В радиоэлектронике существует множество механизмов и деталей, которые с помощью простейших операций позволяют создавать сложные машины. Правда, для такой цели их нужно очень много. И одним из важнейших механизмов подобного предназначения являются JK-триггеры. Они позволяют обеспечить машинную логику для выполнения простейших логических операций. Как это осуществляется? Как необходимо подключать JK-триггер? Как выглядит таблица истинности? На эти и другие вопросы можно будет найти ответы в рамках статьи.

Что такое триггер?

Триггерами называют целый класс электронных устройств, которые имеют такое свойство, как длительное нахождение в одном из двух устойчивых состояний. Чередование осуществляется под воздействием внешних сигналов. Текущее состояние триггера с легкостью распознаётся благодаря наличию выходного напряжения. Отличительной способностью всего класса является свойство запоминать двоичную информацию. Тут возникает вопрос: есть ли у триггеров память? В обычном понимании нет. Но, тем не менее, они остаются в одном из 2 состояний, причем и после прекращения подачи сигнала. Благодаря этой особенности и считается, что они могут запоминать двоичную информацию.

При изготовлении триггеров на данный момент применяют полупроводниковые приборы (обычно полевые и биполярные транзисторы). Раньше использовали электронные лампы и электромагнитные реле. Своё применение триггеры нашли в интеграционных средах разработки, которые создаются для различных программируемых логических интегральных схем. Если говорить конкретнее, то их используют, чтобы организовать компоненты вычислительных систем: счетчики, регистры, процессоры и ОЗУ.

Что такое JK-триггер?

Это триггер, который в случае получения на свои оба входа логической единицы меняет состояние своего выхода на противоположное значение. Одно из отличий от других подобных приборов – отсутствие запрещенных состояний, которые могут быть на основных входах. Как выглядит JK-триггер? Схема изображения может быть представлена с разной детализацией, а также зависимо от дополнений, которые были добавлены человеком. Как видите, в статье присутствуют различные изображения устройства. Также, используя базу JK-триггера, можно создать D- или Т-модель. Как вы сможете убедиться, просмотрев таблицу истинности, данный механизм в инверсное состояние переходит всегда, когда на оба входа осуществляется подача логической единицы. Различают два вида JK-триггеров:

1. Универсальные.
2. Комбинированные.

Возможности

Также важным отличием данных моделей является то, что в них устранена неопределенность, которая может возникнуть в случае, если входные сигналы будут поданы в определённой комбинации. Также существенным преимуществом является тот факт, что они могут выполнять функционал T-, D- и RS-триггеров. Комбинированный тип имеет дополнительные асинхронные входы, которые используются для предварительной установки приборов в определённое состояние. Примитивный JK можно получить из RS, у которого есть динамическое управление. Для этого необходимо его дополнить обратными связями с выходов на входы. Для получения Т-триггера необходимо на входы подать уровень напряжения, который установит логическую единицу.

В каких состояниях может быть главный герой статьи? Существует два принципа действий: асинхронный и синхронный. Во время первого происходит обмен данных независимо от входов. Синхронный JK-триггер действует одновременно, и из-за требований он является основным используемым элементом.

Логика работы

Чтобы своими глазами увидеть, что и как работает, необходимо JK-триггер включить на макетной плате и собственноручно подавать различные входные сигналы. Это сродни обучению на гитаре – можно изучить десятки самоучителей, но пока не возьмете в руки гитару, вы никогда не научитесь. Так же и со схемами: без опыта разобраться во всём сложно. Для наблюдения можно подсоединить светодиодные индикаторы к инверсному и прямому выходу. При желании положение дел можно наблюдать и благодаря обычному вольтметру, но в связи с размерами данный вариант не очень удобный, если говорить о такой вещи, как JK-триггер.

Таблица истинности

Что такое таблица истинности? Это специальный набор данных, который описывает логическую функцию. Что под ней понимают? В данном случае имеют в виду функцию, в которой значения параметров и её самой выражают логическую истинность. В качестве примера очень к месту будет вспомнить двузначную логику, где можно дать только два определения: ложь или истина. В качестве заменителей, когда говорят о компьютерных технологиях, часто вводят понятие 0 или 1. Причем использование данного инструментария оказалось удобным не только с позиции логики, но и при изображении в табличном варианте. Особенно часто их можно встретить в булевой алгебре или аналогичных системах логики. Но хватит информации, давайте посмотрим, как выглядит таблица JK-триггера.

J	K	C	Q(t)	Q(t+1)	Пояснения
ноль	х	ноль	ноль	ноль	Хранится информация
ноль	х	ноль	единица	единица
ноль	ноль	единица	ноль	ноль	Хранится информация
ноль	ноль	единица	единица	единица
единица	ноль	единица	ноль	единица	Установлена логическая единица, вход J равен единице
единица	ноль	единица	единица	единица
ноль	единица	единица	ноль	ноль	Устанавливается логический нуль, при этом K равно единице
ноль	единица	единица	единица	ноль
единица	единица	единица	ноль	единица	счетный режим триггера K=J=1

Реализация счетного режима

Как же сделан счетный режим? Для достижения цели используется перекрестная обратная связь. Благодаря такому механизму никогда не может создаться запрещённая комбинация. При этом особенность, что она перекрестная, вводит дополнительный режим работы – счетный. Так, когда на входы k и j подаются логические единицы одновременно, то JK-триггер переключается в счетный режим, подобно как и Т-модель.

Заключение

Сейчас можно сказать, что вам известны основы работы JK-триггеров. И их можно закрепить на практике. При работе всегда соблюдайте осторожность. Несмотря на то что на триггеры осуществляется подача низкого напряжения, которое обычно не превышает 14 Вольт, могут быть причинены дискомфортные ощущения и/или выйти из строя другая техника. Да и прочность самих приборов лучше не проверять, роняя их вследствие неаккуратности обращения. В целом, если понять смысл работы JK-триггеров, то можно также будет запросто разобраться и с другими представителями этого семейства.