Счетчик Советский патент 1989 года по МПК H03K23/40 

Изобретение относится к 1и1фровой вычислительной технике и дискретной Автоматике и может быть использовано для счета импульсов в двоичном коде.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже изображена структура счетчика, каждая группа которого, |сроме младшей, содержит два разряда, выполненного на логических элементах i-HE, а млддшая группа содержит три эазряда.

Счетчик содержит группы . разрядов - , каждый из которых содержит основной 1 и вспомогательный 2 триггеры, причем каждый из :)азрядов группы, кроме старшего :)азряда содержит элемент И-НЕ 3 .1 каждая группа содержит дополнительный триггер 4, в каждом из разрядов - единичнь выход основного i-pHrrepa 1 соединен с единичным вхо- ;|tOM вспомогательного триггера 2, нуфевой выход которого соединен с еди- Йичным входом основного триггера 1, it в каждом из разрядов группы, Например , кроме старшего разрр- jj,a , единичньй выход вспомогатель- Його триггера 2 соединен с входом Элемента И-НЕ 3 зтого же разряда а единичный выхдц вспомогательного Триггера 2.старшего разряда соединен с единичным входом дополнитель- його триггера 4 этой же группы , Йулевой выход вспомогательного триг- fepa 2, каждого из разрядов группы, Например , , соединен с входом : лемента И-НЕ 3 предьщущего разряда и с нулевыми входами основного И., вспомогательного 2 триггеров каждого из предшествующих разрядов этой же группы , выход элемента И-НЕ 3 разряда, например , соеди- йен с нулевым входом вспомогательно- ;Гч) триггера 2 следующего разряда , единичньй выход дополнительного tpиггepa 4 каждой группы, например , кроме первой группы , соеди- Мен с нулевым входом вспомогательного триггера 2. младшего разряда следующей, группы , а единичный вькцд Дополнительного триггера 4 первой Группы соединен с нулевыми входа- 1Ш вспомогательных 2 и .дополнительных 4 триггеров всех последующих групп , нулевой выход дополнительного триггера 4,группы, например Соединен с нулевыми входами основно0

5

0

5

0

5

0

5

0

го 1 и BcnoMorarejTbiioro 2 триггеров кажло1 о из разрядов 2 этой же группы 1 1, B.nepnoti группе 1 1 с единичными входами вспомог ательного триггера 2 старшего разряда соединены единичный выход основного триггера 1 и нулевой выход вспомогательного триггера 2 младшего разряда , с входами элемента И-НЕ 3 которого соединены нулевые выходы вспомогательных триггеров 2 всех последующих разрядов этой же группы , а выход элемента И-НЕ 3 младшего разряда группы .соединен с нулевыми входами вспомогательных триггеров 2 всех последующих разрядов этой же группы , с нулевыми входами всех вспомосательных 2 и дополнительных 4 триггеров счетчика соединена тактовая шина 5, выход элемента И-НЕ 3 каждого разряда , кроме старшего , каждой группы, например , кроме первой группы , соединен с единичным входом вспомогательного триггера 2 следующего разряда этой же группы, а единичный выход Дополнительного триггера 4 каждой группы, например , кроме .первой , соединен с единичным входом вспомогательного триггера 2 младшего разряда сле- дующей группы .

Счетчик работает следующим образом.

Прямой взвешенный код образуется на единичных выходах основных триггеров, на нулевых выходах которых формируется инверсный код.

Рассмотрим работу счетчика из исходного состояния логического О на единичном выходе основного триггера 1 младшего разряда второй группы и логических 1 на единичных выходах остальных его основных триг- геров 1 и дополнительного триггера 4 первой группы .

Фронт ближайшего импульса на шине 5 вызывает появление логического О на нулевом выходе дополнительного триггера 4 группы , который устанавливает в нулевое состояние основные триггеры 1 этой группы. Одно5

временно логический О появляется на нулевом выходе вспомогательного триггера 2 разряда .группы , который устанавливает логический 1 на единичном вькоде основного триггера 1 этого же разряда. По срезу тактового импульса логический

3

появляется на единичном выходе допонительного триггера 4 группы , а логическая 1 на выходе элемента И-НЕ 3 разряда группы . В течение времени, пока на единичном вы- ходе дополнительного . триггера 4 первой группы присутствует логический О в группах с по распространяется сигнал переноса следующим образом. Логическая 1 с вы- хода элемента. И-НЕ 3 разряда группы , поступая на единичный вход -вспомогательного триггера 2 разряда этой же группы, вызывает появление логического О на его еди ничном выходе. Этот логический О вызывает появление логической 1 на единичном выходе дополнительного триггера 4 второй группы , которая, поступая на единичный вход вспо могательного триггера 2 следующей группы , вызывает аналогичные . переключения в этой группе и т.д. Одновременно с. этим последующие счетные импульсы вызывают переключение основных триггеров 1 первой группы . Причем логическая 1 на единичном выходе дополнительного триггера 4 первой группы. появится к моменту поступления на вход 5 счетного импульса, где М - число разрядов счетчика.

Для обеспечения максимального быстродействия счетчика в управляющем режиме с минимальным периодом следо- вания тактовых импульсов 6 ts, гдetз- максимальная задержка логического элемента И-НЕ, необходимо, чтобы логическая 1 на единичном выходе дополнительного триггера 4 последней группы появилась к моменту поступления счетного импульса. Последнее выполняется при следующем условии М - К , 3 -2 -2, где К , - число разрядов в первой группе. Так, например, если число разрядов К, в первой группе будет принимать значения 1, 2, 3, 4, то число разрядов М счетника будет принимать соответственно значения , 12, 25, 50.

Фронт счетного импуль.са на входе 5 устанавливает счетчик и исходное состояние, т.е. все его ос- новные триггеры устанавливаются в нулевое состояние.

Общее число связей в предлагаемом счетчике определяется по формуле

1084

(т - 1)(К2 + 13К ч- З; + К(2К +7) + + А,

если в нем m групп, а каждая группа содержит одинаковое число разрядов, равное К.

Если число разрядов в каждой группе разное и равно Kj, где i Т, 2, ..., т, то общее число связей в предлагаемом .счетчике в этом случае определяется по формуле

. 2К2 + 7К, + 7 + Z(K2 -I- 13К.-+3),

где К - ЧИСЛО разрядов в. первой группе.

Таким образом, при сохранении максимального быстродействия предлагаемого счетчика достигается упрощение его структуры за счет сокращения числа межэлементных связей и применения элементов с меньшим коэффициентом объединения по входу.

Формула изобретения

5

Счетчик, содержащий группы разрядов с числом разрядов в младшей группе не меньше трех, каждый из которых содержит основной и вспомогательный триггеры,, каждый из разрядов группы, кроме старшего разряда, содержит элемент И-НЕ, а каждая группа содержит вспомогательный триггер, в каждом из разрядов единичный выход основного триггера соединен с единичйым входом вспомогательного триггера, нулевой выход которого соединен с единичным входом основного триггера, а в каждом из разрядов группы, кроме старшего, разряда, единичный выход вспомогательного триггера соединен с входом элемента И-НЕ этого же разряда, а единичный выход вспомогательного триггера старшего разряда соединен с единичным входом дополнительного триггера этой же группы, нулевой выход вспомогательного триггера каждого из разрядов группы соединен с входом :элемента И-НЕ предыдущего разряда и с нулевыми входами основного и вспомогательного триггеров каждого из предшествующих разрядов этой же группы, выход элемента И-НЕ каждого разряда группы соединен с нулевым входом рспомогательного триггера следующего разряда, единичный выход дополнительного триггера каждой группы, кроме первой, соединен с нулевым вхо

5

дОм вспомогательного триггера млад- разряда следующей группы, а еди н)1чный выход дополнительного тригге- р первой группы соединен с нулевыми вводами , .вспомогательных и дополни- т льньЬс триггеров всех последующих , нулевой выход дополнительного т|)иггера группы соединен с нулевыми входами основного и вспомогательного т:эиггаров каждого из разрядов этой группы в первой группе с единич- ними входами гвспомогательнс го триг- Г .ра старшего разряда соединены еди- выход основного триггера и нулевой выход вспомогательного триг- fflaдraeгo .разряда, с входами элемента которого соединены нулевые выходы вспомогательных триггеров в:ех .последующих разрядов этой же группы,, а выход элемента, И-НЕ млад- разряда первой группы соединен

с нулевыми входами вспомогательных триггеров всех последующих разрядов этой же группы, с нулевыми входами всех вспомогательных и дополнительных триггеров счетчика соединена тактовая шина, отличающийся тем, что, с целью его упрощения, :в первой группе выход элемента И-НЕ каждого разряда, кроме младшего, соединен с единичньм входом вспомогательного триггера следующего разряда этой же группы, выход элемента каждого разряда каждой группы, кроме первой, соединен с единичным входом вспомогательного триггера следующего разряда этой же группы, а единичный выход дополнительного триггера каждой группы, кроме первой, соединен с единичным входом вспомогательного триггера младшего разряда следующей группы,

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - упрощение. Основу изобретения составляет счетчик, содержащий группы разрядов, каждая из которых состоит из трех или более разрядов. Каждьй разряд, кроме последнего, выполнен на- основном и вспомогательном триггерах и элементе И-НЕ, а последний разряд выполнен на основном, вспомогательном и дополнительном триггерах. Упрощение достигается за счет соединения в первой группе выхода элемента И-НЕ каждого разряда, кроме младшего, с единичным входом вспомогательного триггера следующего разряда той.же группы, а един таный выход vдополнительного триггера каждой группы, кро ме первой, соединен с единичным входом, вспомогательного триггера младшего разряда следующей rpyniai, что позволяет уменьшить количество межразрядных связей. 1 ил.