Элемент памяти — триггер

48

VII. Элемент памяти — триггер

Доктор физико-математических наук М. Е. ЛЕВИНШТЕЙН,
кандидат физико-математических наук Г. С. СИМИН

Предыдующий раздел, посвященный логическим схемам (см. «Квант», 1986, № 1, 2), мы начали с обсуждения логических задач, которые приходитя решать устройству, управляющему движением лифтов в общим доме. Теперь, наверное, самоое время упомянуть о том, что даже такое простое устройство не может функционировать, если в нем не предусмотренные элементы памяти. В «памяти» управляющего устройства лифта поступило записано несколько данных: сколько секунд должна стоять открытой дверь после того, как лифт освободится; что делать, если автоматически закрывается двери натолкнулись на прейстvere; какова последовательность операций при нажатии авариной кнопки «стоп» и т. д. Кроме этих поступных данных, в «память» лифта вводят и записьают оперативные данные, меняющие в процессе работы — на каких этажах нажаты кнопки; куда движется лифт в данный момент: вверх, вниз, стоит на месте.

В памяти ЭВМ, решающей сложную задачу, зафиксированы сотни тысяч, а иногда и миллионы данных. Эти данные, как уже говорилось, записаны в форме, которое ЭВМ способна воспринять и обработать, то есть с помощью «нулей» и «единиц» (в двойной системе счисления).*

Ясно, что ни рассмотренные нами элементы вычислительной техники — трансисторы, ни логические схемы на их основе сами по себе элементы памяти быть не могут. Все они после прекращения действия входного импульса сразу возврашается в исходное состояние.

Для элемента памяти нужно устройство, которое под действием входного импульса могло бы переключаться из состояния «0» в состояние «1» и обратно; и при этом, после прекращения действия входного импульса, заполнало бы свое состояние и могло находиться в нем неопределенно долго (до прихода следующего переключенного входного импульса).

Радиотехническая схема, удовлетворяющая этим требованиям, называется триггером (от англійского trigger — зашелка).

Понять принципи работы триггера легче всего, воспользоваться уже известным нам свойством логической схемы НЕ (инвертора).

Рассмотрим два последовательно соединенных инвертора (рис. 1). Например, на входе первого инвертора $U_{bx} = x$ может равняться либо $U^0$ (логическая нулю), либо $U^1$ (логическая единица). Например, на выходе первого инвертора всегда равняется $x$ (не $x$), то есть $U^1$ при $U_{bx} = U^0$ и $U^0$ при $U_{bx} = U^1$. Выходное напряжение первого

*) Шуточное стихотворение «Необыкновенная девочка» (с. 50) помещет вам разобраться, как связаны двойная и десятичная системы счисления.