Последовательный счетчик Советский патент 1988 года по МПК H03K23/58 

)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении счетных устройств и делителей частоты.

Цель изобретения - повышение быстродействия последовательного счетчика .

На чертеже приведена структурная схема последовательного счетчика.

Счетчик содержит элементы 1 и 2 совпадения (многовходовые элементы Н-НЕ) и счетные триггеры 3, в каждом из которых имеются элементы И-НЕ А-9,

свидетельствует о завершении переходного процесса в этой фазе работы счетчика. Переключение счетных триггеров 3 при этом происходит параллельно и длительность этой фазы работы составляет З Г, где € - задержка элемента И-НЕ.

При появлении нулевого логического сигнала на обоих выходах 13 и 14 счетчика такое же значение может быть подано на его счетный вход 12. При . этом всегда переключается первый счетный триггер 3, т.е. сначала на

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении счетных устройств и делителей частоты. Цель изобретения - повышение быстродействия последовательного счетчика. Счетчик содержит элементы совпадения - многовхо- довые элементы И-НЕ 1 и 2 и счетные триггеры 3, в каждом из которьсх имеются элементы И-НЕ 4-9, а также элементы И-НЕ 10 и 11 во всех счетных триггерах, кроме первого, счетный вход 12, выходы 13 и 14 индикации окончания переходных процессов счетчика. Сигналы на выходах 13 и 14 свидетельствуют с завершении переходных процессов во всех его счетных триггерах, что дает возможность использовать счетчик и как делитель частоты, и как счетчик импульсов. Средняя длительность цикла в счетчике составляет ЮТ, а максимальная - (2п + 6), где п - число счетных триггеров в счетчике, с - задержка элемента И-НЕ. Это обеспечивает выигрьш в быстродействии счетчика, 1 ил. i (/

а также элементы И-НЕ 10 и 11 во всех 15 выходах обоих его элементов 4 и 5 счетных триггерах 3, кроме первого.

Первые входы элементов 4 и 5 каждого счетного триггера 3 соединены со счетным входом 12 счетчика, их вторые входы - с выходами элементов 20 5 и 4 и первыми входами элементов 7, 9 и 6, 8, а их третьи входы - с выходами элементов 6 и 7, вторые входы которых соединены с выходами элементов 8 и 9 и вторыми входами элементов 25 Только в этом случае на объединенных 9 и 8. Выходы, первые и.вторые входы вькодах пар элементов 4, 10 и 5, 11 элементов 10 и 11 каждого счетного триггера 3 соединены с выходами, первыми и вторыми входами элементов 4 и

появляются единичные логические сигналы, а потом на выходе одного из его элементов 6 или 7 - нулевой логи ческий сигнал. Каждый из остальных счетных триггеров 3 переключается лишь в том случае, если в результате переключения предыдущего счетного триггера 3 на его элемента 7 появляется нулевой логический сигнал

данного счетного триггера 3 появляет ся единичный логический сигнал (соед нение выходов элементов этих пар обр 30 зует проводное И), а на выходе одного из его элементов 6 или 7 - нулево логический сигнал.

5 того же счетного триггера 3, а их третьи входы - с выходом элемента 7 предыдущего счетного триггера 3. Выходы элементов 1 и 2 соединены с выходами 13 и 14 индикации окончания переходных процессов счетчика, входы элемента 1 соединены с выходами элементов 6 всех счетных триггеров 3 и элемента 7 последнего счетного триггера 3, а входы элемента 2-е выходами элементов 7 всех счетных тригге- 40 та 7 последнего счетного триггера 3. ров 3 и элемента 6 первого счетного После этого в обоих случаях на выхо- триггера 3.

дах элементов 1 и 2 и выходах 1 3 и 1 4 счетчика появляется единичный логический сигнал, что свидетельствует озавер

дах элементов 1 и 2 и выходах 1 3 и 1 4 счетчика появляется единичный логический сигнал, что свидетельствует озаверПоследовательный счетчик работает следующим образом.

При подаче на счетный вход 12 еди- 45 шении переходного процесса в этой ничного логического сигнала в каждом фазе работы счетчика. В среднем за счетном триггере 3 состояние RS-триг- цикл в последовательном счетчике сра- гера, образованного элементами 8 и 9, через элементы 6 и 7 переписывается в RS-триггер, образованный элемен- 50 счетчика составляет , а максимадь- тами 4 и 5, после чего состояние ная длительность (когда срабатьгоают RS-триггера, образованного элемента- все счетные триггеры 3) - (2n-f1)t, ми 8 и 9, изменяется на противоположное. В результате этого на выходах

55

батывают два счетных триггера, т.е. средняя длительность этой фазы работы

элементов 6 и 7 каждого счетного триггера 3 появляется единичный логический сигнал, а на выходах элементов 1 и 2 и выходах 13 и 14 счетчика - нулевой логический сигнал, что

где п - число счетных триггеров в счетчике.

После появления един1тчного логического сигнала на обою выходах 13 и 14 счетчика такое же значение может быть подано на его счетный вход 12 и т.д.

выходах обоих его элементов 4 и 5

Только в этом случае на объединенных вькодах пар элементов 4, 10 и 5, 11

появляются единичные логические сигналы, а потом на выходе одного из его элементов 6 или 7 - нулевой логический сигнал. Каждый из остальных счетных триггеров 3 переключается лишь в том случае, если в результате переключения предыдущего счетного триггера 3 на его элемента 7 появляется нулевой логический сигнал

20 25 Только в этом случае на объединенных вькодах пар элементов 4, 10 и 5, 11

данного счетного триггера 3 появляется единичный логический сигнал (соединение выходов элементов этих пар обра- 30 зует проводное И), а на выходе одного из его элементов 6 или 7 - нулевой логический сигнал.

Последовательное переключение счетных триггеров 3 в этой фазе завершается либо появлением нулевого логического сигнала на выходе элемента 6 одного из них, либо появлением такого же значения на выходе элемента 7 последнего счетного триггера 3. После этого в обоих случаях на выхо-

дах элементов 1 и 2 и выходах 1 3 и 1 4 счетчика появляется единичный логический сигнал, что свидетельствует озавершении переходного процесса в этой фазе работы счетчика. В среднем за цикл в последовательном счетчике сра- счетчика составляет , а максимадь- ная длительность (когда срабатьгоают все счетные триггеры 3) - (2n-f1)t,

батывают два счетных триггера, т.е. средняя длительность этой фазы работы

шении переходного процесса в этой фазе работы счетчика. В среднем за цикл в последовательном счетчике сра- счетчика составляет , а максимадь- ная длительность (когда срабатьгоают все счетные триггеры 3) - (2n-f1)t,

где п - число счетных триггеров в счетчике.

После появления един1тчного логического сигнала на обою выходах 13 и 14 счетчика такое же значение может быть подано на его счетный вход 12 и т.д.

Поскольку в счетчике сигналы на выходах 13 и 14 свидетельствуют о завершении переходных процессов во всех его счетных триггерах 3, возможно параллельное считывание информации со всех счетных триггеров 3 в обеих фазах работы счетчика, а также его можно использовать и как делитель частоты, и как счетчик импульсов.

Средняя длительность цикла в счетчике составляет lO t, а максимальная - (2п+6) о. Таким образом обеспечивается выигрьш в быстродействии счетчика, как с учетом средней длительности цикла, так и с учетом его максимальной длительности.

Формула изобретения

Последовательный счетчик, содержащий элемент совпадения, выход которого является выходом индикации окончания переходных процессов счетчика, и счетные триггеры, каждый из которых сострит из шести элементов И-НЕ, первые входы первого и второго элементов И-НЕ являются счетным входом счетного триггера, их вторые входы соединены соответственно с выходами второго и первого и первыми входами четвертого, шестого и третьего, пятого элементов И-НЕ, а их третьи входы - с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы ко

0

0

торых соединены соответственно с выходами пятого и шестого и вторыми входами шестого и пятого элементов И-НЕ, при этом счетный вход каждого счетного триггера, кроме первого, соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ предьщущего счетного триггера, а счетный вход первого счетного триггера - со счетным входом счетчика, выходы третьих элементов И-НЕ всех счетных триггеров и четвертого элемента И-НЕ последнего счетного триггера соединены с входами элемента совпадения, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, он содержит дополнительный элемент совпадения, выход которого является дополнительным выходом индикации окончания переходных процессов счетчика, а входы соединены с выходами четвертых элементов И-НЕ всех счетных триггеров и третьего элемента И-НЕ первого счетного триггера, седьмой и восьмой элементы И-НЕ в каждом счетном триггере, кроме первого, выходы, первые и вторые входы седьмого и восьмого элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами, первыми и вторыми входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ того же счетного триггера, а третьи входы седьмого и восьмого элементов И-НЕ - со счетным входом счетчика.