LogicLab
Последователностни схеми

Тригери и двоични броячи

Състоянието има значение: изходът зависи както от входовете, така и от предишното състояние.

1. Последователностни логически схеми

Памет на 1 бит

RS тригер (NOR, активни високи входове)

S установява Q=1, R нулира Q=0. При S=R=0 се пази предишното състояние; S=R=1 е забранена комбинация.

Q⁺ = S ∨ (¬R ∧ Q), само при S·R = 0

Асинхронно установяване на устойчивото състояние (без часовник).

RS тригер (NOR, активни високи входове)RS / NOR
Q0
¬Q1

Следващо състояние при прилагане: 0

Това е идеализиран устойчив модел. И двата RS варианта са асинхронни, RS с E е чувствителен към разрешаващо ниво, а D, JK и T са фронтово задействани. Реални времезакъснения и метастабилност не се симулират.

Таблица на преходите

Q предиSRQ следДействие
0000 S=R=0: запазва предишното Q.
0010 R=1: нулиране (RESET).
0101 S=1: установяване (SET).
011– Забранено състояние S=R=1 при NOR RS тригер. Няма определено следващо Q.
1001 S=R=0: запазва предишното Q.
1010 R=1: нулиране (RESET).
1101 S=1: установяване (SET).
111– Забранено състояние S=R=1 при NOR RS тригер. Няма определено следващо Q.

2. Асинхронни двоични броячи

Ripple counter

Сумиращ асинхронен брояч: следва 0000, 0001, 0010 ... 1111 и отново 0000 (при четири бита).

Сумиращ (UP) · CLK ↓ T=1 на всеки тригер T=1 FF0 Q₀ = 0 Q̅₀ T=1 FF1 Q₁ = 0 Q̅₁ T=1 FF2 Q₂ = 0 Q̅₂ T=1 FF3 Q₃ = 0 Q̅₃ CLK ↓ Следващ CLK ← Q на предходния тригер
Точната логическа конвенция е T=1, активен отрицателен фронт (CLK ↓). Зелените линии показват кой изход задейства следващия разряд. Времената на разпространение и гличовете не се симулират.

След всяко натискане се подава един отрицателен фронт на CLK към най-младшия разряд Q₀. Останалите разряди превключват последователно при пренос/заем. При реверсивния тип посоката се избира.

Q₃ 0
Q₂ 0
Q₁ 0
Q₀ 0
Двоично: 0000 · Десетично: 0
Модул на броене: 16

Последни тактови импулси

ИмпулсПосокаПредиСлед
Натисни „Подай CLK ↓“, за да започне броенето.

Показваме логическия ред на превключване, но без реални времена на разпространение. В реалните асинхронни броячи междинните състояния са краткотрайни и могат да доведат до преходни импулси при дешифриране.

3. Брояч по модул N, CLR и LOAD

Допълнение към лекциите

Броячът по модул N има N последователни състояния. При достигане на N−1 следва връщане на 0. Използвай CLR, за да го нулираш, и LOAD, за да зададеш начална стойност.

Това е учебен модел на последователността, а не електрическа симулация на 74161. В този екран CLR и LOAD са незабавни действия. При реалния 74161 паралелното зареждане е синхронно с тактовия фронт, а изчистването има конкретна полярност и времево поведение.

Текущо състояние: 0000 (десетично 0)
Следващ такт: 0001
Подадени импулси: 0