Кольцевой счетчик Советский патент 1983 года по МПК H03K23/02 

() КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК

1

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестведелителя частоты и счетчика с переменными целочисленными коэффициентами, а также в качестве многопрограммного переклю- чателя каналов управления и коммутаций.

Известен кольцевой счетчик на регистре с перекрестными связями, по- п строенный на RS - триггерах, охваченных, прямыми связями и одной перекрестной связью 1 3«

Недостатком этого устройства яапяются относительно малые функциональ- ,5 ные возможности.

Известен кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и N разрядов, каждый из которых содержит D-триггер, тактовый вход и 20 вход установки в ноль которого соединены соответственно со входной шиной и шиной сброса, информационный вход D каждого разряда, кроме первого, соединен с прямым выходом предыдущего разряда, инверсный выход последнего разряда соединен с информационным входом D первого разряда 23.

Недостатком этого устройства яв-г ляются относительно малые функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функционал ь ных во змож ноет ей.

Для достижения доставленной цели в кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и N разрядов, каждый из которых содержит Dтриггер, тактовый вход и вход установки в ноль которого соединены соответственно со входной шиной и шиной сброса, введены К шин управления, где К - количество,делителей числа N, а а каждый разряд - элемент ИЛИ и К элементов И, выходы которых соединен1( со входами элемента ИЛИ,выход которого соединен с D входом 0триггера разряда, в каждом разряде первые входы элементов И с первого 3 . 10 по К-й соединены соответственно с первой по К-ю шинами управления, вто рые входы 1-х элементов И, где ,.,. К, с первого по j-й разряд, где Jчисло, равное величине 1-го делителя числа N, соединены с инверсными выходами D-триггеров соответственно с (N-j)+1 по N разряд, вторые входы 1-х элементов И с J+1 по N-й разряд соединены с прямыми выходами D-триггеров соответственно с первого по N-J разряд. На чертеже приведен шестиразрядный кольцевой счетчик. Устройство содержит D-триггера , элементы ИЛИ, элементы , , , И, входная шина 7, шина 8 сброса и шины 9-12 управления. Поскольку для приведенного примеpa число шесть, равное количеству разрядов, имеет четыре делителя, т,е число шесть делится на единицу, на двойку, на тройку и на шестерку, то в устройство введены четыре шины .управления, а в каждый разряд - по четыре элемента И. На чертеже .тактовые входы и выход установки D-триггеров соединены соответственно со входной шиной 7 и шиной 8 сброса, D-входы D-триггеров соединены соответствен но с выходами элементов ИЛИ; выходы элементов И соединены . соответственно с первыми входами эле ментов ИЛИ; вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И; выходы элементов И соединены соответственно с третьими входами элемен тов ИЛИ; четвертые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И; шина 9 управления соединена с первыми входами элементов И; шина 10 управления соединена с первыми входа ми элементов И; шина 11 управления соединена с первыми входами элементов И; шина 12 управления соединена с первыми входами элементов И| вторые входы эл ментов И соединены соответственно с инверсным выходом D-тригге ра и с прямыми выходами D-триггерое вторые входы элементо 1)в1-1($ и соединены соответственно с инверсными выходами D-триггеров 1а5-1а6 и с:прямыми выходами D-триггеров 1 1-1«(; вторые входы элементо 94 5 1-5-6 и с прямыми выходами О-триггеров , вторые входы элементов И соединены соответственно с инверсными выходами D-триггеров . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии после подачи импульса по шине 8 D-триггеры устанавливаются в нулевое состояние. В зависимости от требуемого режима пересчета к одной из управляющих шин прикладывается единичный потенциал, а к остальным шинам - нулевой потенциал о При подаче импульсов по входной шине 7 происходит контактное заполнение D-триггеров единицами, начиная с триггера При этом в процессе функционирования участвует только та группа элементов И, на входы которых приложены, через соответствующую шину управления, единичные потенциалы. Благодаря прямым и перекрестным связям вторых входов этих элементов И с выходами триггеров определенных разрядов, потактное заполнение три1- геров единицами происходит в соответствии с численной величиной данного делителя j числа N . Т„е, в первом такте работы на единицу устанавливаются первые j-триггеры, во втором такте - первые 2j-триггеры, в третьем 3 j-триггеры и ТоТо до N/J такта, при котором все триггеры устанавливаются в единичные состояния« В последующих тактах работы счетчика происходит поочередное уменьшение числа единиц, начиная с последних разрядов, с соответствующим шагом j (т.е, в каждом такте число единиц сокращается на j)„ Полный цикл работы в данном режиме счетчика завершается на 2N/J.такте, при котором все триггеры находятся в нулевых исходных состояниях. Последующие циклы работы устройства происходят аналогично первому циклу. Нетрудно установить, что в различных режимах работы предлагаемого счетчика в зависимости от значения числа j формируются различные длины циклов генерации кодовых комбинаций, Это позволяет его использовать как в качестве управляемого счетчика, так и делителя частоты с переменны- . ми коэффициентами. 5. Так, например, при числе разрядо , имеющее четыре (К) делителя , , , (см, черт,1) обеспечиваются режимы потактного заполнения единицами (и последующего и; исключения) триггеров с соответствующими шагами, 1, 2, 3, 6 и с соответствующими, числами тактов Т полных циклов (|хэрмирования кодовых комбинаций Очевидно, что число возможных режимов работы предлагаемого N-разрядного устройства тем больше, чем больше количество К-всевозможных де лителей числа N. Как известно, наибольшими числами К обладают, так называемые, составные числа В отли чие от них, при простых числах, обы но делящихся только уа 1 и N, соответствующие предлагаемые счетчики обеспечивают всего 2 режима (первый в обычном коде Л1бау-Крейга, и второй - в коде чередования всех нулей и всех единиц, при котором все три геры работают в счетном режиме). Таким образом, при выборе подходящего числа N по предложенному при ципу можно создать кольцевой счетчи с достаточно расширенными функци.она ными возможностями. 19 Формула изобретения Кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и N разрядов, каждый из которых содержит D-триггер, тактовый вход и вход установки в ноль которого соединены соответственно с входной шиной и шиной сброса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены К шин управления, где К - количество делителей числа N, а в каждый разряд - элемент ИЛИ и -К элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с D-входом D-триггера разряда, в каждом разряде первые входы элементов И с первого по К-й соединены соответственно с первой по К-ю шинами управления, вторые входы i-х элементов И, где ,о,,К, с первого по j-й разряд, где j - число, равное величине i-ro делителя числа N, соединены с инверсными выходами D-триггеров соответственно с (N-j)+1 по N разряд, вторые входы i-x элементов И с J+1 по N-й разряд соединены с прямыми выходами D-триггеров соответственно с первого по N-J разряд. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Букреев ИоН. и др. Микррэлектронные схемы цифровых устройств, М,, Советское радио, с, 202, рис, 535. 2.Майоров С,А, и др. Проектирование микроэлектронных цифровых устройств. Советское радио, с. 182, . 522 (прототип).