Счетное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K23/02 

ряда, начиная с третьего, первый и второй информационные входы соединены попарно с входами элемента И, выход KOTOiioro соединен с первым S-входом RS-триггера, кроме того, в формирователе переноса первого

разряда четвертый и пятый вькоды сое динены попарно с вторым выходом и R-входом третьего RS-триггера, а в формирователе переноса второго разряда информационный вход соединен с первым S-входом RS-триггера.

1. СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее в каждом разряде счетчик и формирователь переноса, причем счетный вход устройства соединен с синхровходами счетчиков и формирователей переноса первого разряда, информационные входы которого соединены попарно с выходами счетчика первого разряда, а первый выход формирователя, переноса каждого разряда соединен со счетным входом счетчика последующего разряда, выход переноса счетчика каждого разряда, начийая с;, второго, соединен с первым информационным входом формирователя переноса этого-разряда, второй выход формирователя переноса каждого разряда, начиная с второго, соединен с вторым информационным входом формирователя переноса последующего разряда, второй и третий выходы формирователя . переноса первого разряда соединены попарно с первым и вторым управляющими входами формирователя переноса каждого разряда, кроме первого, отличаю'щееся тем, что, с .целью упрощения, четвертый и пятый выходы формирователя переноса пе'рвого разряда соединены попарно с первым и вторым входами сброса формирователя переноса каждого'разряда, кроме первого.2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что формирователь переноса первого разряда содержит три RS-триггера, а формирователь переноса каждого разряда, начиная с.- второго, содержит RS-триг- • гер, кроме того, формирователь переноса каждого разряда, начиная с третьего, содержит элемент И, причем первый выход первого RS—триггера каждого формирователя переноса соединен с первым выходом' этого формирователя, в формирователе переноса первого разряда синхровход соединен' с R-входами первого и второго RS-триг-геров, вторые выходы которых соединены попарно с R- и S-входами третьего RS-триггера, первый выход которого соединен с S-входом второго RS-триггера, первый выход которого соединен с S-вхЬдом первого RS-триггера, а R-вкоды второго RS-триггера соединены попарно с информационными входами формирователя переноса первого разряда, второй и третий выходы которого соединены попарао с, первым выходом и S-входом третьего RS-триггера, в формирователе переноса каждого разряда, начиная с. второго, R-входы RS-триггера соединены попарно с первьм и вторым входами сброса этого формирователя, первый и второй управляющие входы которого • соединены попарно с вторым и третьим Б-входами RS-триггера, первый S-вход которого соединен с вторым выходом этого формирователя, а в формирователе пер.еноса каждого раз-(Л С

,1

Изобретение относится к построению устройств цифровой вычислительной техники, преимущественно, в интегральном исполнении.

Известно счетное устройство, содержащее в каждом разряде счетчик и формирователь переноса, причем снн хровходы счетчиков и формирователей переноса соединены со счетным входом устройства, первый выход формирователя переноса каждого разряда соединей со счетным входом счетчика последующего разряда, второй выход .. формирователя переноса каждого разряда соединен с управляющими входами формирователей переноса всех послёду щих разрядов, информационные входы формирователя переноса каждого разряда соединены попарно с соответству щими выходами счетчика этого разряда а каждый формирователь переноса содержит два синхронных триггера с инверсньм и прямым управлением pj .

Недостатком этого устройства является быстрый рост числа необходи- мых связей при увеличении разрядности, поскольку число управляющих входов формирователя переноса каждого последующего разряда увеличива ется ид единицу. Ограниченные коэффициенты объединения пи входам и разветвления по выходу интегральных логических элементов не позволяют непосредственно реализовать такое устройство с разрядностью большей 32 (8 счетчиков по 4 разряда). Другим недостатком этого устройства является наличие синхронных триггеров с прямым и инверсным управлением в каждом формирователе переноса, что приводит к большим аппаратурным затратам и не позволяет строить функционально надёжное устройство, используя в формирователях переноса однотипные логические

элементы либо только И-НЕ, либо только ИЛИ-НЕ.

Наиболее близким к предлагаемому является счетное устройство, особенностью которого является то, что третий.выход формирователя переноса первого разряда соединен с управляющими входами формирователей переноса всех последующих разрядов, причем каждый формирователь переноса построен на трех асинхронных однотипных триггерах- 2J .

Недостатком этого счетного устройства является относительно большая сложность, так как число управляющих входов формирователя каждого последующего разряда увеличивается на единицу. Кроме того, наличие трех триггеров в каждом формирователе переноса приводит к большим аппаратурным затратам.

Цель изобретения - упрощение счетного устройства.

Поставленная цель достигается тем. что в счетное устройство, содержащее в каждом разряде счетчик и формирователь переноса, причем счетньй вход устройства соединен с синхровходами счетчиков и формирователя переноса первого разряда, информационные входы которого соединены попарно с выходами счетчика первого разряда, а первьй выход формирователя переноса каждого разряда соединен со счетным входом счетчика последующего разряда, выход переноса счетчика каждого разряда,начиная сг второго, соединен с первым информационным входом формирователя переноса этого разряда, второй выход формирователя переноса каждого разряда,, начиная с ,г второго, соединен с:рторым информационным входом формирователя переноса последующего разряда, второй и третий выходы формирователя переноса первого разряда соединены попарно с первым и вторым управляющими входами формирователя переноса каждого разряда, кроме первого, дополнительно четвертый и пятый выходы.формирователя переноса первого разряда соединены попарно с первым и вторым входами сброса фор мирователя переноса каждого разряда кроме первого. Кроме того, формирователь пере-носа первого разряда содержит три RS-триггера, а формирователь пёрено-; са каждого разряда, начиная ci второго, содержит RS-триггер, кроме того, фop шpoвaтeль переноса каждого разряда, начиная с третьего, содержит элемент И, причем первьй выход первого RS-триггера калодого формирователя переноса соединен с первым выходом этого формирователя, в формирователе переноса первого разряда синхровход соединен с R-входами первого и второго RS-триггеров,вторые выходы которых соединены попарно с R-и S-входами третьего RS-триггера, первый выход которого соединен с I ;13 входом второго RS-триггера, первый Выход которого соединен с Б-входом первого RS-триггера, а R-входы второго RS-триггера соединены попарно с информационными входами формирователя переноса первого разряда, второй и третий выходы которого соединены попарно с первым выходом и S-входом третьего RS-триггера, допол нительно в формирователе переноса :; каждого разряда, начиная с второго, R-входы RS-триггера соединены попарно с первьм и вторым входами сброса этого формирователя, первый и второй управляющие входы которого соединены попарно со вторым и третьим S-входами RS-трйггера, первый S-вход которого соединен с: вторым выходом этого формирователя, в формирователе переноса каждого разряда, начиная с третьего, первый и второй информационные входы соединены попарно с.; входами элемента И, выход которого соединен, с первым S-входом, RS-тригrepia, & формирователе переноса перво го разряда четвертый и пятый выходы соединены попарно с . вторым выходом и R-входом третьего RS-триггера, кроме того, в формирователе переноса второго разряда информационный вход соединен с первым S-входом RS-трйггера. На чертеже показана структурная схема счетного устройства. Счетное устройство содержит разрядные счетчики 1-1, , 1-3,1-4и формирователи 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 переноса. Счетный вход 3 устройства соединен с синхровходами счетчиков 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 и формирователя 2-1 переноса, информационные входы которого соединены попарно с выходами счетчика 1-1. Первый выход формирователей 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 переноса каждого из разрядов соединен со счетным входом счетчиков 1-2, 1-3, 1-4 последующего разряда. Выход переноса счетчика каждого разряда, начиная с. второго(1-2, 1-3, 1-4)соединен с первым информационным входом формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса этого разряда. Второй выход формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса каждого разряда, начиная с. второго, соединен с.:, вторым информационным входом формирователей 2-3, 2-4 переноса последующего разряда. Второй и третий выходы формирователя 2-1 переноса соединены попарно с первым и вторым управляющими входами формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса. Дополнительно четвертый и пятый выходы формирователя 2-1 переноса соединены попарно с первым и вторым входами сброса формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса. Формирователь переноса первого разряда счетного устройства содержит три RS-триггера: первый -4, второй5 и третий - 6, а формирователи 2-2, , 2-4 переноса каждого последующего разряда, начиная сс второго, содержат по RS-триггеру 7. Кроме того, формирователи 2-3, 2-4 перено са каждого разряда, начиная с третьего, содержат по одному элементу И 8. Первые выходы RS-триггеров 4 и 7 соединены соответственно с первыми выходами формирователей 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 переноса. Синхровход формирователя 2-1 переноса соединен с R-входами RS-триггеров 4 я 5, вто рые выходы которых соединены попарно с R-S-входами RS-триггера 6, первый выход которого соединен с S-входом RS-триггера, первый выход которого соединен с S-вхрдом RS-тpигl;epa 4, R-входы RS-триггера 5 соединены попарно с информ.ационными входами фор мирователя 2-J переноса, второй и третий выходы которого соединены попарно с первым -выходом и S-входом R§-TpHrrepa 6. Дополнительно в формирователях 2-2, 2-3, 2-4 переноса R-входы RS-триггера 7 соединень попарно С: входами сброса, а первый и второй управляющие входы соединены попарно с вторым и третьим R-входа ми RS-триггера 7, первый S-вход которого соединен с вторым выходом этого формирователя. В формирователях 2-3, 2-4 переноса первый и второй информационные входы соединены попарно с входами элемента И 8, выход которого соединен с первым S-вхо дом RS-триггера 7. В формирователе 2-1 переноса четвертый и пятый выходы соединены попарно c, вторым выходом и R-входом RS-триггера 6. В формирователе 2-2 переноса информационный вход соединен с первым S-входо.м RS-триггера 7. Функционирование счетного устройства происходит следующим образом Сигналы на выходах счетчиков 1-1 1-2, 1-3, и на первых выходах формирователей 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 переноса изменяются по срезу импульса на входе 3. Сигналы на втором и четвертом выходах формирователя 2-1 переноса взаимоинверсны и изменяются -по фронту импульса на входе 3. Сигналы логического нуля на третьем и пятом выходах появляются до переключения сигналов на втором и четвертом выходах формирователя 2- i, кроме тчзго, фронт импульсов на третьем и пятом выходах не опережает срез импульса на входе 3. Сигналы логического нуля на третьем и логической единицы на втором выходах формирователя 2-1 появляются по фронту импульса на входе 3 за один период до момента переполнения счетчика 1-1, затем по срезу этого импульса на входе 3 переключаются в логическую единицу сигналы на первом и третьем вьрсодах фор1 рователя 2-1 и при наличиии сигнала логической единицы на выходе переноса счетчика 1-2 переключается в логическую единицу также сигнал на первом выходе формирователя 2-2. Наэтом же такте переключают ся сигналы на первых выходах формирователей 2-3, 2-4 переноса в логическую единицу, если предварительно бьши установлены сигналы логической единицы на выходах переноса счетчиков 1-3,1-4 и на вторых выходах формирователей переноса предшествующих разрядов 2-2, 2-3, 2-4. Сигналы на вторых выходах формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса формируются как коньюнкции сигналов на их информационных входах, причем логические единицы на этих выходах появляются последовательно по разрядам после появления логической единицы на выходе переноса счетчика 1-2 и соответственно на информационном входе формирователя 2-2 переноса. После установки сигналовлогических единиц на первых выходах формирователей переносов по фронту следующего импульса происходит насчет в соответствующих разрядных счетчиках без изменения состояний их выходов и установка в логический нуль; сигналов на пятом и втором, а в логическую единицу на четвертом, выходах формирователя 27 переноса. Затем по срезу этого же импульса происходят переключения (обнуление) сигналов на выходах переключающихся счетчиков, переключение сигнала на пятом выходе формирователя 2-1 в логическую единицу и Сброс сигналов на первых выходах формирователей переноса в логический нуль. Несмотря на то, что подготовка сигналов логической единицы на вторых выходах формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса происходит последовательно по разрядам, быстродействие устройства соответствует быстродействию разрядного счетчика, так как от момента переключения в логическую единицу сигнала на выходе переноса счетчика 1-2 до момента формирования сигналов логической единицы на пер-, вых выходах формирователей 2-2, 2-3, 2-4 переноса про 5ссгДит время, равное произведению длительности периода счетных импульсов на коэффициент пересчета счетчика 1-1 за вычетом единицы. Таким образом, устройство обладает функциональной надежностью и высоким быстродействием, но отличается меныпиг м аппаратурными затратами. Так, число входов каждого формирователя переноса, начиная с третьего разряда, остается постоянным. Второй выход формирователя каждого разряда. Начиная с(. второго, соединен только с одним входом одного формирователя переноса последующего разряда. Кроме того, счетный вход устройства соединен только с., входом формирователя переноса первого разряда.