Bistabili R-S

    Circuitul basculant bistabil (CBB) are intrari de comanda(de date) notate cu R(reset) si S(set), o intrare de ceas notata CK(clock) si doua iesiri Q si Q'

   Simbol:

R, CK, S - intrari

Q,  Q'  - iesiri

Tabel de adevar:

unde tn reprezinta momentul actual iar tn+1 reprezinta momentul viitor de timp

 

Functionare:

    In lipsa unor comenzi pe intrari (S=0 R=0), starea circuitului nu se schimba (Qn+1=Qn) in acesta situatie circuitul memoreaza starea sa anteriora

    La aplicarea comenzilor S=1 R=0 informatia se inscrie in circuit: Qn+1=1

    La aplicarea comenzilor S=0 R=1 informatia se sterge din circuit: Qn+1=0

    Comanda S=1 R=1 este interzisa, starea circuitului nefiind determinata in aceasta situatie

    Mai jos sunt desenate diagramele temporare corespunzatoare comportarii in timp a bistabilului R-S pentru anumite semnale aplicate intrarilor.

 

 Bistabil D

   Eliminarea starii de nedeterminare de la bistabilul R-S conduce la aparitia unui alt tip de bistabil (pe langa bistabilul J-K), si anume bistabilul de tip D.

   Acest bistabil se obtine prin legarea unei porti NU intre intrarile R si S ca in Fig.1. Iesirea Q a bistabilului D preia pur si simplu valoarea de la intrarea D, in momentul in care semnalul de ceas este pe frontul activ (frontul pozitiv in cazul din Fig.1.).

  

R, CK, S - intrari

Q,  Q' (Q'= ) - iesiri

Fig.1. Bistabil D

    In Fig.2. este prezentat simbolul bistabilului D.

   Simbol:

D, CK,- intrari

Q,  Q' (Q'= ) - iesiri

Fig.2. Simbolul bistabilului D

Tabel de adevar:

D Q+

0 0

1 1

Q+ indica valoarea iesirii Q dupa activarea tranzitiei ceasului.

 Functionare:

    Pentru a intelege mai bine functionarea acestui circuit avem tn Fig.3. diagramele temporale pentru o situatie oarecare prezenta la intrarea D a unui bistabil activ pe frontul negativ al ceasului.

 

Simbolul circuitului basculant bistabil D activ pe frontul negativ al tactului

 

Fig.3. Diagrame temporale specifice unui bistabil D

 

Pe frontul negativ al tactului este testata valoarea de la intrarea D (Fig.3.):

la primul front D=1 valoare ce se v-a transmite la iesirea Q (Q=1 logic pana la urmatorul front negativ al semnalului CK);

la al doilea front negativ D=0 logic, deci Q v-a lua valoarea 0 logic; la al treilea front negativ D=0 logic, Q v-a lua valoarea 0 logic(pastreza

aceasta stare); la al patrulea front negativ D=1 logic, aici Q v-a lua valoarea 1 logic; la al cincilea front negativ al semnalului de ceas(CK) D=0 , Q=0.

 

Intrari de Set si Reset asincrone

    Toti bistabilii pot fi prevazuti separat cu intrari de Set si Reset asincrone, pentru a seta (Set) iesirea in 1 logic sau a reseta (Reset) iesirea in 0 logic imediat, nu in sincronizare cu ceasul . Acest lucru este foarte util atunci cand bistabilul este folosit in numaratoare sau registre. In mod normal intrarile Set si Reset sunt active pe 0. Uzual S si R sunt notate in partile de sus si jos ale bistabilului (Fig.4.).

Fig.4. Bistabil D respectiv JK cu intrari R,S

    Exemplu de functionare a bistabilului D cu intrari de S si R:

Fig.5. Diagrame temporale pentru exemplificarea functionarii bistabilului D cu S si R

    In Fig.5. Sunt prezentate diagrame temporare pentru 2 situatii distincte:

prima situatie in care este ilustrata forma semnalului la iesirea Q a bistabilului D cu S si R (functionarea este conform Tab.1.);

a doua situatie in care este ilustrata forma semnalului la iesirea Q a bistabilului D fara S si R notata in figura cu Q1 ;

Tab.1. Tabel de adevar pentru bistabilul D cu S si R

D R S CK Q Q+ Observatii

0 1 1 X 0 bistabilul functioneaza

normal 1 1 1 X 1

X 0 1 X X 0 reset

X 1 0 X X 1 set

Bistabili J-K

 

    Acest tip de bistabil se obtine din CBB de tip S-R prin eliminarea starii de nedeterminare

   Simbol:

J, K, T - intrari

Q,  Q'  - iesiri

Tabel de adevar:

J K T Qt+1 Q' t+1 Functie

0 0 Qt Q' t pastreaza starea

0 1 0 1 reset

1 0 1 0 set

1 1 Q' t Qt schimba starea

 

Functionare:

Functionarea circuitului respecta intocmai tabelul de adevar.

Mai jos sunt desenate diagramele temporare corespunzatoare comportarii in timp a bistabilului J-K pentru anumite semnale aplicate intrarilor

 

 

In teorie pentru o mai usoara intelegere a anumitor aplicatii bistabilul JK se utilizeaza cu intrarile J si K legate (J=K=T) (Fig.1). Acest tip de bistabil poarta numele de bistabil T si functioneaza conform tabelului de adevar (Tab.1)

T, CK- intrari

Q, -iesiri

Fig.1.Bistabil T Tab.1. Tabel de adevar al bistabilului T

T CK Qn+1 Observatii

0 Qn se pastreaza

starea

1 Qn se schimba

starea

    Unde

Qn- iesirea Q a bistabilului T la momentul actual de timp(starea actuala)

- iesirea a bistabilului T la momentul actual de timp

Qn+1 iesirea Q a bistabilului T in viitor (starea urmatoare)

- iesirea a bistabilului T in viitor