Для построения импульсных устройств, электронных элементов цифровой автоматики, анализаторов, счетчиков и т. п. требуются не только логические микросхемы, но и элементы памяти, способные сохранять информацию в течение определенного времени. Системы, в которых применяются элементы памяти, называются последовательностными (автоматы с памятью). Системы, в которых имеются только логические микросхемы, называются комбинационными (автоматы без памяти).
Основным элементом для построения последовательностных систем является триггер. Триггером называют устройство, обладающее несколькими, чаще всего двумя, состояниями устойчивого равновесия. В качестве элементов памяти обычно используют бистабильные триггеры.
Бистабильный триггер удобен для обработки информации в двоичном исчислении, так как его выходной сигнал может принимать только два значения - логические «О» и «1», причем сигналы на основном и инверсном выходах всегда противоположны. Эти сигналы сохраняются неопределенно долгое время (если не будет перерыва питания) и могут быть изменены подачей на входы триггера соответствующей комбинации сигналов.
Запись информации в триггер обычно производится через схему управления СУ, которая совместно с собственно триггером образует триггерную систему.
Входы любой триггерной системы (далее - триггер) подразделяются на информационные, через которые в триггер записывается требуемая информация, установочные, служащие для предварительной (до начала работы) установки триггера в то или иное исходное состояние, и тактовые (синхронизирующие). Последние имеются только у синхронных, или тактируемых триггеров, которые переключаются в требуемое состояние тактовым импульсом (или синхроимпульсом) при наличии на информационных входах соответствующей комбинации сигналов. Асинхронным, или нетактируемым, называется такой триггер, который переключается сразу при появлении на информационных входах необходимых сигналов.
При построении тестов для элементов памяти не всегда можно однозначно предсказать поведение элемента до эксперимента с ним. Большинство существующих методов построения тестов ориентировано на выбор входных воздействий, при подаче которых испытуемый элемент устанавливается в определенное состояние.
Основные типы триггеров - D, Т и RS. Другие разновидности триггеров могут быть получены комбинацией основных типов. О работоспособности элемента памяти, как и о работоспособности комбинационного элемента, можно судить по таблице срабатывания. Поэтому для рассматриваемых элементов необходимо определять входные наборы, при которых элемент переходит из одного состояния в другое. Причем если для комбинационных элементов такой переход является безусловным, то для элементов памяти последующее состояние зависит не только от входного набора, но и от предыдущего состояния. В этом случае возникает задача - определение исходного или однозначного состояния элемента памяти.
Схема простейшего триггера типа D, управляемого уровнем, приведена на рис. 17.2.
DV-триггеры имеют дополнительный вход V (обозначен пунктиром на рис. 17.2). Если на этот вход подан сигнал V= 1, то триггер работает как обычный D-триггер; если V= 0, то триггер не переключается:
