Кольцевое пересчетное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K23/02 

Изобретение относится к и myльcн технике и может быть использовано в цифровых устройствах различного назначения в качестве управляемых пер счетных устройств и многоустойчивы элементов по любому целому основанию, распределителей импульсов, делителей частоты и регистров. Известно устройство, содержащее I последовательно соединенных в кольц КЗ-триггеров, построенных на трех элементах И-НЕ, счетный вход, вход начальной установки, прямые и инверсные выходы П , Однако данное устройство характеризуется отсутствием возможности управления коэффициентом пересчета. Наиболее близким к предлагаемому по технической сургности является кольцевое пересчг:тное устройство, содержащее тр элемента И-НЕ, первый элемент НЕ, иходную шину, шину сброса, шину з фавления сбросом, группу пшн упратзления, Шины управления коэф фициентом пересчета, шины задания коэф(})Ициента пересчета и h разрядов кажцьй из которых содержит четыре .элемента И-НЕ, выход первого элемент И-liE соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен свторым входом третьего элемента И-НЕ и первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход последнего из которьпс соединен с вторым входом первого и третьим входом второго элемента И-НЕ последугош,его в кольце разряда, выход третьего элемента И-НЕ которого соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда, второй вход четвертого элемента И-НЕ которого со единен с соответствующей шиной задания коэффициента пересчета, дополнительные входы четвертого элемента И-НЕ соединены с шинами управления коэффициентом пересчета, входная шина соединена с третьими входами первых элементов И-НЕ разрядов, выходы четвертых элементов И-НЕ которы соединены с входами первого элемента И-НЕ, дополнительный вход и выход которого соединены соответственно с шиной сброса и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной управления сбросом, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертыми входами второго элемента И-НЕ, первого и третьих элементов И-НЕ остальных разрядов,входы третьего элемента И-Н.; соединены с выходом первого элеманта И-НЕ предпоследнего разряда и выходом второго элемента И-НЕ последнего разряда, выход третьего элемента соединен с входом первого элемента НЕ, группа шин управления соединена с дополнительными входами первых элементов Й-НЕ разрядов 21 . Недостатком известного устройства является относительно малое быстродействие, так как переходные процессы после прихода отрицательного фронта тактового сигнала в момент достижения устройством опознаваемого состояния оканчиваются только через время, равное девяти t (где tj- элементарное время задержки одного элемента) . Цель изобретения - повышение быстродействия. Для достижения поставленной цели в кольцевое пересчетное устройство, содержащее три элемента И-НЕ, первый элемент НЕ, входную шину, шину сброса, шину управления сбросом, группу шин управления, шины управления коэффициентом пересчета, шины задания коэффициента пересчета и п разрядов, каждый из которых содержит четыре элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен с вторьи входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен с вторым входом первого и третьим входом второго элементов И-НЕ последующего в кольце разряда, выход третьего элемента И-НЕ которого соединен с Третьим входом третьего элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда, второй вход четвертого элемента И-НЕ которого соединен с соответствующей шиной задания коэффициента пересчета, дополнительные входы четвертого элемента И-НЕ соединены с шинами управления коэффициентом пересчета, входная шина соединена с третьими входами первых элементов И-НЕ разрядов, выходы четвертых элементов И-НЕ 3 которых соединены с входами первого элемента Н-НЕ, дополнительный вход и выход которого соединены с шиной сброса и первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной управления сбросом, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертыми входами второго элемента И-НЕ первого и третьих элементов И-НЕ остальных ра рядов, группа шин управления соединена с входами третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с вхо дом первого элемента НЕ, введен вто рой элемент НЕ, вход и выход которо соединены соответственно с входной тиной и третьим входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента НЕ соединен с четвертыми -входами первых элементов И-НЕ разрядов. На чертеже приведена схема трехразрядного кольцевого пересчетного устройства. Устройство содержит первые 1-1 1-3, вторые 2-1 - 2-3, третьи 3-1 3-3 и четвертые 4-1 - 4-3 элементы И-НЕ, элементы И-НЕ 5 и 6, шины 7-1 и 7-3 задания коэффициента пере чета; шины 8-1 - 8-3 управления коэффициентом пересчета, группу шин 9-1 - 9-4 управления; входную шину 10, элемент И-НЕ 11, элементы НЕ 12 и 13, шину 14 управления сбросом и шину 15 сброса. Выходы первых элементов И-НЕ 1-1 1-3 соединены соответственно с первыми входами вторых элементов И-НЕ 2-1 - 2-3 и первыми входами третьих элементов И-НЕ 3-1 - 3-3, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами вторых элементов И-НЕ 2-1 - 2-3, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами третьих элементов И-НЕ 3-1 3-3, первыми входами четвертых элементов И-НЕ 4-1 - 4-3 и первыми входами первых элементов И-НЕ 1-1 1-3, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первых элементов И-НЕ 1-2, 1-3 и 1-1 и третьими входами вторых элементов И-НЕ 2-2, 2-3 и 2-1, выходы третьих элементов И-НЕ 3-1 - 3-3 соединены соответственно с третьими входами третьих элементов И-НЕ 3-3, 3-1 ,И 3-2 вторые входы четвертых элементов И-НЕ 4-1 - 4-3 соединены соответственно с шинами 7-1 - 7-3 задания 94 коэффициента пересчета, дополнитель ные входы четвертых элементов И-НЕ 4-1 - 4-3 соединены соответственно с шинами 8-I - 8-3 управления коэффициентом пересчета, входная шина 10 соединена с третьими входами первых элементов И-НЕ 1-1 - 1-3, четвертые входы которых соединены с выходом первого элемента НЕ 12, вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 11, входы которого соединены с группой шин 9-1 - 9-4 управления, выходы четвертых элементов И-НЕ 4-1 - 4-3 соединены с входом, первого элемента И-НЕ 5, дополнительный вход и выход которого соединен соответственно с шиной 15 сброса и первым входом второго элемента И-НЕ 6, второй и третий входы которого соединены соответственно с шиной 14управления сбросом и выходом второго элемента 13 НЕ, вход которого соединен с входной шиной 10, выход второго элемента И-НЕ 6 соединен с четвертыми входами второго элемента И-НЕ 2-1 и третьих -элементов И-НЕ 3-2 и 3-3. Группы элементов И-НЕ 1-1 - 3-1, 1-2 - 3-2 и 1-3 - 3-3 составляют соответственно первый, второй и третий разряды кольцевого пересчетного устройства, выходы элементов И-НЕ 2-1 - 2-3 являются прямыми выходами разрядов, элементы И-НЕ 4-1 4-3 и элемент И-НЕ 5 представляют собой цифровой компаратор единичного кода. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на шинах 8-1 - , 9-1 - 9-4, 14 и 15 присутствуют положительные потенциалы. На шине 10 присутствует отрицательный потенциал. При поступле.нии отрицательного импульса на шину 15на прямых выходах разрядов устанавливается код 100. Пусть на шинах 7-1 - 7-3 задан код 001. При приходе положительного фронта первого и myльca по шине 10 на выходах элементов И-НЕ 3-1 и 2-2 появляется положительный потенциал, последний из которых вызывает появление отрицательного потенциала и выходе элемента И-НЕ 3-2, после прихода отрицательного фронта по S10 шине 10 на выходе элемента И-НЕ 2-1 появляется отрицательный потенциал и на прямых выходах разрядов устанав ливается код 010. При приходе положительного фронта второго импульса по шине 10 на выходах элементов И-НЕ 3-2 и 2-3 появляются положительные потенциалы, последний из которых вызывает появление отрицательных потенциалов на выходе элемента И-НЁ З-З и выходе элемента И-НЕ 4-3, так как на шинах 7-1 - 7-3 задан код 001. Отрицательный потенциал на выходе элемента И-НЕ 4-3 приводит к появлению положи тельного потенциала на одном из входов элемента И-НЕ 6, однако последний блокирован инверсным .входньм сигналом с выхода элемента НЕ 3. При приходе отрицательного фронта второго импуль.са по шине 10 на выход элемента И-НЕ 6 появляется отрицательный импульс, который устанавливает разряды в исходное состояние, Длительность импульса установки равiHa 5 t,, а начинается импульс установ ки с задержкой на 2 t oтнocитeльнo отрицательного фронта импульса, т,е« все переходные процессы в устройстве заканчиваются относительно отрицательного фронта входного импульса с задержкой 7 .з(у прототипа аналогичное время равно 9t3). 9 при поступлении последующих сигналов по шине 10 устройство функционирует аналогичным образом. При каскадировании предлагаемых устройств достаточно шины 15 каскадов объединить. Шины 10 каскадов объединяются, в каждом каскаде, начиная с младшего, выходы элемента И-НЕ 2-3 последнего разряда и элемента И-НЕ 1-2 предпоследнего разряда соединяются с шинами 9-1 - 9-4 старших каскадов, выход элемента И-НЕ 5 младшего каскада соединяется с шинами 14 старших каскадов, выходы элементов И-НЕ 5 которых соединены с шинами 8-1 - 8-3 младшего каскада. Функционирование многокаскадного предлагаемого устройства ничем не отличается от описанного выше, за исключение того, что младший каскад ведет пересчет по максимальному модулю до тех пор, пока в старших каскадах не произойдет сравнения с кодами, заданными по соответствующим шинам 7-1 - 7-3, После этого момента младший каскад ведет счет до сравнения с заданными кодами по шинам 7-1 - 7-3, после чего происходит сброс всех каскадов в исходное состояние. Таким образом, введение новых конструктивных признаков позволяет повысить быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом.

КОЛЬЦЕВОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее три элемента И-НЕ, первый элемент НЕ, входную шину, шину сброса, шину управления сбросом, группу шин управления, шины управления коэффициентом пересчета, шины задания коэффициента пересчета и Ц разрядов, каждый из которых содержит, четыре элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен с вторым входом вто рого элемента И-ИЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен с вторым входом первого и третьим входом второго элементов И-НЕ последук)щего в кольце разряда, выход третьего элемента И-НЕ которого соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда, второй вход четвертого элемента И-НЕ которого соединен с соответствующей шиной задания коэффициента пересчета, дополнительные входы четвертого элемента И-НЕ соединены с шинами управления коэффициентом пересчета, входная шина соединена с третьими входами первых элементов разрядов, выходы четвертых элементов И-НЕ которыхсоединены с входами первого элемента И-НЕ, дополнительный вход и выход которого соединены соответственно с шиной сброса и первым I входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной управсл ления сбросом, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертыми входами второго элемента И-НЕ, первого и третьих элементов И-НЕ остальных разрядов, группа шин управления соединена с входами третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с входоу первого элемента НЕ, отличающееся тем, что, с целью повы:о шения быстродействия, в него введен 4 второй элемент НЕ, вход и выход которого соединены соответственно с входной шиной и третьим входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента НЕ соединен с четвертыми входами первых элементов И-НЕ разрядов.