее случайном подключении к сетевой розетке. В случае если вам понадобится новый сетевой шнур питания,
обратитесь к вашему дилеру Arcam.
Подключение шнура питания к устройству
Вставьте штекер (разъем с пазами по стандарту МЭК) шнура питания, входящего в комплект поставки устройства, в гнездо, предназначен
ное для подключения шнура питания (
), на задней стенке устройства. Убедитесь, что штекер вставлен надежно и до упора.
Вставьте вилку, расположенную на другом конце шнура питания, в розетку сети питания, и подайте питание на розетку.
Триггеры
Триггер — электронная схема, имеющая несколько устойчивых состояний, сохраняющихся длительное время (пока включено электропитание схемы). Соответственно триггеры могут выполнять функцию элементов памяти. В цифровой технике используются бистабильные триггеры с двумя устойчивыми состояниями, которые кодируют значения логических «0» и «1». Триггеры могут быть построены на дискретных элементах (транзисторные каскады) и на логических элементах — цифровые триггеры. Также триггер может быть представлен в виде электромеханической аналогии (релейной схемы).
1 Классификация триггеров.
Триггеры различаются по логике работы и по способу приема и запоминания информации. Ниже представлена классификация триггеров, предложенная в книге Е.Угрюмова «Цифровая схемотехника». В ней выделены наиболее популярные типы триггеров, однако количество их разновидностей гораздо больше.
в) По внутренней структуре:
1) Одноступенчатые: в их внутренней структуре одна запоминающая схема, которая переключает свое состояние (запоминает данные) под влиянием управляющих сигналов. По одноступенчатой схеме строятся асинхронные триггеры и синхронные управляемые уровнем.
2) Двухступенчатые (или многоступенчатые) триггеры состоят из двух одноступенчатых триггеров. При переключении двухступенчатого триггера сначала переключается первая, а только следом — вторая. Это позволяет записывать данные только по фронту синхроимпульса, не реагируя на изменения на информационных входах в течении синхроимпульса. Т.е. по многоступенчатой схеме строятся синхронные управляемые фронтом триггеры. Это наиболее применяемый сегодня тип триггеров.
2 Структура триггера.
3. Асинхронные и синхронные управляемые фронтом триггеры
Функционирование и внутренняя схема асинхронного RS — триггера соответствует описанной выше схеме памяти. Данный тип триггера фактически не имеет схемы управления на входе.
Синхронные RS — триггеры с управлением уровнем имеют вход синхронизации (С), сигнал на котором разрешает управление с информационных входов, пока находится в активном состоянии. Входные информационные сигналы «пропускаются» через логические вентили И (для схемы на базе элементов ИЛИ-НЕ, активный уровень (С) = 1) или через вентили ИЛИ (для схемы на базе элементов И-НЕ, активный уровень (С) = 0).
Характерной особенностью триггерных схем, управляемых уровней синхроимпульса, является то, то изменение уровней информационных сигналов в течение действия синхроимпульса приводит к изменению состояния триггера. Если по фронту синхросигнала в триггер было занесено значение «1», и далее в течение удержания активного уровня синхросигнала C информационные сигналы приняли значения R =1, S =0, то это приводит к переключению триггера в состояние «0». Следовательно, для обеспечения работы триггера сигналы R и S должны оставаться неизменными в течении активного уровня синхроимпульса, а изменяться в течение паузы между синхроимпульсами.
Синхронный RS-триггер с управлением по фронту построен по многоступенчатой схеме, описанной ниже.
RS-триггеры редко используются как самостоятельные элементы, но, как говорилось выше, являются элементом памяти (фиксатором) в составе других типов триггеров.
D-триггером (или триггером задержки сигнала) называют триггер с одним информационным входом (D) и входом синхронизации (С). По импульсу синхронизации © состояние на входе (D) сохраняется в триггере и устанавливается на выходе (Q). Состояние выхода Q останется неизменным до следующего импульса на входе синхронизации. Как видно из описания D-триггер является синхронным (обязательно используется сигнал синхронизации). Можно построить также схему асинхронного D-триггера (см. Рисунок 4 а)), но она будет иметь смысл только как повторитель с задержкой на переключение, а не как схема памяти. Асинхронные D-триггеры почти не используются.
Из широко применяемых первый — D-триггер с управлением по уровню, так же называемый «триггер-защелка» (LATCH) (см. Рисунок 4 г). Он прозрачен для входного информационного сигнала пока сигнал синхронизации © в активном состоянии и защелкивает значение на выходе (Q) в момент перехода (С) в неактивное состояние. Такой D-триггер представляет собой RS-триггер с синхронизацией по уровню, у которого на вход S подключен информационный сигнал (D), а на вход ® — инвертированный информационный сигнал. То есть в схему управления добавляется один инвертор «по входу». Входы Rd и Sd используются для асинхронных сброса или установки триггера в определенное состояние и удержание его в этом состоянии, если требуется. Для устойчивой работы такого D-триггера необходимо, чтобы состояние входа D не изменялось в момент действия синхроимпульса на входе С.
Пусть Q = 1, Q`= 0. Поступающий на счетный вход импульс приводит к появлению нулевого сигнала на выходе элемента D4 (на его входах — две «1») и последовательной установке сигналов Q = 1, Q`= 0, т.е. к опрокидыванию триггера в нулевое состояние. При этом сигнал на входе D3 не изменяется, так как на его входе в течение tз действует нулевой сигнал, поступающий с выхода Q` через элемент задержки D5.
После окончания действия счетного импульса сигналы на выходах элементов D3 и D4 принимают единичные значения, а на вход D3 через элемент задержки D5 поступает разрешающий уровень с выхода Q`. В результате следующий счетный импульс перебросит триггер в исходное состояние.
Элементы D5 и D6 обеспечивают задержку появления сигналов обратной связи с тем, чтобы в течение действия счетного импульса не происходило многократного переключения триггера. В интегральных триггерах роль элементов задержки могут выполнять либо логические элементы, либо специальные полупроводниковые приборы с накоплением заряда. Однако, в силу жестких ограничений на длительность импульса на счетном входе и сложности реализации элементов задержки, Т-триггеры на базе RS-триггера с управлением уровнем синхросигнала почти не используются, а применяются триггеры с управлением по фронту синхросигнала.
ТV-триггер является разновидностью Т-триггера с дополнительным входом разрешения счета. Принцип его работы аналогичен DV-триггеру, описанному выше.
