Двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 Советский патент 1989 года по МПК H03K23/72 

1U62A74

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты импульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех и возможных кратковременных изменений напряжения питания .

Цель изобретения - расширение области применения путем исключения запрещенных и скрытых запрещенных состояний.

На фиг.1 представлена структурная, схема предлагаемого двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1; на фиг„2 - временные диаграммы его работы (номер диаграммы соответствует номеру шины, на которой присутствует этот сигнал, или, если сиг- 20 нал не подключен ни к одной шине, номер диаграммы соответствует номеру элемента на фиг.1, с выхода которого снимается этот сигнал),

входового элемента И-НЕ 22; двухвхо- довой элемент И-НЕ 23, выход которого подключен входу двухвходового

g элемента И-НЕ 24, к выходу которого подключена шина 25 обратного кода четвертого разряда; инвертор 26,вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 24, а выход подключен к шине 27

10 прямого кода четвертого разряда.

Счет1ше триггеры 3 и 17 срабатывают синфазно заднему фронту импульса, подаваемого на счетный вход соответствующего триггера. Установка

15 в о счетных триггеров обеспечивается подачей на вход установки в О нулевого логического уровня, а режим счета - подачей на этот вход единич- ногь логического уровня.

Двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 работает следующим образом. Пусть перед подачей положительных импульсов на входную шину 1 двоично-десятичного счетчика в коде 8-4Двоично-десятичный счетчик в коде 25 2-1 произведена начальная установка.

8-4-2г1 содержит входную шину 1 и шину 2 начальной установки, которые подключены соответственно к входу сигналов счета и входу установки в

Для этого достаточно подать на шину 2 начальной установки сигнал нулевого уровня Он непосредственно подается на вход установки в О

первого

первого

рует единичные сигналы на выходах

элементов И-НЕ 6, 8 и 13. После этоI1111

го на входе, установки в

триггера

О первого счетного триггера 3; пер- 30 счетного триггера 3 и вызывает появ- вый счетный триггер 3, прямой и ин- ление на его прямом выходе (на шине версный выходы которого соединены со- 4 прямого кода первого разряда) ну- ответственно с шинами 4 и 5 прямого левого уровня, а на инверсном выходе и обратного кода первого разряда; (на шине 5 обратного кода первого двухвходовой элемент 6, вход ко- 35 разряда) единичного уровня. Нулевой торого соединен с шиной 4 прямого ко- уровень на шине 4 прямого кода форми- да первого разряда; двухвходовой элемент И-НЕ 7, выход которого подключен к входу трехвходового элемента И-НЕ. 8, а вход - к входу установки единицы асинхронного RS-триггера 9 с раздельными входами, состоящего из четырехвходового элемента И-НЕ 10 и двухвходоврго элемента И-НЕ 11; двухвходовой элемент И-НЕ 12., вход котоТаким образом, происходит начальная установка триггера 9 с раздельными входами: на выходе элемента 10 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 11. - нулевой сигнал. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются еди40 с раздельными входами 9 оказывается единичный сигнал (с выхода элемента И-НЕ 8), а на его первом входе установки в О - нулевой сигнал (с шины 2 начальной установки),

45

рого подключен к выходу трехвходового элемента И-НЕ 13; шину 14 обратного кода второго разряда, подключенную к входу инвертора 15, выход которого соединен с шиной 16 прямого кода второго разряда; второй счетный триггер 17, прямой выход которого соединен с шиной 18 прямого кода третьего разряда, а инверсный выход - с шиной 19 обратного кода третьего разряда и с входс м установки единицы асинхронного RS-триггера с раздельными входами 20, состоящего из трехвходового элемента И-НЕ 21 и двух50

ничные сигналы (с выходов элементов И-НЕ 10 и 13), что приводит к форми- 55 рованию на его выходе нулевого сигнала. Сигнал с выхода элемента И-НЕ I2 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ (и на шине 14 обратного кода второго разряда, подключенной к

входового элемента И-НЕ 22; двухвхо- довой элемент И-НЕ 23, выход которого подключен входу двухвходового

элемента И-НЕ 24, к выходу которого подключена шина 25 обратного кода четвертого разряда; инвертор 26,вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 24, а выход подключен к шине 27

прямого кода четвертого разряда.

Счет1ше триггеры 3 и 17 срабатывают синфазно заднему фронту импульса, подаваемого на счетный вход соответствующего триггера. Установка

в о счетных триггеров обеспечивается подачей на вход установки в О нулевого логического уровня, а режим счета - подачей на этот вход единич- ногь логического уровня.

Двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 работает следующим образом. Пусть перед подачей положительных импульсов на входную шину 1 двоично-десятичного счетчика в коде 8-4Для этого достаточно подать на шину 2 начальной установки сигнал нулевого уровня Он непосредственно подается на вход установки в О

первого

счетного триггера 3 и вызывает появ- ление на его прямом выходе (на шине 4 прямого кода первого разряда) ну- левого уровня, а на инверсном выходе (на шине 5 обратного кода первого разряда) единичного уровня. Нулевой уровень на шине 4 прямого кода форми-

рует единичные сигналы на выходах

элементов И-НЕ 6, 8 и 13. После этоI1111

го на входе, установки в

триггера

счетного триггера 3 и вызывает появ- ление на его прямом выходе (на шине 4 прямого кода первого разряда) ну- левого уровня, а на инверсном выходе (на шине 5 обратного кода первого разряда) единичного уровня. Нулевой уровень на шине 4 прямого кода форми-

30 счетного триггера 3 и вызывает появ- ление на его прямом выходе (на шине 4 прямого кода первого разряда) ну- левого уровня, а на инверсном выходе (на шине 5 обратного кода первого 35 разряда) единичного уровня. Нулевой уровень на шине 4 прямого кода форми-

40 с раздельными входами 9 оказывается единичный сигнал (с выхода элемента И-НЕ 8), а на его первом входе установки в О - нулевой сигнал (с шисчетного триггера 3 и вызы ление на его прямом выходе 4 прямого кода первого раз левого уровня, а на инверс (на шине 5 обратного кода разряда) единичного уровня уровень на шине 4 прямого

ны 2 начальной установки),

ничные сигналы (с выходов элементов И-НЕ 10 и 13), что приводит к форми- 55 рованию на его выходе нулевого сигнала. Сигнал с выхода элемента И-НЕ I2 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ (и на шине 14 обратного кода второго разряда, подключенной к

3

выходу элемента И-НЕ 7) единичного уровня.

Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15 и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой уровень, подключенный также к счетному входу второго счетного триггера 17 Поскольку к входу установки в О этого триггера подключен нулевой сигнал с шины 2 начальной установки,на прямом вькоде триггера 17 (на шине 18 прямого кода третьего разряда) появляется нулевой уровень, а на его инверсном выходе (на шине 19 обратного кода третьего разряда) единичный уровень.

Таким образом, на входе установки в 1 триггера с раздельными входами 20 оказьгоается единичный сигнал (с шины 19 обратного кода третьего разряда), а на его первом входе установки в О - нулевой сигнал (с шины 2 начальной установки). Это вызывает начальную установку триггера 20 с раздельными входами: на выходе элемента И-НЕ 21 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 22 - нулевой. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 23 оказываются единичные сигналы (с выходов элементов И-НЕ 6 и 21).

Таким образом, на выходе элемента И-НЕ 23 появляется нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 24 (и на шине 25 обратного кода четвертого разряда, подключенной к выходу элемента И-НЕ 24). Единичный сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26 и на шине 27 прямого кода четвертого разряда оказывается нулевой сигнал.

Таким образом, во время действия Нулевого сигнала на шине 2 начальной установки формируются сигналы иа выходах всех логических элементов предлагаемого двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1 . Поскольку шина начальной установки подключена только к входам триггерньк схем, потенциалы на выходах логических элементов предлагаемого счетчика не изменяются по окончании режима начальной установки и формирования на шине 2 начальной установки единич-. ного уровня.

62474

Таким образом, после окончания режима начальной установки перед подачей импульсов счета нулевой уровень

с оказывается на всех шинах 4, 16, 18, 27 прямого кода а единичный уро- t вень - на всех шинах 5, 14, 19, 25 обратного кода счетчика. Это означает, что счетчик установлен в состоя10 ние 0000.

После прохождения первого импульса (момент t), подаваемого на входную шину 1, происходит переброс счетного триггера 3 в единичное состоя15 ние: на его прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) - нулевой ,

20 После этого на всех входах элемента И-НЕ 8 оказьгеаются единичные сигналы и на выходе элемента И-НЕ 8 формиру- ется нулевой уровень. Этот сигнал подтверждает единичный уровень на

2Ь выходе элемента И-НЕ 7 и попадает на вход установки в 1 триггера 9 с раздельными входами. Поскольку на всех входах установки в О этого триггера присутствуют единичные сиг30 налы (с выхода элемента И-НЕ 13, с шины 2 начальной установки и с шины 25 обратного кода четвертого разряда), сигнал на входе установки в 1 вызывает переброс триггера 9 в еди35 ничное состояние: на выходе его элемента И-НЕ 11 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10. - нулевой.

40

45

50

55

Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 10 вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12 Других изменений сигналов в момент t не происходит, и в счетчике оказывается состояние 0001 о

В момент t, окончания второго импульса счетный триггер 3 переходит в состояние О. При этом на его инверсном выходе формируется единичный сигнал, а на прямом выходе - нулевой. Этот сигнал подтвервдает единичный уровень на выходах элементов И- НЕ 6 и 13 и устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что. приводит к формированию на де элемента И-НЕ 7 нулевого сигнала.

Таким образом, на шине 14 обратного кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Он инвертируется инвертором 15,и на шине 1 6 прямого кода второго разряда появляется единичньй сигнал. Других изменений сигналов на выходах элементов в момент t не происходит, и в счетчике оказывается : состояние 0010,

I После окончания третьего импульса I подаваемого на входную шину 1 (момент t) в счетный триггер 3 записыI О

I вается единица: появляется нулевой ; сигнал на его инверсном выходе (шина

5 обратного кода первого разряда) и ; единичный сигнал на прямом выходе i (шина 4 прямого кода первого разряда) , После этого на всех входах элемента И-НЕ 13 оказываются единичные I сигналы, в результате чего на выходе I элемента И-НЕ 13 появляется нулевой I сигнал. Он подтверждает единичный I сигнал на выходе элемента И-НЕ 12 и ; поступает на один из входов установки в О триггера 9 с раздельными : входами.

Поскольку на всех остальных входах этого триггера присутствуют еди- ничные сигналы, на выходе его эле- i мента И-НЕ 10 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 11 - нулевойо Все остальные сигналы остаются в момент t. неизменными, и i двоично-десятичный счетчик в коде : 8-4-2-1 оказьшается в состоянии ООП.

После окончания четвертого импульса счета, подаваемого на ишну 1 (момент ц), в счетный триггер 3 запи- сьшается ноль: появляется единичный сигнал на его инверсном выходе (шина

5обратного кода первого разряда) и нулевой сигнал на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда). Данный сигнал подтверждает единичные выходные сигналы элементов И-НЕ

6и 8, а также устанавливает единичный выходной сигнал на элементе И-НЕ 13 После этого на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказьюаются единичные сигналы, т.е. на выходе элемента И- НЕ 12 формируется нулевой уровень Он, в свою очередь, формирует едиi, ничнь1й сигнал на выходе элемента И- НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда), который инвертируется инвертором 15 (шина 16 прямого кода второго разряда),

Таким образом, на счетном входе i второго счетного триггера 17 проходит задний фронт входного сигнала.

Так как на вход установки в О триггера 17 подан единичный сигнал с шины 2 начальной установки, в момент t происходит переключение счетного триггера 17; на его прямом выходе

(шина 18 прямого кода третьего раз- ряда) устанавливается единичный уровень, а на инверсном выходе (шина 19 обратного кода третьего раэряда) - нулевой Этот сигнал подтверждает

единичный выходной сигнал элемента И-НЕ 24 и поступает на вход установки в 1 триггера 20 с раздельными, уходами. Поскольку на остальных входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, происходит переключение триггера 20: на выходе его элемента 22 появляется единичный уровень, а на выходе 1элемента И-НЕ 21--- нулевой. Этот уровень вызывает появ

ление единичного сигнала на выходе

элемента И-НЕ 23. Других изменений сигналов в момент t. не происходит, И двоично-десятичный счетчик в коде устанавливается в состояние

0100.

После прохождения четвертого импульса счета состояния выходных сигналов 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15 (которые только лишь менялись в моменты

tj и t).tg) полностью повторяют сос-, тояния перед подачей первого импуль- са счета. Не изменились и внешние сигналы на этой группе элементов, значит изменения сигналов в момент

t окончания пятого импульса счета должны повторять изменения.в момент t, после шестого (tg) будут те же изменения, что и в момент t,j, а после седьмого (ty) - те же, что и в момент tjo

Таким образом, в момент t счетчик переходит в состояние 0101, в момент t.g - в состояние 0110, а в момент t- - в 0111с, При этом, после

окончания I переходного процесса переключения счетчика в момент t-, нулевые уровни должны присутствовать на шинах 5, 14, 19 обратного кода и на шине 27 прямого кода, а единичные

уровни - на шинах 4, 16, 18 прямого кода и на шине 25 обратного кода. Кроме того, единичньй уровень должен быть на выходах элементов И-НЕ 6, 8, 10, 12, 22 и 23о На выходах элементов И-НЕ II, 13, 21 устанавливаются нулевые уровни сигналов,

В момент tg окончания восьмого импульса счета происходит переброс счетного триггера 3 в нулевое состояние. При этом на его инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) устанавливается единичный уровень, а на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) формируется нулевой сигнал. Он подтверждает единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 6 и 8, а также устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 13. После этого на обоих входах ,элемента И-НЕ 12 устанавливаются единичные уровни, и на выходе элемента И-НЕ 12 формируется нулевой уровень. Этот сигнал вызьшает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7-(шина 14 обратного кода второго разряда). Этот сигнал инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда формируется нулевой сигнал.

Таким образом, на счетном входе второго счетного триггера 17 проходит задний фронт сигнала счета (в то время, как на входе начальной установки сохраняется неизменным единичный сигнал с шины 2 начальной установки), что вызьшает переброс триггера 17: на шине 18 прямого кода третьего разряда появляется нулевой сигнал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда формируется единичный сигнал. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 24 ничные сигналы, в результате чего на выходе этого элемента (шина 25 обратного кода четвертого разряда) формируется нулевой сигнал. Ои инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Других изменений сигналов в момент tg не будет, и двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 устанавливается в состояние 1000.

После окончания девятого импульса (момент tq) происходит срабатывание счетного триггера 3: на шине 5 обратного кода первого разряда появляется нулевой сигнал,а на шине 4 прямого кода первого разряда - единичный. После этого на обоих входах

элемента И-НЕ 6 устанавливаются еди-г ничные сигналы. В результате на выходе элемента И-НЕ 6 формируется ну- 5 левой сигнал. Он подтверждает единичный выходной сигнал элемента И-НЕ 23 и попадает на один из входов установки в О триггера 20 с раздельными входами. Поскольку на остальных

10 входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, происходит его переключение: на выходе элемента И- НЕ 21 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 22 - нуле вой. Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент t.

20

25

30

.g не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 устанавливается в состояние 1001.

По-окончании десятого импульса счета (момент t, ) происходит срабатывание первого счетного триггера 3. При этом на его инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) формируется единичный сигнал, а на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) - нулевой сигнал. Он подтверждает единичный сигнал на выходах элементов И-НЕ 8 и 13, а также формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6. Пос- . ле этого на обоих входах элемента И-НЕ 23 устанавливаются единичные уровни и на выходе элемента И-НЕ 23 35 появляется нулевой сигнал. Он, в свою очередь, устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда). Сигнал на шине 25 иноказываются еди- 40 вертируется инвертором 26, и на шине

27 прямого кода четвертого разряда появляется нулевой сигнал. Других изменений в момент не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде : 45 8-4-2-1 устанавливается в состояние ООООо При этом все выходные сигналы логических элементов двоично-десятичного счетчика в коде повторяют соответствующие сигналы после окончания начальной установки перед подачей сигналов счета. Далее работа двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1-происходит указанным образом.

Таким образом, двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 последовательно переходит в состояния от 0000 до 1001 и далее опять 0000. По50

55

4624748

элемента И-НЕ 6 устанавливаются еди-г ничные сигналы. В результате на выходе элемента И-НЕ 6 формируется ну- 5 левой сигнал. Он подтверждает единичный выходной сигнал элемента И-НЕ 23 и попадает на один из входов установки в О триггера 20 с раздельными входами. Поскольку на остальных

10 входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, происходит его переключение: на выходе элемента И- НЕ 21 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 22 - нуле вой. Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент t.

.g не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 устанавливается в состояние 1001.

кажем, что, кроме этих десяти состоя- йий, схемная реализация счетчика не допускает никаких других состояний. Таких запрещенных состояний в принципе имеется шесть: 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

Покажем вначале исключение эапре- военных состояний 1 100, 1101, 1110 И 1111.0 Во всех этих состояниях на 4ине 18 прямого кода третьего разря- Да должен присутствовать единичный 4игнал, а на шине 19 обратного кода Третьего разряда - нулевой сигнал.

Нулевой сигнал на шине 19 подает- фя на вход элемента И-НЕ 24. Таким фбразом, на выходе элемента И-НЕ 24 шина 25 обратного кода четвертого разряда) устанавливается единичный игнал. Он инвертируется инвертором 6, и на шине 27 прямого кода четвер- ого разряда устанавливается нуле- ой сигнал, т.е. схемная реализация Ьчетчика исключает одновременное на- (зичие в его третьем и четвертом раз- 5ядах .единичной информации, и состоя- йия 1)00, 1101, то и 1111 возникнуть не могут.

Покажем теперь исключение запре- Ценных состояний 1010 и 1011„ В. об.о- |нх этих состояниях на шине 25 обрат- Його кода четвертого разряда должен Присутствовать нулевой уровень сигна (па, которьй, инвертируясь инвертором 126, создает единичный сигнал на шине 127 прямого кода четвертого разряда. Нулевой сигнал на шине 25 определяет единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 8, 10 и 13„ При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формирование на его выходе нулевого сигнала

Нулевой.сигнал на выходе элемента И-НЕ 12 определяет появление единич- ного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда). Он инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда формируется нулевой сигнал, Тое., схемная реализация счетчика исключает одновременное наличие в его четвертом и втором разрядах единичной информации, и состояния 1010 и 1011 возникнуть не могут.

Таким образом,- схема двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1 исключает возможность любого запрещен- . ного состояния.

Покажем теперь исключение скрытых запрещенньк состояний. Эти состояния в принципе могут возникнуть при перебросе триггеров 9 и 20 с раздельными входами при воздействии мощной помехи, если на всех их входах в момент воздействия помехи присутствуют единичные сигналы. Из анализа временных диаграмм работы счетчика (фиг.,2) видно, что таких состояний может быть девять: четыре у триггера 9 с раздельными входами и пять у триггера 20 с раз- 5 дельными входами

Рассмотрим подробно эти ситуадаи Происходит переброс триггера 9 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени пос- 0 ле начальной установки (или по окончании десятого импульса счета) до окончания первого импульса. При этом на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается единичный сигнал, а на вькоде эле- 5 мента И-НЕ 10 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12, При этом на обоих входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что 30 определяет формирование на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется инч вертором 15, и на шине J6 прямого ко- 35 да второго разряда появляется единичный сигнало Таким образом, при воздействии помехи счетчик переход дит из состояния 0000 в состояние 0010„ При эхом выходные сигналы на 40 всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия второго импульса счета о

Происходит переброс триггера 9 с раздельньми входами под воздействи- 45 ем внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего При этом на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается нулевой сигнал, а на выходе эле- 50 мента И-НЕ 10 - единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который, в свою очередь, 55 изменяет выходной сигнал элемента И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда) с нулевого на единичный. Этот единичный сигнал инвертируется инвертором 15, и на шине 16

1

прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0010 в состояние 0000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после начальной установки.

Происходит переброс триггера 9с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания четвертого импульса до окончания пятого При этом на выходе элемента И-НЕ 11 оказьшается единичный сигнал, а на выходе элемен та И-НЕ 10 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12, На обоих : входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого Кода в- орого разряда появляется единичньй сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0100 в состояние ОНО, При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия шестого импульса счета.

Происходит переброс триггера 9 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания шестого импульса до окончания седьмого о При этом на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается, нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 - единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются нулевые сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который в свою очередь, изменяет выходной сигнал элемента И- НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда) с нулевого на единичный. Этот единичный сигнал инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0110 в состояние 0100, При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса.

25

6247412

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени 5 после начальной установки (или по окончании десятого импульса счета) до окончания первого импульса. При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказьшается единичный сигнал, а на вы- 10 ходе элемента И-НЕ 21 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 23 о При этом на обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сиг- 15 налы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 20 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0000 в состояние 1000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия восьмого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием 30 внешней помехи в момент времени после окончания первого импульса счета до окончания второго импульса. При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказывается единичный сигнал, а на вы- 35 ходе элемента И-НЕ 21 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 23, При этом на обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сигна- 40 лы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шинй 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 пря- 45 мого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 8 и переключению триг- 50 гера 9 с раздельными входами. При этом на выходе элемента И-НЕ 11 появляется нулевой сигнал, а на выхо- , де элемента И-НЕ 10 - единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 12 оказы- 55 ваются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который подтверждает единичньй сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 о Единичный сигнал на шине 27

13

прямого кода четвертого разряда попадает на вход элемента И-НЕ 6, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала (так как на втором входе этого элемента также присутствует единичный сигнал). Яу- левой сигнал на выходе элемента И-Н 6 приводит к переключению триггера 20 с раздельными входами: на выходе : элемента И-НЕ 22 оказывается нулево I сигнал, а на выходе элемента И-НЕ I 21 - единичный Таким образом, при I воздействии помехи счетчик переходи I из состояния 0001 в состояние 1001. I При этом выходные сигналы на всех I элементах соответствуют состоянию I счетчика после воздействия девятого

Iимпульса счета.

II,

i Происходит переброс триггера 2{} с раздельными входами под воздейст- 1 вием внешней помехи в момент време- I ни после окончания второго импульса ; счета до окончания третьего импульса : При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказьшается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 - нулевой, что приводит к формированию единичного уровня на выходе элемента И-НЕ 23 о На обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его вько- ; де (шина 25 обратного кода четвер- i того разряда) нулевого сигнала Ну- 1 левой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал о Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к переключению триггера 9 с раздельными входами. При этом на выходе элемента И- НЕ П появляется, нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 - единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 12 оказьюаются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который обеспечивает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7 (шина ,14 обратного кода второго разряда). Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, цри воздействии помехи счетчкск переходит из состояния 0010 в состояние 1000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответств тот

6247414

состоянию счетчика после воздействия восьмого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20 с

5 раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания третьего импульса счета до окончания четвертого импульса При этом на выходе элемента И-НЕ 22

10 оказьгоается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на вькоде элемента И-НЕ 23. На обоих входах элемента И-НЕ 24

15 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 25 инвертирует20 ся инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 13, При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказьгааются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который, в свою очередь, обеспе30 чивает формирование единичного сигнала На .выходе элемента И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда), Единичньй сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16

35 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Единичный сигнал на шине 27 попадает на вход элемента И-НЕ 6, на втором входе которого также присутствует единичный

40 сигнал (шина 4). Это обуславливает формирование на его выходе нулевого сигнала. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния ООП в состояние 1001. При

45 этом выходные сигналы на бсех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия девятого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20

с раздельными входами под воздействи-. ем внешней помехи в момент време ни после окончания восьмого импульса счета до окончания девятого импульса, При этом на выходе элемента И-НЕ 22 окайьшается нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 - единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 23 оказываются единичные сигналы, что при15

водит к формированию на его выходе нулевого сигнала, которьш определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда). Единичньй сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется нулевой сигнал. Таким обра- зом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 1000 в состояние 0000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после начальной, ус- тановки (или воздействия десятого импульса счета). Такой сбой может быть,зарегистрирован и учтен

Таким образом, указаны все случаи возможного переключения под воздействием внешней помехи одного из триггеров с раздельными входами 9 или 20, Однако существуют два интервала времени, когда возможен переброс сразу двух этих триггеров с раздельными входами Рассмотрим эти случаи

Происходит переброс триггеров 9 и 20 с раздельными входами под воздейЕдиничньй сигнал на шине.14 инвертируется инвертором 15,. и на шине 16 прямого кода вторйго разряда появляется нулевой сигнал При этом происходит переключение второго счетного триггера 17, в результате чего на шине 18 прямого кода третье го разряда появляется единичный сиг нал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда - нулевой сигнал, который, в свою очередь, определяет

ствием внешней помехи в момент време- 30 формирование единичного сигнала на

ИИ после начальной установки (или по окончании десятого импульса счета) до окончания первого импульса При этом на выходах элементов И-НЕ 11 и 22 оказьшаются единичные сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 10 и 21 - нулевые Нулевой сигнал на выходе . элемента И-НЕ 10 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12„ При этом на обоих вкодах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналь, что приводит к формированию нулевого сигнала на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда)

Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда формируется единичный сигнал. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 21 приводит к формированию единичного сигнала на выходе злемента И-НЕ 23 При этом на обоих входах элемента И-НЕ 24 оказьшаются единичные сигна- лы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала

выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда), Единичньй сигнал на шине 25 инверти руется инвертором 26, и на шине 27

35 прямого кода четвертого разряда появляется нулевой сигнал. Таким обра зом, при воздействии помехи после переходного процесса счетчик переходит из состояния 0000 в состояние

40 0100. При этом выходнь1е сигналы на всех элементах соответствуют состоя нию счетчика после воздействия четвертого импульса счета.

Происходит переброс триггеров 9

45.и 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего импульса счета. При этом на выходах

50 элементов И-НЕ 10 и 22 оказываются единичные сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 11 и 21 - нулевые сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 10 поступает на вход эле55 мента И-НЕ 12. При этом на обоих вхо дах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который определяет появле . ю 15

146247416

Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвер тором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 определяет переключение триггера 9 с раздельными входами, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И- НЕ 10 - единичный сигнал. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется нулевой сигнал, которьй определяет появление единичного сигнала на выходе элемент та И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда)

Единичньй сигнал на шине.14 инвертируется инвертором 15,. и на шине 16 прямого кода вторйго разряда появляется нулевой сигнал При этом происходит переключение второго счетного триггера 17, в результате чего на шине 18 прямого кода третьего разряда появляется единичный сигнал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда - нулевой сигнал, который, в свою очередь, определяет

формирование единичного сигнала на

выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда), Единичньй сигнал на шине 25 инвертиг руется инвертором 26, и на шине 27

35 прямого кода четвертого разряда по является нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи после переходного процесса счетчик переходит из состояния 0000 в состояние

40 0100. При этом выходнь1е сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса счета.

Происходит переброс триггеров 9

45.и 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего импульса счета. При этом на выходах

50 элементов И-НЕ 10 и 22 оказываются единичные сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 11 и 21 - нулевые сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 10 поступает на вход эле55 мента И-НЕ 12. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который определяет появле

17

ние единичного сигнала на вьпсоде элмента И-НЕ 7 (шина I4 обратного код второго разряда). Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал.

Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 21 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемен :та И-НЕ 23, На обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные синалы, что приводит к появлению на его -выход8 (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнал Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда оказывается единичньй сигнал При переключении инвертора 15 срабатывает второй счетный триггер 17, в результате чего на шине 18 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал, а на шине 19 - нулевой сигнал.

Нулевой сигнал на шине 19 приводит к появлению на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда) единичного сигнала Единичный сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26s и на шине 27 прямого кода четвертого разряда пояляется нулевой сигнал. Таким образо при воздействии помехи счетчик пере ходит из -состояния 0010 в состояние 0100. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса счета.

Таким образом, предлагаемая схем двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1 исключает возможность любог скрытого запрещенного состояния, поскольку его переходы определены и . проявляются однозначно в его выходных сигналах. При этом в счетчике полностью отсутствуют состязания.

Формулаизобр. етения 50

45

Двоично-десятичный счетчик в коде 8 - 4 - 2 - I, содержащий два счетных триггера, два асинхронных RS- триггера с раздельнь1ми входами, два трехвх-одовых элемента И-НЕ, пять двухвходовых элементов И-НЕ, два инвертора, вход сигналов счета первого

0

2474

18

счетного триггера соединен с входной шиной, вход установки в О - с шиной начальной установки, инверсный выход - с шиной обратного кода первого разряда, а прямой выход - с шиной прямого кода первого разряда, с первым входом второго трехвходового элемента И-НЕ и с первым входом второго двухвходового элемента И-НЕ, второй . вход которого подключен к шине прямого кода четвертого разряда и к выходу второго инвертора, а выход - к первому входу четвертого двухвходо5 вого элемента И-НЕ и к первому входу установки нуля первого асинхронного RS-триггера, инверсньй выход которого соединен с вторым входом четвертого двухвходового элемента И-НЕ, вы0 ход которого подключен к первому входу пятого двухвходового элемента И- НЕ, второй вход которого соединен с шийой обратного кода третьего разряда, инверсньш выходом второго счетного триггера и входом установки единицы первого асинхронного RS-триггера, второй вход установки нуля которого подключен к шине начальной

установки, входу установки в О вто- 0

5

5

0

0

рого счетного триггера и к первому входу, установки нуля второго асинхронного RS-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего двухвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму входу установки нуля второго асинхронного RS-триггера, вход установки единицы которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к шине обратного кода четвертого разряда, к выходу пятого двухвходового элемента И-НЕ, к входу второго инвертора и к пер5 вому входу первого трехвходового элемента И-НЕ, а третий вход - к шине обратного кода второго разряда и к входу первого инвертора, выход которого соединен с шиной прямого кода второго разряда и с входом сигналов счета второго счетного триггера, прямой выход которого подключен к шине прямого кода третьего разряда, отли ч ающийся

5 тем, что, с целью расширения области применения путем исключения запрещенных и скрытых запрещенных состояний, второй вход первого трехвходового элемента И-НЕ подключен к шине

прямого кода второго разряда, третий вход - к шине прямого кода первого разряда, а выход - к второму входу третьего двухвходового элемента И-НЕ, вькод которого подключен к первому входу первого двухвходового элемента И-НЕ, выход которого соединен с

шиной обратного кода второго разряда, а второй вход - с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ, вто- рой вход которого подключен к третьему входу установки нуля второго асинхронного КЗ-триггера.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты импульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех, кратковременных изменений напряжения питания. Обеспечивает полное исключение соревнований, запрещенных и скрытых запрещенных состояний. Счетчик состоит из двух счетных триггеров 3 и 17, пяти двухвходовьпс элементов И-НЕ 6, 7,12,23,24, двух трехвходовых элементов И-НЕ 8 и 13, двух триггеров с раздельными входами 9 и 20. Счетчик формирует прямой и инверсный двоично-десятичные коды числа импульсов, поступающих на него по входной шине 1. 2 ил. с (Л с: о ю 4ib U а

ф|||.