Счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи Советский патент 1992 года по МПК H03K23/48 

хд

Ю

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для пересчета импульсов в максимальном коде Фибоначчи при Р 1 с возможностью наращивания разрядности с любым четным числом. Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения, а также расширение области применения за счет обеспечения пересчета с любым четным числом разрядов. Счетчик импульсов содержит два триггера 1 и 2, элемент И 4 и четыре элемента И-НЕ 7-10. Для достижения поставленной цели введены новые логические связи. 1 табл., 2 ил.

СП

-ч

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для многоразрядного пересчета импульсов в максимальном коде Фибоначчи при Р 1 с возможностью наращивания разрядности с любым четным числом.

Известен счетчик импульсов в Р-кодах Фибоначчи, содержащий первый и второй триггеры, элемент И, тактовую шину, соединенную с тактовыми входами триггеров и с первым входом элемента И,

Недостатками этого устройства являются сложность и невозможность модульного наращивания разрядности счетчика,

Наиболее близким к предлагаемому является счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи, содержащий первый и второй триггеры, вход сброса, соединенный с входами сброса триггеров, элемент И, тактовую шину, соединенную со счетными входами триггеров и с первым входом элемента И, выход переноса, соединенный с выходом элемента И, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, управляющий вход, соединенный с третьим входом первого элемента И-НЁ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, управляющий выход, прямой выход первого триггера соединен с 1-входом второго триггера, прямой выход второго триггера - с первым входом второго элемента И-НЕ, его инверсный выход - с первым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход второго элемента И-НЕ - с К-входом первого триггера, кроме того, он содержит третий триггер, пятый элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, второй элемент И.

Недостатками указанного счетчика являются сложность схемы и слабая надежность работы, а также узкая область применения, обусловленная невозможностью пересчета с любым четным числом разрядов.

Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения схемы, а также расширение области применения за счет обеспечения пересчета с любым четным числом разрядов.

Счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи, содержащий первый и второй триггеры, вход сброса, соединенный с входами сброса триггеров, элемент И, тактовую шину, соединенную со счетными входами триггеров и с первым входом элемента И, выход переноса, соединенный с выходом элемента И, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, управляющий вход, соединенный с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ,

управляющий выход, прямой выход первого триггера соединен с 1-входом второго триггера, прямой выход второго триггера - с первым входом второго элемента И-НЕ, его

инверсный выход-с первым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход второго элемента И-НЕ - с К-входом первого триггера, для достижения цели прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами пер0 вого, второго и четвертого элементов И-НЕ, с вторым входом элемента И и с первым К-входом второго триггера, а прямой выход второго триггера -с первым входом первого элемента Й-НЕ, с вторым К-входом второго

5 триггера и с третьим входом первого элемента И, управляющий выход соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с третьим К-входом

0 второго триггера и с третьим входом второго элемента И-НЕ, соединенного выходом с 1-входом первого триггера.

На фиг. 1 представлена функциональ- ная схема счетчика; на фиг. 2 - функцио5 нальная схема соединения нескольких модулей счетчика.

Счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи содержит первый 1 и второй 2 триггеры, вход 3 сброса, соединенный с

0 входами сброса триггеров, элемент И 4, тактовую шину 5, выход 6 переноса, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 элементы И-НЕ, управляющий вход 11, управляющий выход 12.

5Прямой выход первого триггера 1 соединен с 1-входом и первым К-входом второго триггера 2, с вторыми входами элемента И 4, с вторыми входами первого 7, второго 8 и четвертого 10 элементов И-НЕ, прямой вы0 ход второго триггера 2 соединен с первыми входами первого 7 и второго 8 элементов И-НЕ, с вторым К-входом второго триггера 2 и с третьим входом элемента И 4, а его инверсный выход - с первым входом четвер5 того элемента И-НЕ 10, соединенного выходом с первым входом третьего элемента И-НЕ 9. Третий вход первого элемента И-НЕ 7 соединен с управляющим входом 11, а его выход - с третьими входами второго 8 и

0 третьего 9 элементов И-НЕ и с третьим К- входом второго триггера 2. Выход второго .элемента И-НЕ 8 соединен с I- и К-входами первого триггера 1, а выходы элемента И 4 и третьего элемента И-НЕ 9 - соответствен5 но с. выходом 6 переноса и управляющим выходом 12.

Счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи работает следующим образом.

Для увеличения разрядности общей схемы ряд модулей счетчика (фиг. 1) объединяется следующим образом. Выход 6 переноса каждого модуля счетчика соединяется с тактовой шиной 5 следующего модуля, управляющий вход 11 данного модуля - с управляющим выходом 12 последующего модуля, входы 3 сброса объединяются, а на управляющий вход 11 старшего модуля прикладывается нулевой логический потенциал (фиг. 2).

В исходном состоянии триггеры модулей находятся в нулевых состояниях (фиг. 1 и 2). Первый триггер 1 первого модуля до прихода первого тактового импульса нахо дится в режиме переключения, так как на его I- и К-входах присутствует единичный логический потенциал с выхода элемента И-НЕ 8, а второй триггер 2 - в режиме хранения информации, поскольку на его I- и первом К-входах присутствует нулевой логический потенциал с прямого выхода первого триггера 1. По приходу первого тактового импульса счетчик, содержащий три модуля, устанавливается в состояние 100000. В таблице приведены коды, поясняющие работу устройства.

. Перед поступлением второго тактового импульса первый триггер 1 находится в режиме переключения, а второй триггер 2 - в режиме записи единицы, так как на его пер- чом 1-входе присутствует единичный логический потенциал, а на втором К-входе - нулевой логический потенциал с прямого выхода второго триггера 2. По поступлении второго тактового импульса счетчик устанавливается в состояние 010000.

При поступлении третьего тактового импульса первый триггер 1 находится в режиме переключения, а второй триггер 2 - в режиме хранения. Счетчик устанавливается в состояние 110000.

На втором и третьем входах элемента И А присутствуют единичные логические потенциалы с прямых выходов первого 1 и второго 2 триггеров, а на первом, втором и третьем входах элементов И-Н Е 8 - соответственно с прямых выходов первого 1 и второго 2 триггеров и с выхода элемента И-НЕ 7, так как на выходе элемента И-НЕ второго модуля счетчика присутствует нулевой логический потенциал.

Первый триггер 1 первого модуля счетчика находится в режиме хранения, так как на его I- и К-входах присутствует нулевой логический потенциал с выхода элемента И-НЕ 8, а второй триггер находится в режиме переключения, так как на его I- и К-входах присутствуют единичные логические потенциалы. Первый триггер 1 второго модуля находится в режиме переключения, а второй триггер 2 -- в режиме хранения. Четвертый тактовый импульс проходит через элемент И А и выход 6 переноса первого модуля и поступает на тактовую шину 5 вто- 5 рого модуля счетчика. На выходе общей схемы устанавливается код 101000.

В пятом и шестом тактах первый модуль счетчика функционирует аналогично его работе во втором и третьем тактах.

0N На выходе элемента И-Н Е 9 второго модуля счетчика присутствует потенциал логической единицы, который через управляющий выход 12 первого модуля поступает на управляющий вход 11 первого

5 модуля и на выходе элемента И-НЕ 7 устанавливается нулевой логический потенциал, что приводит к изменению режима работы первого модуля счетчика. Седьмой тактовый импульс устанавливает на выходе

0 общей схемы код 010100.

До двадцатого такта, когда на выходе общей схемы счетчика установлен код 111110, его работа аналогична описанной. Перед поступлением двадцатого такто5 вого импульса на выходе элемента И-НЕ 10 третьего модуля счетчика присутствует нулевой логический потенциал. На выходе элемента И-НЕ 9 и управляющем выходе 12 третьего модуля устанавливается единич0 ный логический потенциал, который поступает на управляющий вход 11 второго модуля счетчика и на выходе его элемента И-НЕ 7 устанавливается нулевой логический потенциал, поступающий на второй вход

5 элемента И-НЕ 9. На выходе элемента И-НЕ 9 и на управляющем выходе 12 второго модуля устанавливается единичный логический потенциал, который поступает на управляющий вход 11 первого модуля счет0 чика. На выходе элемента И-НЕ 7 устанавливается нулевой логический потенциал.

Таким образом меняется режим работы и первого, и второго модулей счетчика и двадцатый тактовый импульс устанавливает

5 на выходе общей схемы код 010101.

В дальнейшем модули счетчика работают аналогично описанному.

Таким образом, режим функционирования каждого модуля многоразрядного счет0 чика обусловлен состояниями всех старших по весу модулей.

Простота предлагаемого счетчика по сравнению с прототипом очевидна, так как при необходимости организации, например

5 шести разрядов счетчик при использовании предлагаемого двухразрядного модуля содержит пятнадцать логических элементов, а каждый модуль - по одному управляющему входу и выходу, а при использовании трехразрядного модуля (прототипа) - шестнадцать логических элементов, а каждый модуль - по два управляющих входа и выхода. Разность количества логических элементов увеличивается при увеличении разрядности счетчика. Кроме того, на базе предлагаемого двухразрядного модуля можно построить счетчик с любым четным числом разрядов, что значительно расширит область его применения.

Формула изобретения Счетчик импульсов в максимальных кодах Фибоначчи, содержащий первый и второй триггеры, вход сброса, соединенный с входами сброса триггеров, элемент И, тактовую шину, соединенную с счетными входами триггеров и с первым входом элемента И, выход переноса, соединенный с выходом элемента И, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, управляющий вход, соединенный с третьим входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, управляющий выход, прямой выход первого триггера соединен с t-входом второго триггера, прямой выход второго триггера - с первым входом второго элемента И-НЕ, его инверсный выход-с первым входом четвер- того элемента И-НЕ, а выход третьего элемента И-НЕ - с К-входом первого триггера, ртли чающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения схемы, а также расширения области применения путем обеспечения пересчета с любым четным числом разрядов, прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами первого, второго и четвертого элементов И-НЕ, с вторым входом элемента И и с первым К-входом второго триггера, а прямой выход второго триггера - с первым вхо- доМ первого элемента И-НЕ, с вторым К-входом второго триггера и с третьим входом первого элемента И, управляющий выход соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с третьим К-входом второго триггера и с третьим входом второго элемента И-НЕ, соединенного выходом с 1-входом первого триггера.

Щиг.2