Троичное счетное устройство Советский патент 1990 года по МПК H03K3/29 

г/г /

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано, в частности, для построения счетных схем по модулю три и для управления электронными ключами.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем полного исключения запрещенных состояний при одновременном упрощении -схемы за счет сокращения числа элементов.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого троичного счетного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства (номера временных диаграмм соответствуют номерам элементов, с выходов которых они снимаются) .

Троичное счетное устройство содержит первый RS-триггер 1, состоящий из эле ентов И-НЁ 2 и 3, второй RS-триггер 4, состоящий из элементов И-НЕ 5 и 6, первый 7, второй 8 и третий 9 многовходовые Элементы И-НЕ, первый 10 и второй 11 двухвходовые элементы И-НЕ и входную шину 12.

Выход первого многовходового элемента И-НЕ 7 соединен с первым входо второго многовходового элемента И-НЕ 8 и R-входом первого RS-триггера 1, Q-выход которого соединен с вторым входом второго многовходового элемента И-НЕ 8, а S-вход соединен с первым входом первого многовходового элемента И-НЕ 7, второй вход которого подключен к входной шине 12 и первому входу первого двухвходового элемента И-НЕ 10, второй вход которого соединен с выходом второго двухвходового элемента И-НЕ 11, первый вход которого подключен к первому S-входу RS-триггера 4 и выходу первого двух- входового элемента И-НЕ 10. Первый вход третьего многовходового элемента И-НЕ 9 соединен с выходом первого двухвходового элемента И-НЕ 10, второй вход - с входной шиной 12,. третий вход - с 0-выходом второго RS- триггера 4, второй §-вход которого подключен к выходу третьего многовходового элемента И-НЕ. 9 и S-входу первого RS-триггера 1, 0-выход которого соединен с R-входом второго RS- I триггера 4, Q-выход которого подключен к третьему входу первого многовходового элемента И-НЕ 7 и третьему

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

входу второго многовходового элемента И-НЕ 8, выход которого соединен с вторым входом второго двухвходового элемента И-НЕ 11 и четвертым входом первого многовходового элемента И-НЕ 7.

Устройство работает следующим образом.

Пусть перед подачей первого импульса на шину Вход на Q-выходе триггера 1 (выход элемента И-НЕ 3) присутствует единичный сигнал, а на 0-выходе (выход элемента И-НЕ 2) -, нулевой сигнал. Нулевой сигнал на шине Вход определяет единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 7, 9 и 10. Нулевой сигнал на выходе эле- мента И-НЕ 2 определяет единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8 и устанавливает триггер 2 в положение единичного сигнала на Q-выходе (выход элемента И-НЕ 5) и нулевого сигнала на Q-выходе (выход элемента И-НЕ 6). На обоих входах элемента . И-НЕ 11 оказываются единичные сигналы, что определяет нулевой сигнал на выходе этого элемента. Таким образом, все сигналы на выходах логических элементов перед подачей первого импульса на шину 12 определены.

Рассмотрим момент t начала первого импульса на шине 12.. При этом на всех входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 1. На выходе элемента И-НЕ 2 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 3 - нулевой сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент

остаются неизменными.

В момент t окончания первого импульса- на шине 12 на выходе элемента И-НЕ 7 появляется единичный сигнал. При этом на всех входах элемента И-НЕ 8 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который, попадая на вход элемента И-НЕ 11, формирует на его выходе единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент неизменнь ш.

В момент tj начала второго импульса на шине 12 на обоих входах элемента И-НЕ 10 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на

1.

t J остаются

515981

его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 4. При этом на выходе элемента И-НЕ 6 появляется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 5 - нулевой сигнал, который формирует единичньм сигнал на выходе элемента И-НЕ 8. Остальные сигналы логических элементов в момент t остаются неизйенными. ,

В момент t окончания второго импульса на шине 12 на выходе элемента ,И-НЕ 10 появляется единичный сигнал. На обоих входах элемента И-НЕ 11 оказываются единичные сигналы, что ,г приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент t остаются неизменными.

В момент t ,j- начала третьего им- 20 пульса на шине 12 на всех входах элемента И -НЕ 9 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 1. При этом 25 на выходе элемента И-НЕ 3 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 2 нулевой сигнал, которьй, в свою очередь, формирует единичньй сигнал на выходе элемента И-НЕ 5. зо Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент tJ остаются неизменными.

В момент t окончания третьего импульса на шине 12 на выходе элемента И-НЕ 9 оказывается единичный сигнал. На всех входах элемента И-НЕ 6 оказываются единичные сигналы, что обеспечивает появление на его выходе нулевого -сигнала. Остальные сигналы MQ на выходах логических элементов в мо- мент tj остаются неизменными.

По окончании третьего входного импульса на всех логических элементах троичного счетного устройства оказываются выходные сигналы, пол- . ностью совпадающие с сигналами перед одачей первого импульса. Это озна- ет, что дальнейшая работа устройтва аналогична описанной. Троичное счетное устройство полостью свободно от запрещенных сосояний. Как видно из описания, зарещенными состояниями для данного стройства являются следующие сочеания сигналов на выходах элементов , 9 и 10: 000, 001, 010,

100. Рассмотрим возможность их озникновения. Сочетания 000 и

35

45

50

м ш м .д р тр к во вт

7 6 001 не могут возникнуть, так как нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 9 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7. Сочетание 100 не может возникнуть, так как нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 10 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 9. Сочетание

010 также не может возникнуть, так как нулевой сигнап на выходе элемента И-НЕ 10 переключает триггер 4, при этом нулевой сигнал с выхода элемента И-НЕ 5 формирует единичный сигнал на выходе элемента -НЕ 7. Таким образом, запрещенные состояния возникнуть не могут.

Форм ула изобретения

20 25зо

MQ

35

45

50

Троичное счетное устройство, со- держащее два RS-триггера, два двух- входовых элемента И-НЕ, три многовхо- довых элемента И-НЕ, выход первово из которых соединен с первым входом второго многовходового элемента И-НЕ и R-входом первого RS-трйггера, Q- выход которого соединен с вторым входом второго многовходового элемента И-НЕ, а S-вход соединен с первым входом первого многовходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к входной щине и первому входу первого двухвходового элемента .И-НЕ, второй вход которого соединен сЪ)1ходом второго двзгхвходового элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к первому S-входу второго RS-триггера и выходу первого двухвходового элемен-- . та И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью повьшёния надежности путем полного исключения запре- щенных состояний при одновременном упрощении схемы, первый вход третьего многовходового элемента И-НЕ соединен с выходом первого двухвходового элемента И-НЕ, второй с входной шиной, третий вход - с Q-выходом второго RS-триггера, второй S-вход которого подключен к выходу третьего многовходового элемента И-НЕ и §-вхо- .ду первого RS-триггера, Q-выход которого соединен с iR-входом второго RS- триггера, Q-выход KOToptDro подключен к третьему входу первого многовходового элемента И-НЕ и третьему входуJ второго многовходового элемента И-НЕ

выход которого соединен с вторым вхо- И-НЕ и четвертым входом первого мно

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано при построении счетных схем по модулю три и для управления электронными ключами. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем исключения "запрещенных" состояний при одновременном упрошении. Устройство выполнено на двух RS-триггерах 1 и 4, двух двухвходовых элементах И-НЕ 10 и 11, трех многовходовых элементах И-НЕ 7-9. Цель обеспечивается за счет новых связей между элементами. 2 ил.

дом второго двухвходового элемента

±4 ii и i.4 ts 6

иг. г .

говходового элемента И-НЕ;