Счетчик импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K29/00 

(54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к импульсным счетчикам имеющим элементы со многими устойчивыми состояниями.

Известен счетчик импульсов, содержащий ведущий и -каскадный многостабильный триггер с п входами и л выходами, ведомый узел с п входами и п выходами и п двухвходовых вентилей, первые входы которых объединены и подключены к входной шине, второй вход i -го вентиля ( 1,2. П ) соединен с ( Н -1 )м выходом ведомого узла, выход -го вентиля соединен с t -м входом ведущего многостабильного триггера.

Однако этот счетчик имеет больщое число элементов. Каждый триггер содержит П элементов, и каждая группа вентилей содержит л вентилей,

С целью упрощения устройства в качестве ведомого узла использована комбинационная схема с дополнительными и входами, к которым подключены выходы вентилей, а -и выход ведущего многостабильного триггера соединен с 4 -м дополнительным

входом ведомого узла; с целью упроиення счетчиков с коэффициентом пересчета п 4, ведущий многостабильный триггер выполнен на двух двоичных ЯЗ - триггерах. На фиг, i показана схема и го счетчика импульсов (в качестве примера - схема пятиричного счетчика); на фиг, 2 - ведущий многостабильный триггер пятир:г-:ного счетчика; на фиг. 3 - ведомый узел пятнричко-

го счетчика.

Счетчик содержит ведущий п -каскадный многостабильный триггер 1,ведомый

и -каскадный узел 2 и группу 3 из л вентилей, счетный вход 4, дополнительные

связи 5, выходы 6-10, входы 11-15, выходы 16-20, входы 21-25, ведущий и ведомый узлы, входящие в состав счетчика, состоят из пяти каскадов ,

Выходы ведущего триггера 1 соединены

со входами ведомого узла 2. Вькэды ведо мого узла 2 соединены со входамг: венти™ лей группы 3,

Один из входов каждого вентиля группы 3 присоединен к счетному входу 4, Выходы вентилей группы 3 присоединены ко

ехидам установки ведущего триггера 1,

.акжь с помощью дополнительных связей 5 - ко входам ведомого узла 2. Таким образом, ведущий триггер 1, ведомый узел 2 и группа 3 вентилей соединены кольцеo6iia3Ho, как и в прототипе. Однако в предл(.-.женном счетчике имеется только одна группа вентилей (вместо двух), введены дополнительные связи 5 и вместо ведомого триггера использовано генерирующее кольцо cxe.Nia которого проще схемы соответствующего многостабильного триггера, который оно заменяет.

Выходы 6-10 -триггера 1 соединены соответственно со входами 11-15 узла 2; выходы 6-10 узла 2 соединены со входами вентилей 17, 18, 19, 20, 16 и т. д. со сдвигом, так же, как в известных схемах; выходы вентилей 16, 17, 18, 20 и 19 соединены со. входами 11-15 триггера 1. Кроме того, выходы вентилей 16-20 соединены также с другими входами 21-25 узла 2. Один из входов каждого вентиля присоединен ко входу 4, по которо му поступают подсчитываемые импульсы.

На фиг, 1 не показаны входы -установки исходного состояния. Если они нужны, т каждый из каскадов триггера 1 должен иметь еще одиЕ вход. Эти входы триггера 1 и будут входами установки счетчика.

00110

01100

Qi

О1000

100ОО

Соответствующий многостабильный триг гер, т.е. триггер с такими же устойчивыми состояниями,имеет следующую матрицу связей:

/ О 1 1 1 1

10111

1 1

1 1 1 1

о 1

у

11110

где элемент m i j матрицы М равен единице, если -го каскада соединен со входами j -го каскада, и Hnj 0, если . такого соединения нет.Матрица связей домого узла 2 следующая:

Ведущий и ведомый узлы, входящие в счетчик, состоят из пяти каскадов 26-30, в качестве которых использованы ;юг1 чески элементы ИЛИ-НЕ. В качестве вентилей в

с

группе 3 использованы логические элемен- ты И.

Бедудшй узе; (см. фиг. 2) -aixi иятикаскадный трип-ер. со следующим устойчивыми состояниями: 11000, 01100, 00110, 00011,10001, где К -тая цифра ( К 1,2,3,4,5) указывает значение сигнала на выходе К-того каскада триггера. Вообще в качестве ведущего узла можно использовать любой пятикаскадный триггер с пятью устойчивыми состояниями. Однако счетчик получается гфоще, если в качестве ведущего узла использован многоста- бильный триггер с небольщим числом соединений между каскадами и наиболыиим единиц в каждом устойчивом состоянии

Ведомый узел 2 (см. фи1 3) по схеме напоминает многостабильный триггер, но он не имеет устойчивых состояний, если сигналы на всех его входах 11-15 и 21-25 равны нулЮуТ.е. ои не является триггером. Во время работы в счетчике, когда на входы 11-15 узла 2 нехгрерывно поступают выходные Y; триггера 1, узел 2 имеет устойчивые состояния

Q , перечисленные в следующей таблице:

00011

10001

11000

00001

001ОО

ООО10

/0001 1у 1000 1

11000

о 1 1 о о о о 1 1 о

От М она отличается тем, что в ней в каждой строке две единицы, расположеиные Б М справа от главной диагонали, заменены нулями.

Аналогично можно строить п -ные счет чики при любом значении и , кроме rl 2.

Возможна также и следующая комбинация элементов (и ее дуальный вариант) : вентили - на логических элементах И; генеpiijjyiomee кольцо - на логических эпеме га. ИЛИ-НЕ; ведущий многостабильный триггер - на логических элементах И-ИЛИ- -НЕ: с двумя группами входов по И. Тогда первые группы входов по И вместе с инверторами образуют каскады триггера, вьь. полняющие логическую функцию И-НЕ, а вто рые группы входов по И (илиодин прямой вход на ИЛИ в каждом каскаде) образуют входы установки ведущего многостабильно- го триггера, В этом случае в каждом устойчивом состоянии триггера число единиц V 11/2, что позволяет упростить схему ведомого узла. Рассмотрим работу счетчика. В исходном состоянии на входе 4 счетчика имеет ся сигнал О, поэтому на выходах вентилей 16-20 имеются сигналы 00000. Триггер 1 находится в одном из пяти возможных устойчивых состояний, например 01100. Эти сигналы с выходов 6-10 триггера 1 подаются на входы 11-15 узла 2 в качестве сигналов установки Y . Согласно таблице, узел 2 занимает устойчивое состояние 10000. Такое состояние сохраняется до поступления входного импульса. При появлении на входе 4 сигнала 1 вентили 16-2 О открываются и выдают такие Cilгиaлы, какие получают на входах, соединенных с выходами узла 2, т. е. 01000 . Сигнал с выхода вентиля 17 поступает на вход 12 триггера 1 и переключает этот триггер в следующее состояние ООНО, Но узел 2 сохраняет прежне состояние, так как этот же сигнал 1 с выхода вентиля 17 подается и на вход 22 узла 2. После окончания входного импульса все вентили закрываются. Каскад 27 узла 2 на всех входах имеет сигналы О, поэтому он переходит в состояние 1. Выход каскада 27 соединен со входом каскада 26 поэтому каскад 26 должен переключаться состояние О т. е, после окончания входного импульса узел 2 переключается в сле дующее состояние 01000, Такое состояние в счетчике сохраняется до поступления следующего входного импульса, после чего весь процесс повторяется. Работа счетчика характеризуется следующей последовательностью состояний: Входные О1О1О сигналы Выходные сигналы: вентилейООООО 01000 ООООО ОО100 ООООО триггера 1 01100 00110 ОО110 00011 00011 10ООО 100ОО 010ОО О100О О0100 Формула изобретения 1.Счетчик импульсов, содержащий веду щий п -каскадный многостабильцый триггер с и входами и п выходами, ведомый узел с и входами и и выходами и tl двухвходовых вентилей, первые входы которых объединены и подключены к входной шине, второй вход J -гр вентиля ( I 1,2.../7) соединен с ( ( -1 )-м выходом ведомого узла, выход 1 -го вентиля соединен с I - ым входом ведущего многостабильно- го триггера, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве ведомого узла использована комбинационная схема с дополнительными п входами, к которым подключены выходы вентилей, а 1 -и выход ведущего многостабильного триггера соединен с ым, дополнительным входом ведомого узла. 2.Счетчик по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения счетчиков с коэффициентом пересчета п --н, ведущий многостабильный триггер выполнен на двух двоичных Т 6 - трнгг ерах.

7

ч- н

/ / /

т;

/2

7

Л

77 2

72 гз

2 I

19

7S

У

J 75

73

7А

7

7 25

73 2

75

фиг.1

11

9ГЗ

912

26

27

г

Фиг.1

97

J

29

п

-off -07

-08 -05