Puces logiques. Partie 7. Déclencheurs. RS - déclencheur

Les appareils électroniques avec deux états de sortie stables sont appelés déclencheurs. Un déclencheur est traduit dans l'un des états stables par des impulsions d'entrée.

Une formulation similaire est donnée, en règle générale, dans toute la littérature technique. Pour celui qui l'a rencontré pour la première fois, ce n'est peut-être pas tout à fait clair. Quels sont ces deux états et pourquoi sont-ils appelés stables?

La façon la plus simple d'expliquer cela est d'utiliser un exemple simple et accessible. Un analogue assez proche et compréhensible peut être une ampoule ordinaire avec un interrupteur. Il y a deux états ici: on - off. Pour un déclencheur, ces états sont hauts, bas. Il est aussi parfois dit, on - off, installé - reset.

Pour allumer ou éteindre l'ampoule, il suffit de toucher l'interrupteur. Pour que l'ampoule continue de brûler, il n'est pas du tout nécessaire de maintenir l'interrupteur avec votre doigt: l'ampoule brûlera indéfiniment.

En d'autres termes, elle est dans un état stable. Il ne peut être sorti de cet état qu'en l'éteignant, en utilisant le même interrupteur. Ou, en d'autres termes, passez à un autre état stable. Cet état sera également stable, c'est-à-dire qu'il restera indéfiniment, jusqu'à ce qu'il soit activé.

Comme autre exemple similaire, nous pouvons rappeler démarreur magnétique classique à deux boutons: pressé le bouton noir - le moteur électrique allumé, pressé le rouge - éteint. Dans le même temps, vous devez faire attention au fait qu'une nouvelle pression sur le bouton Démarrer (si le moteur est déjà allumé) n'augmentera en aucun cas sa vitesse. De la même manière, vous pouvez appuyer sur le bouton Stop lorsque le moteur est arrêté: il s'agit simplement d'une confirmation de l'état Stop.

Dans ces exemples, la nature pulsée du signal d'entrée est clairement visible (en appuyant sur un interrupteur ou un bouton). Il existe également deux états «marche - arrêt», chacun étant stable: il continue jusqu'à ce que le signal d'entrée soit exposé. Le plus proche des exemples considérés est le déclencheur RS.

RS - déclencheur

De tous les types de déclencheurs, RS est un déclencheur, à la fois par le principe de fonctionnement et par les circuits, le plus simple. Auparavant, lorsque des déclenchements étaient effectués sur des pièces discrètes (transistors, résistances, condensateurs, diodes), ils disaient qu'un déclencheur est un amplificateur à deux étages, couvert par une rétroaction positive. Nous ne considérerons pas cette option.

Le déclencheur de éléments logiques 2I - NON microchips K155LA3. Un schéma d'un tel déclencheur est illustré à la figure 1.

Figure 1. RS - déclencheur sur les éléments 2I - NON.

Le déclencheur est obtenu par rétroaction croisée de la sortie vers l'entrée entre deux éléments logiques. Un tel déclencheur a deux sorties et deux entrées indépendantes. L'une des entrées (celle du haut selon le schéma) est appelée S à partir du set SET anglais, l'autre entrée est appelée R à partir du RESET anglais - reset. Souvent, ces entrées et, par conséquent, les signaux sont appelés simplement activés et désactivés.

En plus de deux entrées RS, le déclencheur a deux sorties. Le plus souvent, les sorties sont indiquées sur les circuits par la lettre Q. L'une des sorties est dite directe, et l'autre est inverse. La lettre Q indiquant la sortie inverse est soulignée ci-dessus. La désignation / Q ou –Q est également autorisée. Dans notre schéma, la sortie directe est la 3ème sortie de l'élément DD1.1 et la sortie inverse est la 6ème sortie de l'élément DD1.2.

En tant que signaux d'entrée, seuls des boutons sont utilisés, en appuyant sur le déclencheur qui est transféré à l'état correspondant. Dans les circuits réels, les signaux d'entrée peuvent être fournis par les sorties des microcircuits. Pour mener des expériences éducatives, les boutons peuvent être remplacés simplement par un morceau de fil.

Il convient de noter tout de suite que tout dans ce circuit est arbitraire: les signaux d'entrée n'appartiennent pas aux jambes spécifiques du microcircuit, comme indiqué sur le schéma. Dans ce cas, R et S peuvent être échangés et l'emplacement des sorties directes et inverses changera. Ici, tout dépend de l'imagination du développeur d'un schéma particulier.

Deux LED sont utilisées pour indiquer l'état du déclencheur: l'une d'entre elles s'allume lorsque la sortie est à un niveau élevé. L'autre sera remboursé. Les LED ne peuvent pas être installées, l'état des sorties de déclenchement peut être surveillé par un voltmètre conventionnel, bien que cela ne soit pas très pratique et clair.

Une fois le circuit assemblé sur une planche à pain, vous devez vérifier l'installation correcte, puis l'allumer. Lorsqu'il est allumé, l'une des LED s'allume. Lequel, il est impossible de le dire à l'avance, car tout est déterminé par des transitoires instables lors de la mise sous tension et la répartition des paramètres des éléments logiques.

Supposons que la LED HL1 s'allume, ce qui indique que la sortie directe du déclencheur Q est élevée. Dans ce cas, ils disent que le déclencheur est installé. La sortie inverse / Q sera en conséquence faible (le niveau du signal à la sortie inverse est toujours opposé au niveau à la sortie directe).

Toutes les discussions sur l'état du déclencheur sont relatives à l'état de la sortie directe. Si la sortie directe est élevée, le déclencheur est activé (activé, dans un seul état), et si la sortie directe est faible, il est considéré que le déclencheur est réinitialisé (désactivé, à l'état zéro). Comme mentionné ci-dessus, l'état de la sortie inverse est toujours opposé à l'état direct.

Ainsi, lorsque vous mettez sous tension, la LED HL1 s'allume, ce qui indique un niveau élevé sur la sortie directe. La LED HL2 sera éteinte - le déclencheur est dans un seul état.

Si dans cet état de la gâchette appuyez sur le bouton SB1, alors rien ne se passera - la LED HL1 continuera à s'allumer et HL2 est éteinte. Ainsi, appuyer sur le bouton SB1 a simplement confirmé l'état unique du déclencheur.

Le déclencheur ne peut être retiré de cet état qu'en appuyant sur le bouton SB2: la LED HL1 s'éteindra et HL2 s'allumera. Comme dans le cas précédent, une pression répétée ou le maintien prolongé du bouton SB2 ne pourra pas changer cet état. Dans cet état, le circuit restera indéfiniment, à savoir jusqu'à ce que le bouton SB1 soit enfoncé ou jusqu'à ce que l'alimentation soit coupée.

Et que se passe-t-il si vous appuyez sur les deux boutons en même temps? Rien de terrible, à part le fait que l'état de déclenchement sera indéfini, car aux deux sorties il y a un niveau d'une unité logique. Par la logique du déclencheur, cet état est considéré comme interdit, il est donc inacceptable.

Si le niveau logique est présent aux deux entrées, l'état de déclenchement ne change pas. Ce mode est appelé mode de stockage d'informations. Par conséquent, le déclencheur RS est souvent utilisé dans les périphériques de stockage, par exemple, dans divers types de puces de RAM statiques.

Toute cette histoire est présentée dans la table de vérité du déclencheur RS, illustrée à la figure 1b. Une version similaire du déclencheur RS est appelée asynchrone, car elle ne nécessite aucun signal supplémentaire permettant ou interdisant le fonctionnement des entrées RS.

Très souvent, le déclencheur RS est utilisé comme un suppresseur de rebond des contacts mécaniques s'il est nécessaire de compter le nombre d'impulsions à l'aide d'un compteur électronique. Ces compteurs sont également effectués sur des déclencheurs. En règle générale, ce sont des déclencheurs D ou JK, qui seront abordés dans la partie suivante de l'article.

Boris Aladyshkin

Suite de l'article: Puces logiques. Partie 8. D - déclencheur