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

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в устройствах различного назначения в качестве пересчетного устройства с управлйемьпУ модулем. . Известно кольцевое пересчетное устройство5 содержащее входную шину, шину сброса и п разрядов, каждьш из которых содержит три элемента И-НЕ 1 Недостатком указанного устройства являются относительно узкие функциональные возможности, так как оно не обладает возможностью управления коэффициентом пересчета Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кольцевое пересчетное устройство, содержащее две входные шины, шину сброса, три элемента И-НЕ, п шин управления и п разрядов, каждый из которых содержит четыре элемента И-НЕ, в каждом разряде выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и с первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход трет его элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами первого, четвертого 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, во всех разрядах, первая входная шина соединена с третьими входами четвертых элементов И-НЕ, четвертые входы которых соединены с соответствуюпщми шинами управления, выходы четвертых элементов И-НЕ всех разрядов соединены с входами первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, третий вход первого элемента И-НЕ которого соединен с третьими входами .первых элементов И-НЕ осталь ньгх разрядов и с второй входной шино шина сброса соединена с дополнительным входом первого элемента И-НЕ, вы ход второго элемента И-НЕ - с четвер тыми входами третьих элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого. В этом устройстве выходы вторых элементов И-НЕ разрядов являются прямыми выход ми, а выходы третьих элементов И-НЕинверсными выходами. Устройство изменяет коэффициент пересчета в зависимости от кода на шинах управления 2. Недостатком известного устройства является относительно малое быстродействие, так как переходные процессы при достижении устройством опознаваемого состояния и установки в исходное состояние заканчиваются через время 9tj, где tg - элементарная задержка элемента И-НЕ после прихода отрицательного фронта тактового сигнала , Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в кольцевое пересчетное устройство, содержащее входную шину, шину сброса, три элемента И-НЕ, (п-2) шины управления и п разрядов, каждый из которых содержит четыре элемента И-НЕ, в каждом разряде выход-первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, вьпсод второго элемента И-НЕ с вторым входом третьего элемента И-НЕ и с первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ - с вторьш входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами первого, четвертого 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, во всех разрядах, кроме первого и последнего, входная шина соединена с третьими входами четвертых элементов. И-НЕ, четвертые входы которых соединены с соответствующими шинами управления, выходы четвертых элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого и последнего, соединены с входами первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, третий вход первого элемента И-НЕ которого соединен с третьими входами первьгх элементов И-НЕ остальных разрядов, введен элемент задержки, а в каждый разряд, кроме первого и последнего, введен пятый элемент И-НЕ, первьй и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И-НР, выход которог соединен с четвертыми входами первого, второго и третьего элементов И-Н выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертым входом первого и третьим входом четвертого элементов И-НЕ первого разряда, выход третьего элемента И-НЕ которого соединен с пятыми входами всех остальных раэрядов, кроме последнего, шестые входы третьих элементов И-НЕ которых соединены с четвертьпм входом третьего элемента И-НЕ последнего разряда, с пятым входом второго элемента И-НЕ первого разряда и с шиной сброса, входы третьего элемента И-НЕ соединены с выходами четвертых элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого и последнего, и с выходом первого элемента И-НЕ последнего разряда, входная шина соединена через элемент задержки с третьим входом первого элемента И-НЕ первого разряда.. На чертеже приведена- схема четыре разрядного пересчетного устройства. Схема включает элементы (1-1)(1-4), (2-1)-(2-5), (3-1)-(3-5), (4-1)-(4-4), 5, 6 и 7 И-НЕ, элемент 8 задержки, входную шину 9, шину 10 сброса и шины (11-1) и (11-2) управления. Выходы элементов (1-1)-(4-1) И-НЕ соединены соответственно с первыми входами элементов (1-2)-(4-2) и (1-3 (4-3) И-НЕ, выходы элементов (1-2)(4-2) И-НЕ соединены соответственно с вторыми входами элементов (1-3)(4-3) И-НЕ, с первыми входами элемен тов (1-1)-(4-1) и (1-4)-(4-4) И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов (1-2)-(4-2) и (1-1)-(4-1) И-НЕ и соединены соответственно с выходами элементов (4-1), (1-1)-(3-1) И-НЕ, выходы элементов (1-3)-(4-3).И-НЕ соединены соответственно с третьими входами элементов (4-3), (1-3)-(3-3) И-НЕ, четвертые входы элементов (2-3 (3-3) И-НЕ соединены с выходом эле-, мента (1-3) И-НЕ, входы элемента (2-5) И-НЕ соединены с входной шиной 9, с шиной (11-1) управления и с выходами элементов (1-1), (2-2) И-НЕ, входы элемента (3-5) И-НЕ соединены с входной шиной 9, с шиной (11-2) управления и с выходами элементов (2-1), (3-2) И-НЕ; выход элемента (2-5) И-НЕ соединен с третьими входами элементов (2-1), (2-2) И-НЕ, с пятым входом элемента (2-3) И-НЕ и с первыми входами элементов 5 и 7 И-НЕ, выход элемента (3-5) И-НЕ соединен с третьими входами элементов (3-1), (3-2) И-НЕ, с пятым входом элемента (3-3) И-НЕ и с вторыми входами элементов 5 и 7 И-НЕ; выход эле-, мента 5 И-НЕ соединен с входом элемента 6 И-НЕ; выход которого соединен с третьими входами элементов (1-1), (1-2), (1-4) И-НЕ, выходы элементов (1-3)-(4-3) И-НЕ соединены соответственно с четвертыми входами элементов (1-2)-(3-2) И-НЕ и с третьим входом элемента (4-2) И-НЕ, четвертые входы элементов (1-1)-(4-1) И-НЕ соединены с выходом элемента 8 задержки, вход которого соединен с входной шиной 9, шина 10 сброса соединена с пятым входом элемента (1-2) И-НЕ, с шестыми входами элементов (2-3), (3-3) И-НЕ и с четвертым входом элемента (4-3) И-НЕ, выход элемента (4-1) И-НЕ соединен с третьим входом элемента 7 И-НЕ. В предлагаемом устройстве выходы элементов (1-2)-(4-2) И-НЕ являются соответственно прямыми выходами первого-четвертого разрядов. Выходы элементов (1-3)-(4-3) И-НЕ являются соответственно инверсными выходами пбрвого-четвертого разрядов, информация на которых изменяется по положительньм фронтам входнь:х импульсов. Выходы элементов (1-4)-(4-4) И-НЕ являются соответственно инверсными выходами первого-четвертого разрядов, информация на которых изменяется по отрицательным фронтам входных импульсов. Элемент 7 И-НЕ служит для создания сигнала переноса предлагаемого устройства. Устройство работает следующим образом. При наличии на шинах (11-1), (11-2) кодов 10, 01 и 00 устройство имеет соответственно коэффициент пересчета равный двум, трем и четырем. Для надежного функционирования устройства элемент 8 задержки должен иметь время задержки Т с диапазоном от 1t3 до 2t3. Пусть на шинах (11-1), (11-2) присутствует код 10, т.е. выбран коэффициент пересчета равный дзум. После подачи отрицательного импульса по шине 10 сброса разряды устройства устанавливаются в состояние 1000. s , 1 При приходе положительного фронта первого тактового импульса по шине 9 через время, равное (Т + 1Сз) появляется на выходе элемента (1-1) И-НЕ отрицательный потенциал, вызывая на выходе элементов (1-3), (2-2) И-НЕ положительные потенциалы, последний из которых вызывает появле-, ние на выходе элемента 2-3 И-НЕ отри цательного потенциала. После поступления отрицательного фронта первого тактового импульса через время (Т + 11) на вьгходе элемента (1-1) И-НЕ появляется положительный потенциал, который приводит к появлению на выходе элемента (1-2) И-НЕ отрицательного потенциала. На выходах разрядов устанавливается код 0100. При приходе положительного фронта второго тактового импульса на выходе элемента (2-5) И-НЕ через время Itg появляется отрицательный потенциал, который вызывает появление положительного потенциала на выходах элементов (2-3) и 5 И-НЕ, положительньй потенциал на выходе последнего из ко торых вызывает появление на выходе элемента 6 И-НЕ отрицательного потенциала, который вызьшает появление на выходе элемента (1-2) И-НЕ положительного потенциала, который вызьтает появление отрицательного потенциала на выходе элемента (1-3) И-НЕ, который подтверждает единичные состояния элементов (2-3)-(4-3) И-НЕ. При приходе отрицательного фронта второго тактового импульса по шине 9 через время (Т + Itj) отрицательный потенциал появляется на вьгходе элемента (-2) И-НЕ и устройство приходит в исходное состояние. Аналогично происходит пересчет по модулю три и четыре. Для получения 36 многокаскадного пересчетного устройства с последовательным переносом достаточно соединить выход элемента 7 И-НЕ каждого каскада с шиной 9 последующего каскада. Кроме того, возможно функционирование устройства при соединении соответствующих входов элементов (1-1), (4-1) И-НЕ с шиной 9 не через элемент задержки 8, а непосредственно, что приводит к более быстрому формированию импульса переноса на выходе элемента 7 И-НЕ при максимальном коэффициенте пересчета устройства, при этом время задержки элемента 8 задержки может быть сокращено до Itj. Можно сократить.время задержки элемента 8 до нуля, но при этом на выходах элементов (2-1), (3-1) И-НЕ могут возникать паразитные короткие выбросы, которые ухудшают функциональную надежность, а также увеличивают, число переключаемых элементов. Эквивалентным техническим решением является соединение выходов элементов (2-5), (3-5) И-НЕ с входами элементов (1-1), (1-2), (1-4) И-НЕ не. через элементы 5 и 6 И-НЕ, а непосредственно. Соответственно, при этом количество входов элементов (1-1), (1-2), (1-4) И-НЕ увеличивается. Технико-экономический эффект заключается в том, что введение новых конструктивных признаков позволяет устанавливать в исходное состояние разряды устройства при достижении опознаваемого состояния после прихода положительного фронта тактового импульса, а не после отрицательно-го фронта, как в устройстве-прототипе, что повьшгает быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известным.

КОЛЬЦЕВОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее входную шину, шину сброса, три элемента И-НЕ,(п-2) шины управления и п разрядов, каждый из которых содержит четыре элемента И-НЕ, в каждом разряде выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход второго элемента И-НЁ с вторым входом, третьего элемента И-НЕ и с первыми входами четвертого и первого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ - с вторым, входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами первого, четвертого 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 предьщущего в кольце разряда, во всех разрядах, кроме первого и последнего, входная шина соединена с третьими входами четвертых элементов И-НЕ, четвертые входы которых соединены с соответствующими шинами управления, выходы четвертых элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого и последнего, соединены с входами первого элемента И-НЕ, выход которого соединен- с входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, третий вход первого элемента И-НЕ которого соединен с третьими входами первых элементов И-НЕ остальных разрядов, отличающееся тем, чт;о, с целью повьш1ения быстродействия, в него введен элемент задержки, ,а в каждый разряд, кроме первого и последнего, введен пятый элемент И-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с четвертыми . входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертым входом первого и третьим входом четвертого элементов И-НЕ первого разряда, выход третьего элемента И-НЕ которою го соединен с пятыми входами всех ;о остальных разрядов, кроме последнего, шестые входы третьих элементов И-НЕ 4: которых соединены с четвертым входом СО третьего элемента И-НЕ последнего разряда, с пятым входом второго элемента И-НЕ первого разряда и с шиной сброса, входы третьего элемента И-НЕ соединены с выходами четвертых элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого и последнего, и с выходом первого элемента И-НЕ последнего разряда, входная шина соединена через элемент задержки с третьим входом первого элемента И-НЕ первого разряда.