Trinity trigger ( declanșator ternar , blocare ternar , flip-flop ternar ) - dispozitiv electronic , mecanic , pneumatic , hidraulic , optic sau alt dispozitiv care are trei stări stabile , capacitatea de a comuta de la oricare dintre cele trei stări stabile la oricare dintre celelalte două stări stabile și capacitatea de a determina în care dintre cele trei stări stabile se află acest dispozitiv. De exemplu, o celulă de memorie ternară , cu capacitatea de a scrie și citi (înregistrate) coduri ternare (numere) în ea.
Graficul flip-flops-urilor ternare în sistemele ternare fizice 3B BCT ("cu trei fire") și 2B BCT ("două fire") este un triunghi cu tranziții în două sensuri de la orice vârf la orice alt vârf.
Graficul bistabilelor ternare din sistemul fizic ternar 3L LCT („single-wire”) nu are tranziții directe de la -1 la +1 și de la +1 la -1, iar aceste tranziții se fac prin trecerea prin „0 „pentru 1/3 din durata frontului de comutare, ceea ce duce la false pozitive în elementele logice ulterioare în mai multe circuite cu o etapă. În circuitele cu o singură etapă cu indicatoare, din cauza inerției vederii, pâlpâirea din cauza acestor tranziții nu este vizibilă.
Un contor cu 3 în sus și un registru cu deplasare cu 3 inversări sunt, de asemenea, flip-flops ternare.
Trimiterile Trinity pot fi construite [1] :
1. pe elemente logice cu două niveluri într-un sistem cu două niveluri pe trei biți de elemente logice ternare (3Bit BinaryCodedTernary, 3B BCT, „trei fire”),
2. pe două niveluri elemente logice într-un sistem cu două niveluri pe doi biți de elemente logice ternare (2Bit BinaryCodedTernary , 2B BCT, „două fire”) și
3. calitate nu foarte bună pe elemente logice pe trei niveluri într-un sistem cu trei niveluri de logică ternară elemente (3-Level LevelCodedTernary, 3L LCT, „single-wire”).
În 1956-1958, Nikolai Petrovici Brusentsov , împreună cu un grup de oameni asemănători ( Facultatea de Mecanică și Matematică a Universității de Stat din Moscova ) a construit primul computer ternar electronic în serie cu un sistem de numere ternar șimetric pozițional Setun .
În 1970, Brusentsov de la Universitatea de Stat din Moscova a construit un computer ternar electronic Setun-70 .
Cunoscutul specialist sovietic în informatică profesor D. A. Pospelov a scris: „Barierele care stau în calea aplicării sistemului de numere simetrice ternare în calculatoare sunt obstacole tehnice. Pana acum nu au fost dezvoltate elemente economice si eficiente cu trei stari stabile. Odată dezvoltate astfel de elemente, majoritatea calculatoarelor de uz general și multe computere speciale vor fi, probabil, proiectate să funcționeze în sisteme numerice simetrice ternare.
Celebrul om de știință american Donald Knuth și-a exprimat opinia că „înlocuirea unui declanșator binar (“flip-flop”) cu un declanșator ternar (“flip-flap-flop”) cu siguranță se va întâmpla într-o zi”. [2] ("Flip-flop" înseamnă în doi pași, "flip-flap-flop" - în trei pași, Knuth credea că "flip-flop" înseamnă binar (cu două valori) și "flip-flap-flop" înseamnă trinitate (cu trei valori)).
Un declanșator de numărare ternar mecanic este utilizat în cronometrele cu un singur buton .
Conectarea logicii relativ simple la intrarea unui flip-flop ternar de trei biți vă permite să creați un flip-flop D ternar de trei biți cu trei intrări D (flip-flop ternar D) [1] .
De asemenea, sunt posibili analogi ternari pe trei biți ai T-flip-flop-urilor binare, registre de date ternare, semi -adunatoare ternare, sumatoare complete ternare, unități logice aritmetice ternare ( ALU ), procesoare ternare, memorie statică ternară cu acces aleatoriu ( SRAM ), ternare microcontrolere , calculatoare ternare , microcalculatoare ternare .
Într-un ciclu de ceas, un bit în sistemele ternare transmite un bit ternar (trit), care are trei stări, un bit în sistemele binare transmite un bit, care are două stări, adică un bit ternar transmite în 3/2 = 1,5 (de o dată și jumătate) de ori mai multe numere (coduri) decât o cifră binară.
Când se utilizează bistabile pe trei și doi biți, numărul de comutare a bistabilelor este, în medie, același ca și în bistabile cu trei nivele, dar la ieșirea bistabilelor pe trei și doi biți. flop-uri, frecvența de comutare în liniile individuale B2, B1 și B0 este cu 1/3 mai mică decât într-un flip-flop cu trei nivele.
Când se utilizează bistabile binare convenționale în sisteme pe trei și doi biți , frecvența de comutare în liniile B2, B1 și B0 este cu 1/3 mai mică decât într-un flip-flop cu trei nivele, adică utilizarea convențională. bistabile binare în sistemele ternare de trei și doi biți și bistabile ternare pe bistabile binare convenționale permit utilizarea elementelor logice cu 1/3 mai puțin de înaltă frecvență decât într-un sistem ternar cu un singur fir cu trei niveluri.
În cele mai multe cazuri, atunci când se construiesc circuite logice pe flip-flops ternare, costurile hardware cresc de aproximativ 2 ori comparativ cu bistabile binare convenționale și numai în cazuri foarte rare, la rezolvarea problemelor care au ternare (Sarcina semaforului [3] ), este posibil să se reducă puțin costurile hardware .
Deoarece bistabilele ternare pe trei biți cu două niveluri pot funcționa atât în moduri pe trei biți, cât și pe doi biți, dacă una dintre cele trei linii de ieșire (conductoare) se întrerupe, puteți trece la modul pe doi biți, ceea ce crește fiabilitatea dispozitive bazate pe aceste flip-flops.
În modul pe trei biți, când unul dintre cei trei conductori de ieșire se rupe, nivelurile de pe cei doi conductori rămași permit recuperarea completă hardware sau software a codului pe trei biți.
Sistemul de feedback pentru toate declanșatoarele este același. Ieșirea fiecăruia dintre cele trei elemente este conectată la intrările celorlalte două elemente. În flip-flops pe trei elemente 3SAU-NU și pe trei elemente 3ȘI-NU, trei semnale de intrare sunt transmise la trei intrări a trei elemente și la masă. Declanșatoarele de pe trei elemente 3OR-NOT și pe trei elemente 3I-NOT sunt comutate prin aplicarea unui semnal de comutare la două dintre cele trei intrări. În flip-flops pe 4I-NOT (SN7420, K155LA1 [4] , 164LA8, K176LA8, CD4012, 564LA8, K561LA8, CD4012A, K555LA1) și 4OR-NOT (164LE6, K176LE6, CD5640LE6, CD5640LE6, CD5640LE6, CD5640LE6, CD460LE6 , ) restul de 6 intrări sunt combinate în trei perechi, fiecare dintre cele trei perechi fiind conectată la două elemente. Trei semnale de intrare sunt aplicate la trei perechi combinate și masă. Declanșatoarele pe trei elemente 4I-NOT și pe trei elemente 4OR-NOT sunt comutate prin aplicarea unui semnal de comutare la una dintre cele trei perechi. La ieșirea declanșatorilor, există trei magistrale de ieșire și o „împământare” (comună), similară unei rețele electrice trifazate .
Este recomandabil să se folosească un flip-flop ternar de o unitate de trei biți pe trei elemente 2OR-NOT și un flip-flop ternar de trei biți unu-zero pe trei elemente 2I-NOT în celulele de memorie ternare statice super-rapide (ternare). SRAM ).
Deoarece atunci când nivelul de stocare este „fixat” pe a treia intrare a cablajului „1” sau a cablajului „0”, aceste flip-flop funcționează ca un flip-flop RS asincron binar obișnuit, aceste flip-flop din electronica digitală ternară sunt ternare . analogi ai unui flip-flop RS binar asincron .
Intrări și ieșiriExistă trei intrări în analogul ternar al flip-flop-ului RS: S0 (Set0) - setare la 0 (analogic al intrării R), S1 (Set1) - setare la 1 (analogic al intrării S), S2 (Set2) - setare la 2 (fără analogic) și masă și trei ieșiri: Q0 este ieșirea invertorului 0 (analogic Q), Q1 este ieșirea invertorului 1 (analogic a inversului Q) și Q2 este ieșirea invertorului 2 (fără analog) și masă.
Declanșatoarele ternare cu două niveluri sunt construite pe elemente pe două niveluri, iar trinitatea muncii este realizată folosind un sistem de feedback. Bistabilele ternare cu două niveluri pot fi pe doi biți (ternare cu două fire cu două niveluri) și trei biți (ternare cu trei fire cu două niveluri).
Sistemele ternare cu două niveluri, cu două fire și trei fire, sunt mai rezistente la zgomot decât un sistem ternar cu un singur fir cu trei niveluri, deoarece un sistem cu trei niveluri cu un singur fir funcționează până la o EMF relativă a semnalului de interferență până la Sus / 4 = 0,25 (până la 25% din Up), iar sistemele ternare cu două și trei fire cu două nivele funcționează până la EMF relativă a semnalului de interferență până la Up / 2 = 0,5 * Up (până la 50% De sus).
Două nivele 2 bițiUnul dintre numeroasele sisteme de codare ternare pe două biți și două fire posibile ("-"={00}, "0"={01}sau{10}, "+"={11}) a fost propus de Carl W. Nelson, Jr. în 1969 [6] . Bistabilele ternare cu două biți și două niveluri funcționează într-un sistem de codare ternar cu două biți și două fire {00}, {01}, {10} și au o intrare de trei biți sau doi biți și o ieșire de doi biți .
Ca un flip-flop ternar pe 2 biți, puteți utiliza flip-flop ternar pe 2 biți și 3 biți în modul de 2 biți (cu ieșirea TQB2 dezactivată).
Două niveluri, trei bițiBistabilele ternare cu trei biți și două niveluri (trifazate [7] ) au o intrare de trei biți cu o singură cifră și o ieșire de trei biți cu o singură valoare. Două niveluri vă permite să construiți bistabile ternare pe trei biți fără ambiguitate pe elementele obișnuite ale logicii cu două niveluri ( RTL , DTL , TTL , ESL , MOS , CMOS etc.).
Sunt cunoscute următoarele flip-flops ternare fără ambiguitate de trei biți:
Declanșatoare ternare pe elemente cu trei niveluri.
În elementele cu trei niveluri, trei stări corespund la trei niveluri de tensiune - negativ, zero, pozitiv (scăzut, mediu, ridicat).
În [12] , Fig. 9 prezintă un circuit de „declanșare static ternar” pe două invertoare cu trei niveluri. Acest declanșator are trei stări (-1,+1), (+1,-1) și (0,0), dar nu are rotație, ci se balansează ca un balansoar sau o cântar.
Schemele de flip-flops ternare cu trei niveluri sunt de asemenea date în [13] și [14] .
Site-ul [15] oferă un proiect al unui analog ternar mixt al unui D-flip-flop binar tactat cu o intrare D cu trei nivele și o ieșire paralelă cu două niveluri (trifazate), constând din 11 blocuri, de la 3 la 5 tranzistori în fiecare bloc, adică cel puțin 33 de tranzistori pe D-flip-flop ternar cu trei niveluri.
„Receptorul de cod trinar” [16] oferă o diagramă și o descriere a unui receptor de cifre ternare secvențiale cu trei nivele într-un „cod polar ternar” și conversia acestora în cifre ternare binare paralele de două cifre, care este un flip-flop ternar. cu o intrare cu o singură linie cu trei niveluri și o ieșire cu două linii și două cifre cu un demultiplexor .