Последовательный счетчик Советский патент 1978 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен последовательный счетчик с непосредственными связями на элементах И- НЕ, содержащий счетные триггеры, выполненные по схеме трех триггеров, - основной, левый и правый коммутирующие триггеры 1.

Это устройство обладает низким быстродействием и неработоспособно при разбросе задержек элементов, превыщающем допуск.

Цель изобретения - повышение быстродействия и обеспечение работоспособности при любых временных задержках.

Цель достигается тем, что в последовательном счетчике с непосредственными связями на элементах И-НЕ, содержащем счетные триггеры, выполненные по схеме трех триггеров, - основной, левый и правый коммутирующие триггеры, в первый разряд введен дополнительный двухвходовой элемент И-НЕ, выход и входы которого соединены соответственно с щиной окончания индикации переходных процессов и выходами левого и правого плеч коммутирующих триггеров, а во всех разрядах, кроме последнего, левое плечо основного и правое плечо правого коммутирующих триггеров содержит трехвходовые элементы И-НЕ; входы этих плеч соединены между собой и подключены к выходу левого плеча левого коммутирующего триггера следующего разряда, а дополнительные входы соединены с правым плечом правого коммутирующего триггера; выход правого плеча основного триггера во всех разрядах, кроме последнего, соединен только со счетным- входом следующего разряда.

На чертеже изображена схема двухразрядного счетчика на элементах И-НЕ.

Элементы I, 2 в каждом разряде образуют основной триггер, элементы 3, 4, 5, 6 соответственно - левый и правый коммутирующие триггеры. В первом разряде содержится дополнительный двухвходовой элемент И-НЕ 7, входы которого соединены с выходами элементов 3 и 6, а выход подключен к тине 8 окончания индикации переходных процессов. Элементы Г и 6 первого разряда - трехвходовые, их вторые и третьи входы объединены и соединены соответственно с выходами элементов 3 и 6 второго разряда. Общие входы элементов 4 и 5 в каждом разряде образуют счетный .вход 9. Вход 9 первого разряда подключен к щине

счетного входа счетчика, а вход 9 второго

3

разряда соединен с выходом элемента 2 первого разряда.

Последовательный счетчик работает следующим образом.

Известно, что при подаче сигнала «О на счетный вход 9 триггерного устройства, построенного по схеме трех триггеров, переходный процесс завершается тем, что на выходах элементов 3, 6 устанавливаются сигналы 0,1 или 1,0, а при подаче единицы - 1,1. Если при изменении значения сигнала на счетном входе первого разряда состояние элемента 2 этого разряда не меняется, переходный процесс завершается изменением состояния элемента 7. Если же изменяется состояние элемента 2, начинается переходный процесс во втором разряде первого разряда, и состояние первого разряда при этом не изменяется, пока выходы элементов 3 и 6 второго разряда не придут в соответствие с выходом элемента 2 первого разряда. После этого переходный процесс в первом разряде продолжается так, как если бы элемент 2 был соединен со ьходами других элементов этого разряда, и завершается, как и в предыдущем случае, изменением сигнала на шине 8.

Известно, что в k-разрядном счетчике длина переноса в среднем равна единице. Таким образом, в предлагаемой схеме средняя задержка срабатывания равна длительности срабатывания двух разрядов, тогда как в прототипе необходимо подавать счетный сигнал не раньше, чем сработают все разряды, т. е. надо ориентироваться на худший случай (перенос через все разряды.). Отсюда видно, что предлагаемая схема обладает по сравнению с прототипом большим быстродействием.

4

Далее, поскольку в схеме индицируются переходные ппоцессы, она не критична к разбросам задержек элементов. Они могут быть любыми. Таким образом достигается вторая цель изобретения.

Формула изобретения

Последовательный счетчик с непосредственными связями элементов И-НЕ, содержащий счетные триггеры, выполненные по схеме трех триггеров, каждый из которых содержит основной левый и правый коммутирующие триггеры, выход левого плеча основного триггера в каждом разряде соединен со входом правого плеча этого триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения его быстродействия и обеспечения работоспособности при любых временных задержках, в первый разряд введен дополнительный двухвходовой элемент И-НЕ, выход и входы которого соединены соответственно с шиной окончания индикации переходных процессов и выходами левого и правого плеч коммутирующих триггеров, а во всех разрядах, кроме последнего, входы левого плеча основного и правого плеча правого коммутирующих триггеров подключены к выходу левого плеча левого коммутирующего триггера следующего разряда, а дополнительные входы соединены с правым плечом правого коммутирующего триггера, выход правого плеча основного триггера во всех разрядах, кроме последнего, соединен со счетным входом следующего разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Букреев И. И. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, «Сов.радио М., 1975, с. 164, рис . 5.1, с. 93, рис. 3.14.