Кольцевой счетчик Советский патент 1984 года по МПК H03K23/02 

пороговых элементов, вторые входы которых соединены с источником опорного сигнала, а выходы пороговых элементов соединены с входами

1128391

вспомогательного элемента ИЛИ, выход которого соединен с дополнительными . входами всех первых(или втopыx элементов ИЛИ.

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК, содержащий входную шину, N-разрядный кольцевой регистр сдвига на D -триггерах, инверсный выход последнего разряда которого соединен с D-входом и -триггера первого разряда, каждьй разряд которого содержит также дв.а . элемента И и два элемента ШШ, входная шина соединена с тактовыми входами Э-триггеров разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой вьпсоды D-триггера каждого разряда которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И того же разряда, входы сброса и установки D-триггера калдого разряда кольцевого регистра, сдвига соединены с выходами соответственно первого и-второго элементов ИЛИ того.же разряда, вторые входы . первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами 3)-триггера предыдущего разряда кольцевого регистра сдвига. прямой и инверсный выходы Г-триг-. гера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого, и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предьщущих разрядов выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого,. и с выходами первых элементовИ всех, кроме последнего,разрядов кольцевого регистра сдвига, входы .вторых элементовИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И , всех, кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме пос.леднего, разрядов кольцевого регистра ю сдвига, в каждом разряде которого, 00 кроме первого и последнего, входы второго .элемента ИЛИ соединены со со с выходами первых элементов И всех последующих разрядовкольцевого регистра сдвига и с выходами вторьпс элементов И всех предьщущих разрядоь кольцевого регистра сдвига, от jj иЧа юн; и и с Я тем, что, с целью повьппения надежности его в работе, в него дополнительно введены сумматор, два пороговых элемента и вспомогательный элемент ИЛИ, входы сумматора соединены с выходами всех, элементов И, выход сумматора соединен с входами первого и второго

: . 1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств в этих областях Известен кольцевой счетчик, содержащий N-разрядный кольцевой регистр сдвига и 2 N -4 элементов и-т 13. Недостаток этого устройства относительно большое время коррекции .. Наиболее близким к изобретению является кольцевой счетчик, содержа щий входную шину, N-разрядный кольцевой регистр сдвига на D-триг герах, инверсный выход последнего разряда которого соединен с D входом D-триггера первого разряда .каждьШ разряд которого содержит также два. элемента И и два элемента ИЛИ, входная шина соединена с такто выми входами D-триггерЬв разрядов . кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой выходы D-триггера каждого разряда которого соединены с первыми входами соответственно пе вого и второго элементов И того же раз да,входы сброса и установки D-триггера каждого разряда кольцевого регистра сдвигЬ соединены с выходам соответственно первого и второго элементов ИЛИ того же разряда, вторые входы первого и второго эле, ментов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соотретственно с ПРЯМБ1М и инверснш выходами D-триггера предьадущего разряда кольцевого регистра сдвига, прямой и инверсный выходы 5-триггера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входамн соответ ственно второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов и всех првдьиущих разрядов и с выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых .элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого, и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы вторых злементов.ИЛИ первого.и последнего .разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И всех, кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, в разряде которого, кроме перврго и последнего, входы второго элемента ШШ соединены с выходами первых элементов И всех Последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами вторых элементов И рсех предьщущих разрядов кольцевого регистра сдвига 2. Недостатке известного кольцевого счетчика является относительно низкая достоверность функционирования, В счетчике при включениях напряжения питания, кратковременном его пропадании, а также в условиях воздействия сильных пом&х со стороны нагрузки возможны случаи нопадания триггеров сдвигового регистра в запрещенные состояния, оказывающиеся в данном случае устойчивьми, что базируется на ситуациях, когда воздействие на установочные входы . триггера не исключает возможности перехода- одного из его выходов в ложное состояние из-за воздействия помех по выходам воздействие на оба установочных входа одного триггера одновременно приводит его в запрещенное(или неопределенное)состояние, а также количество связей в известном счетчике таково, что мало-;

31

вероятен выход счетчика на рабочую последовательность состояний. Целью изобретения является повьщение надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий входную шину, N -разряд-, ный кольцевой регистр сдвига на D-триггерах, инверсный выход последнего разряда которого соединен, с Г -входом D -триггера первого разряда, каждый; разряд которого содержит также два элемента И и два элемента ИЛИ, входная шина соединена с: тактовыми входами

D-триггеров разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой ыходы D-триггера,каждого разряда оторого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И того же разряда, входы сброса и установки D-триггера каждого разряда кольцевого регистра сдвига соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ того же разряда, вторые входы первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно, с прямым и инверсным выходами Г-триггера предыдущего разряда кольцевого.регистра . сдвига, и инверсный выходы

) -триггера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы первого элемента-,ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предыдущих разрядов и с выходами вторых элементов И всех последующих разрядов коль1хевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выхода.ми вторых элемеитов И всех, кроме первого, и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы вторых элементов ИЛИ первого и гГоследнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И всех., кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, в К9ВДОМ разряде которого, кроме первого и последнего, входы второго

283914

элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами .вторых элементов И 5 всех предьщущих разрядов кольцевого регистра сдвига, дополнительно сумматор, два пороговых элемента; и вспомогательный элемент ИЛИ, входы сумматора соединены с выходами

всех элементов И, выход о умматора соединен .с входами первого и второго пороговых элементов, вторые входы которых соединены .. тов вторые входы которых соединены

, с источником опорного сигнала, а вы-;ходы пороговых элементов соединены с входами вспомогательного элемента ИЛИ, выход которого соединен с дополнительными входами вседс первых (или вторых )элементов ИЖ.

На фиг. I показана структурная схема кольцевого счетчика на фиг. 2 - структурные схемы пороговых элементов.

, Кольцевой счетчик содержит , входную шину 1, пятиразрядный кольцевой регистр сдвига на 3)-триггерах 2, 1-2.5, инверсный .выход последнего разряда которого соединен с 1)-входом )-триггера 2.1 первого разряда, каждый разряд которого содержит также два элемента И 3.11-3.5.2 и два.элемента ИЛИ . 4.1.1-4.5.2, сумматор 5, два пороговых элемента 6 и 7 и вспомогательный

5 элемент ИЛИ 8,входная шина 1 соединена с.тактовыми входами D -тригге. ров 2.1-2.5 разрядов кольцевогорегистра сдвига, инверсный и прямой выходы,D-триггера каждого V-ro

0 разряда которого соединены с первыми входами соответственно первого 3.к.1 и второго 3.к.2 элементов И того же разряда, входы сброса и установки D-триггера каждого к-го

5 разряда кольцевого ре гистра сдвига соединены с выходами соответственнопервого 4.к.,1 и второго 4.к.2 элементов ИЛИ того же разряда, вторые входы первого и второго элементов

0 И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами Р-триггера предьщутдего разряда кольцевого регистра сдвига, прямой и инверсный

5 выходы Г-триггера 2.5 последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго 3.1.2 и первого 3.1.1 эле-. ;ментов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предьщущих разрядов и с выходами вторых элементов И йсех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига входы первых элементов ИЛИ первого и. последнего разряда котсУрого соедя нены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы вторых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элемен тов И всех, кроме первого, и с выхо дами вторых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнег входы второго элемента ИЛИ соединен с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с вьпсодами вторых элементов И всех предыдущих разрядо кольцевого регистра сдвига, входы сумматора 5 соединены с выходами .всех элементов И 3.1, ,5,2, выход cyi.ttiaTopa 5 соединен с входами первого 6 и второго 7 пороговых элементов, вторые входы которых соединены с источником 9 опорнбго сигнала, а выходы пороговых элементов 6 и 7 соединены с входами вспомогательного элемента ШШ 8, выход которого соединен с дополнител ьными входами всех первых или вторых) элементов ШШ, Устройство работает следующим образом. В условиях нормальной работы, когда устройство находится в одном из разрешенньпс для кода Либау-Крейг состояний, например 00000, на выход соответствующего элемента И 3..1 присутствует единичный логический ригнал, который через элементы ИЛИ 4,2,1 - 4,5.2 поступает на Р-входы триггеров 2,1-2.5 кольцевого счетчи ка, подтверждая их нулевое состояние, триггер 2.1 кольцевого счетчик в данный момент свободен от возг действий по установочным входам. При поступлении по входной шине 1 тактового импульса счетчик переходи в состояние 10000, единичный логический сигнал появляется на выхох.е элемента И 3.2,1, проходя через элемент ИЛИ 4,1 ..2, подтверждает единичное состояние триггера 2,1, а проходя через элементы ИЛИ 4.3.14.5.1, нулевые состояния разрядов 2.3-2.5. При поступлении очередного тактового импульса счетчик переходит в состояние 11000 и изменяет в дальнейшем свои состояния в соответствии с кодом Либау.- Крейга. В условиях достаточно сильных помех, воздействующих на выходы счэтчика со стороны нагрузки, а также в моменты вкдючения питания или его кратковременного исчезновения возможны попадания триггеров кольи евого счетчика в состояния, не принадлежащие к разрешенным в требуемом коде. При этом на выходах элементов И, дешифрирующих состояние счетчика, может возникнуть большее или меньшее единицы количество единичных потенциалов. В общем случае их количество L может изменяться от 2 N до О, при этом только случай L соответствует нормальной работе счетчика. Сумматор 5 определяет фактическое количество единичных потенциалов L. на выходах элементов И, а затем- пороговые элементы 6 и 7 сравнивают его с нормой , is случае, когда , т.е. когда , либо. , срабатывает соответствующий пороговый элемент 6 или 7, на его выходе возникает единичный логический сигнал, который через элемент ШШ 8 поступает на дополнительные входы всех элементов ИЛИ, подключенных, например, к R-входам триггеров кольцевого счетчика. При этом счетчик перехо.ди1 в состояние 00000, L i, и на выходах пороговых элементов 6 и 7 устанавливается нулевой логический сигнал. Далее работа устройства. происходит как в условиях нормальной работы. Таким образом, вероятность появления при сбое, ошибочных комбинаций, т.е. комбинаций, не соответствующих требуемому алгоритму функционирования, в предлагаемом устройстве меньше, чем в известном. Сумматор 5 может быть реализован в виде дискретных сумматоров двоичных чисел в непозиционном коде или просто в виде аналогового сумматора токов на основе резисторов. Задача / упрощается при этом(в тем, что не тpeбyefcя ное количество единиц элементов И, а лишь вы когда L 1.

. Фиг.1 обоих случаяхj . Благодаря определять точ- ; полнительных L на выходах являть моменты, 5 1128391 введению Рида доэлементов достоверность функционирования кольцевого счетчика существенно повьтается.