СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1972 года по МПК H03K23/58 

Изобретение относится к счетчикам электрических импульсов и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники.

Известны счетчики, производяще подсчет числа поступивших импульсов в двоично-десятичном рефлексном коде.

Указанные счетчики требуют для своей работы предварительного разделения поступающих импульсов на две серии: четную н нечетную. Такое разделение осуществляется с помощью дополпительпого триггера («триггера четности), который срабатывает от каждого входного импульса. Поэтому предельная частота следования импульсов такого счетчика определяется разрешающей способностью триггера, используемого в качестве дополнительного.

Цель изобретения - повышение предельной частоты следования входных импульсов и обеспечепие рефлексности в пределах любого числа декад. Цель достигается введением в схему счетчика двух элементов, реализующих логические операции «равнозначность и «неравнозначность («исключенное ИЛИ), выходы которых соединены с вентилями единичного и иулевого входов первого триггера, соответственно, входы подключены к выходам второго и четвертого триггеров, а входные вентили второго и третьего триггеров

подключены к выходам четвертого триггера счетчнка. Кроме того, счетчик содержит дополпитсльиый триггер, счетный вход которого связан с единичным выходом четвертого триггера.

Сущность изобретення поясняется чертежами, на которых изображены на фиг. 1 - функциональная схема предлагаемого счетчика; на фиг. 2 - временные днаграммы работы счетчика - эпюры иаиряжени на выходах элементов схемы, для триггеров - на еднннчпых выходах (номера позиций на фиг. 2 соответствуют номерам позиций элементов схемы фиг. 1, с которых сняты эиюры).

Счетч1И ; содержит статические триггеры 1-4; веитилн (имнульсно-иотенциальные схемы совпадения) 5-17; элементы, реализующие логическую операцию «равнозначность, 18, п «неравнозначность, 19; 20 - общий вход счетчика; 21 - дополнительный триггер.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положе1И1п все триггеры находятся в иулевом состоянии. Поскольку состояння триггеров 2 4 ири этом одинаковы, на выходе элемента «равнозначность 18 имеется едниичный сигнал, который открывает по управляющему входу вентнль 5. Вентили 13, 17, 16, 12, 7 } 9 также открыты но управляющнм входам.

Первый импульс, поступивший иа общий вход 20, через открытые вентили 13 и 5 попадает на единичный вход триггера 1 и переводит его в состояние «единица. Этот же импульс через открытые веитили 17, 16 п 12 поступает на нулевой вход триггера 4. Одиако этот триггер и так находится в нулевом состоянии и при поступлении импульса этого состояния пе меняет. Вследствие того, что срабатывание триггера 1 запаздывает относительно запускающих импульсов, нмпульс, поступивший с общего входа 20 и.а сигпальный вход вентиля 14, не проходит через вентиль, так как триггер / еще не успевает его открыть. Таким образом, после поступлеппя на общий вход 20 первого импульса, в счетчике записывается число 0001. При этом вептнль 14 открывается, а вентиль 17 закрывается.

Второй импульс через открытые вептнли 14 и 7 попадает на единичный вход триггера 2 и переводит его в единичное состояние. Этот же импульс через открытые вептнли // и 5 иопадает на единичный вход триггера /, однако этот триггер уже находится в единнчном состоянии. На счетчике записывается число ООП. Поскольку триггеры 2 н 4 паходятся теперь в разных состояниях, единичный сигнал исчезает с выхода элемента «равнозначность 18 и появляется на выходе элемента «неравнозначность 19. Вентиль 5 при этом запирается, а вентиль 6 отпирается.

Третий нмпульс через открытые вептпли 13 и 6 поступает на нулевой вход трнггера 1 и возвращает его в нулевое состояние. Вследствие того, что переключение триггера 1 запаздывает относительно входного импульса, этот импульс успевает пройти через вентили 14 и 7 на единичный вход триггера 2. Однако триггер 2 уже находится в единичном состоянии н своего состояния пе мепяет. Па счетчике записывается число 0010. Вептнлн 17, 15, 13, 9 и 6 открыты.

Четвертый импульс через открытые веитили 17, 15 и 9 поступает на единичный вход триггера 3 н нереводит его в единичное состояние.

Вследствие задержки срабатывания трнггера 3, импульс со входа 20 успевает пройти через вентиль 13 и далее, через открытый вентиль 6, на нулевой вход триггера /. Однако этот триггер находится в состоянии «нуль и этого состояния ие меняет. На счетчнке записывается чнсло ОНО, вентиль 13 закрывается, вентиль 11 открывается.

Пятый нмпульс через открытые вентили 17 и 11 попадает па едипичный вход трнггера 4 и нереводит его в единичное состояние. При этом вентили 7 и 9 закрываются, а вентили 8 н 10 открываются, ио вследствие уже упомянутого запаздывания импульс с выхода веитиля 15 проходит не через вентпль 10, а через вентиль 9, подтверждая единичное состояние триггера 3. На счетчнке записывается число 1110. Триггеры 2 и 4 вновь оказываются п одинаковом состоянии, и единичный сигнал

появляется на выходе элемента «равиозначиость 18, открывая веитиль 5. Шестой имиульс через открытые веитилн 17, 15 и 10 нереводнт триггер 3 в пулевое состояние. Прн этом открывается вентиль 13, однако, вследствие запаздывания переброса трнггера 3, пмнульс со входа 20 не усневает пройтп через этот вентиль. На счетчике записывается число 1010. Вентиль 12 открыт, вентиль // закрыт.

Седьмой нмпульс через открытые вентили 13 и 5 иереводит триггер 1 в единичное состояние. Вследствие уже уномннавшегося запаздывапия имиульс со входа 20 не успевает пройти через вентиль 14 и не может изменить состояния триггера 2. Через открытые вентили 17, 15 и 10 этот импульс подтверждает пулевое состояние триггера 3. Ila счетчнке заиисывается число 1011. Вентиль 14

открыт, веитиль 17 закрыт.

Восьмой и.миульс через открытые вентили 13 и 5 нодтверждает единичное состояиие триггера /, а через вентилн 14 и 8 переводит триггер 2 в иулевое состояние. На счетчике

записано число 1001. Прн этом триггеры 2 и 4 иаходятся в различных состояниях, п едипнчпый сигнал, появившийся ири этом па выходе элемепта «неравнозпачность 19, открывает вентиль 6.

Девятый импульс через открытые вентплп 13 и 6 переводит триггер / в иулевое состояиие. На счетчике заиисывается число 1000. Вентиль /7 открывается, вентиль 14 закрывается.

Десятый нмнульс через открытые вентнли 17, 16 и -12 нереводнт триггер 4 в нулевое состояние. На счетчике записапо число 0000. На этом цикл работы схемы заканчивается. Таким образом, после прихода соответствующих импульсов, на счетчике последовательно заннсываются следующие числа:

Как видно из приведенной таблгщы, последовательность чисел, реализуемых счетчиком, отвечает двоично-десятичному рефлексному коду первых десяти чнсел.

Рассмотреппе времеппой днаграммы фнг. 2

превышает период следования входных импульсов (это имеет место для триггеров / и 3). Иначе говоря, наиболее часто перебрасывающиеся триггеры срабатывают через импульс. Следовательно, при одинаковой разрешающей способности триггеров нредложепная схема допускает существенное повышение предельной частоты следования входных импульсов.

Предмет изобретения

1. Счетчик импульсов в двоично-десятичном рефлексном коде, содержащий триггеры с запуском по разделенным входам через вентили, отличающийся тем, что, с целью повыщення предельной частоты следовапия входных

импульсов, он содержит логические элементы «равнозначность н «неравнозначность, выход1з1 которых связаны с вентилями единичного и нулевого входов первого триггера со01ветственно, входы подключены к выходам второго н четвертого триггеров, а нулевой и единичный выходы четвертого триггера подключены соответственно к вентнлям единичных и нулевых входов второго и третьего триггеров.

2. Счетчик импульсов по и. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения рефлексности в пределах любого числа декад, он содержит дополнительный триггер, счетный вход которого связан с единичным выходом четвертого трнггера.

Фиг. 2