Счетчик в коде Грея Советский патент 1990 года по МПК H03K23/58 

(21)4342351/24-21

(22)11.12.87

(46) 23.03.90. Бюл. № 11

(71)Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)

(72)В.И.Варшавский, В.Б.Мараховский, Н.М.Кравченко и Ю.С.Татаринов

(53)621.37.322 (088.8)

(56)Проектирование микроэлектронных цифровых устройств./Под ред. С.А.Майорова. - М.: Сов.радио, 1977, с.170, рис.5.16, с.172, рис.5.17, с.168,

рис.5.15.

Авторское свидетельство СССР № 1492474, кл. Н 03 К 23/18, 1987.

(54)СЧЕТЧИК В КОЛЕ ГРЕЯ

(57)Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для счета импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия. Счетчик содержит один вспомогательный счетный триггер но элементах И-МЛИ-НЕ, два нечетных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ и два четных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ. Счетный вход счетчика в коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера. Имеется вход начальной установки. Вспомогательный счетный триггер образует схему однотактного Т-триггера с одним элементом памяти, образованным двумя элементами и одним коммутационным триггером, образованным двумя элементами. Выходы элементов вспо могательного Т-триггера соединены с входами первого счетного триггера. Выходы каждого счетного триггера соединены с входами последующего счетного триггера. Выигрыш з быстродействии достигается за счет ускорения поразрядного переноса. 2 ил.

с 9

(/

С

Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для счета импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия. Счетчик содержит один вспомогательный счетный триггер на элементах И-ИЛИ-НЕ, два нечетных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ и два четных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ. Счетный вход счетчика в коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера. Имеется вход начальной установки. Вспомогательный счетный триггер образует схему однотактного T-триггера с одним элементом памяти, образованным двумя элементами и одним коммутационным триггером, образованным двумя элементами. Выходы элементов вспомогательного T-триггера соединены с входами первого счетного триггера. Выходы каждого счетного триггера соединены с входами последующего счетного триггера. Выигрыш в быстродействии достигается за счет ускорения поразрядного переноса. 1 ил.

Изобретение относится к двоичным счетчикам импульсов, обеспечивает счет в двоичном коде и коде Грея и может использоваться в вычислительной технике, в частности в схемах управления памятью, в схемах согласования вычислительных устройств с управляемыми объектами и др.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема счетчика; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Счетчик содержит один вспомогательный счетный триггер 1, который образован элементами И-ИЛИ-НЬ 2-5, два нечетных счетных триггера 6, которые образованы элементами И-ИЛИ НЕ 7-Ю, и два четных счетных триггера 11, которые образованы элементами И-ИЛИ-НЕ 12-15. Счетный вход 16 счетчика а коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера. На чертеже приведена одна из возможных схем начальной установки счетчика имеющая вход 17 начальной установки. Вспомогательный счетный триггер образует известную схему однотактнсго счетного триггера с одним элементом памяти, который образован элементами

Сг

СГ

N:

I и 5 и одним коммутационным триггером, который образован элементами 2 и 3. Выходы элементов 2-5 вспомогательного счетного триггера соединены с входами 18-21 первого нечетного сметного триггера 6. Выходы 22-25 каждого нечетного счетного триггера

6соединены соответственно с входами 26-29 последующего, нечетного счет HOI триггера 11, а выходы 30-33 четного счетного триггера 11 соединены соответственно с входами 18-21 последующего нечетного счетного триггера 6 .

I

Нечетный счетный триггер Ь рргдставляет собой совокупность двух триггеров, образованных элементами

7и 8, 9 и 10. Выходы элементов /

и 8 соединены соответственно с выхо- дами 25 и 22 нечетного счетного триггера 6, с первыми входами вторых групп входов элементов 10 и 9 с вторыми входами всех трех групп входов элементов 8 и 7. Выходы элементов 9 и 10 соединены соответственно с выходами 23 и нечетного счетного триггера 6, с первыми входами первых групп входов элементов 7 и 8, с вторыми входами всех трех групп входов элементов 10 и 9. Входы 18-21 нечетного счетно о триггера 6 соединены соответственно с первыми входами третьих групп входов элементов 7 и 8, с первыми входами вторых групп входов элементов 7 и 8, с первыми входами первых групп входов элементов 9 и 10 и с первыми входами третьих групп входов элементов 10. Четный триггер представляет собой сово- купность двух триггеров, которые образованы элементами 12 и 13, 1 и 15.

Выходы элементов 12 и 15 соединены соответственно с выходами 33 и 30 четного счетного триггера 11, с вторыми входами первых групп входов элементов и 15, с первыми входами вторых групп входов элементов 13 и 12. Выходы элементов и 15 соеди- нены соответственно с выходами 31 и 32 четного счетного триггера 11, с первыми входами первых групп г ходов элементов 12 и 13, с первыми входами вторых групп входов элементов 15 и 1. Входы 26-29 четного счетного триггера 11 соединены соответственно с первыми входами первых групп входо элементов и 15, с третьими входами первых групп входов элементов и 15, с третьими входами первых груп входов элементов 12 и 13, с вторыми входами первых групп входов элементов 12 и 13. Выходи эле ментов 2 и 3 вспомогательного счетного триггера, выходы 22 и 25, 30 и 33 каждого четного и нечетного счетного триггера соединены с шинами двоично о счета. Выходы 23 и 2k, 31 и 32 каждого четного и нечетного счетного триггера, а также выходы 30 и 33 последнего четного сметного триггера соединены с шинами смета в коде Грея. 3 нечетного сметного триггера 6 и 35 четно о счетного трип ера 11 соединен с входом 17 начальной установки счетчика и соответственно с третьими входами всех трех входов элемента 8 и i, вторым входом первой грунты входов элемента 15.

Счетчик работает следующим образом.

Рассмотрим работу трехразрядного (по числу разрядов в коде Грея) счетчика, образованного вспомогательным счетным триггером 1, одним нечетным 6 и одним четным 11 счетными триггерами. В этом случае двоичный код будет формироваться на выходах элементов и 3, 7 и 8, 12 и 13, а код рея - на выходах элементов 9 и 10, 14 и 15, 12 и 13.

Работа трехразрядного счетчика в коде Грея описывается временной диаграммой (фиг.2). Счетчик устанавливается в начальное состояние после подачи единицы на счетный вход 16 и нуля на вход начальной установки 17. В этом случае на выходах элементов 2, 4, 8, 9, 13 и устанавливается О, а на выходах элементов 3, 5, 7, 10, 12 и 15 устанавливается 1. При этом состояние двоичного счетчика (выходы элементов 2, 8, 13) и состояние счетчика в коде Грея (выходы элементов 9, И, 13) равно 000.

Установка О на входе; 16 вызывает переключение коммутационного триггера вспомогательного счетного триггера. Первый счетный импульс (установка 1 на входе 16) приводит к переключению выхода элемента 5 из 1 в 0й, что вызывает переключение- выходов элементов А и 9 из 0м в 1 Последнее изменение влечет изменение состояния выхода элемента 10 из 1 в 0. При этом состояние двоичного

513523

сметчика и счетчика в оде Грея будет 100 (фиг.2). Дальнейшая установка О на входе 16 приводит к переключению коммутационного триггера в ис- с, ходное состояние. Второй счетный импульс на входе 16 влечет переключение выхода эпемента k из 1 - О, что вызывает переключение выходов элемен

5 и 8

из

О

М. Последнее из- О

менение приводит к переключению выходов элементов 7 и 15 из 1 в О. Изменение состояния выхода элемента 15 влечет изменение состояния выхода элемента 1 из О в 1. При этом

состояние двоичного счетчика равно 010, а счетчика в коде Грея - 110 (фиг.2). Дальнейшую работу схемы можно проследить по временной диаграмме работы счетчика, приведенной на фиг . 2 . Формула изобретения

Счетчик в коде Грея на п-разрядов, состоящий из вспомогательного счетного триггера, который выполнен по схеме однот.эктного счетного риггера с одним коммутационным триг гером на первом и втором элементах И-ИЛИ-НЕ и с одним элементом памяти на третьем и четвертом элементах И-ИЛИ-НЕ и последовательности п-1 счетных триг- геров, из которых каждый нечетный счетный триггер состоит из дополнительного триггера, который образован пятым и шестым элементами И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответст- венно с первыми входами первых групп входов шестого и пятого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами первых групп входов седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-riE, которые образуют триггер, выходы которого соединены с шинами счета в коде Грея и соответственно с первыми входами вторых групп входов шестого и пятого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами вто- рых групп входов восьмого и седьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, каждый четный счетный триггер состоит из дополнительного триггера, который образован девятым и десятым элементами И-ИЛИ-НЕ выходы которых соединены соответственно с входами первых групп входов десятого и девятого элементов И-ИЛИ-НЕ , с первыми входами первых групп входов одиннадцатого и двенадцатого элемен- тов И-ИЛИ-НЕ, которые образуют триггер, выходы которого соединены с ши

с,

О

5

0

0 о 5 о §

726

нами счета в коде Грея и соответственно с первыми входами вторых групп входов двенадцатого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами вторых групп входов десятого и девятого элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ каждого нечетного счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами вторых групп входов девятого, десятого элементов И-ИЛИ-НЕ и с вторыми входами первых групп входов одиннадцатого, двенадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ последующего четного счетного триггера, выходы дополнительного триггера п-1 счетного триггера соединены с шинами счета в коде Грея, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждом нечетном счетном триггере выходы пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторыми входами вторых и третьих групп входов шестого и пятого элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ соединено соотвественно с вторыми входами первых и третьих групп входов восьмого и седьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, вторые входы первых групп входов пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ, первые входы третьих групп входов пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ, первые входы третьих групп входов седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, вторые входы вторых групп входов седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами девятого, одиннадцатого, двенадцатого, десятого элементов И-ИЛИ-НЕ предыдущего четного счетного триггера, а в первом нечетном счетном триггере соединены соответственно с выходами первого, третьего, четвертого, ВТОРОГО элементов И-ИЛИ-НЕ вспомогательного счетного триггера, в каждом четном счетном триггере третьи входы вторых групп входов девятого и десятого элементов И-ИЛИ-НЕ, третьи входы первых групп входов одиннадцатого и двенадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами восьмого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ предыдущего нечетного счетного триггера.

15

Фиг.2