Счетчик в коде либау-крейга Советский патент 1979 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны счетчики в коде ЛибауКрейга на четное и нечетное число разрядов, содержащие управляющий Т-триггер, а в каждом разряде -Т 5триггер с элементами И-НЕ и со входами R и S 1 .

Недостаток известных счетчиков заключается в возможности сбоя-в работе при несимметричности выходных сигналов Т-триггера и в большом числе нагрузок на каждом из выходов Т- риггера, что приводит к пониженной надежности функционирования счетчика.

Цель изобретения - повышение надежности.

Достигается тем, что в счетчике в коде Либау-Крейга, содержащем Т-триг.гер, вход которого подключен к вход.ной шине, а также в каждом разряде RS-триггер,. R и S входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И-НЕ, первые входы элементов И-НЕ каждого разряда, кроме старшего, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами RS -триггера

последующего разряда, первые входы элементов И-НЕ старшего разряда - с инверсным и прямым выходами RS-триггера первого разряда, вторые входы элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого, - с инверсным и прямым выходами RS-триггера предыдущего разряда, вторые входы элементов И-НЕ первого разряда - с прямым и инверсным выходами RS-триггера старшего разряда, третий вход второго элемента И-НЕ нечетного разряда соединен с прямым выходом Т-триггера, третий вход второго элемента И-НЕ четного разряда - с выходом второго элемента И-НЕ предыдущего разряда, четвертый вход второго элемента И-НЕ первого разряда соединен с выходом первого элемента И-НЕ старшего разряда, выход второго элемента И-НЕ старшего разряда соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ первого разряда, причем при нечетном числе разрядов четвертый вход первого элемента И-НЕ первого разряда и третьи входы первых элементов И-НЕ остальных нечетных разрядов соединены с инверсным выходом Т-триггера, третий вход первого элемента И-НЕ четного

разряда подключен к выходу первого элемента И-НЕ пред1дцу1дего разряда, а при четном числе разрядов инверсный выход Т-триггера соединен с четверты входом второго элемента И-НЕ старшего разряда и с третьими входами первых элементов И-НЕ четных разрядов, выход каждого из которых подключен к третьему входу первого элемента И-ЫЕ последующего разряда. На фиг. 1 приведена функциональна схема счетчика на нечетное число (на пять) разрядов; на фиг. 2 - временна диаграмма его работы; на фиг. 3 функциональная схема счетчика на четное число (на четыре) разрядов. Счетчик содержит Т-триггер 1, вход которого подключен к входной шине 2, а также в каждом разряде КЗ-триггер, выполненный, например, на элементах И-НЕ 3 и 4. К R-входу RS-триггера каждого разряда подключен выход первого элемен7;а И-НЕ 5 - i (где i 1-п, а п- число разрядов счетчика ), к S - входу - выход второго элемента И-НЕ 6-i . Пер вые входы элементов 5-1 - 5(п-1) соединены с прямым выходом Qj..| RSтриггера последующего разряда, первый вход элемента 5-п соединен с ин версным выходом (5 RS-триггера первого разряда, второй вход элемен та 5- i каждого разряда, кроме первого, соединен с инверсньм выходом Gj jRS-триггера предыдущего разряда, второй вход элемента 5-1 соединен с прямым выходом Q HS-триггера старшего разряда. Первый вход элемента б- 1 каждого разряда/ кром старшего, первый вход элемента 6-п, второй вход -элемента 6- i каждого разряда, кроме первого, а также второй вход элемента 6-1 первого ра ряда соединены соответственно с инверсным выходом QI., RS-триггера последующего разряда, с прямым вы. ходом Q RS-триггера первого разряда, с прямым выходом Qj HS-тpиггера предыдущего разряда и с инверсным выходом Q RS-триггера старшего разряда. Третьи входы элемента 5-1 и 6-1 соединены соответст венно с выходами элементов 6-п и .5-п, четвертый вход элемента 6-1, а также третьи входы элементов 6-(2i.+ т. е. нечетных разрядов, подключены к прямому вьисоду Т-триггера, инверс ный выход которого в случае нечетно го числа разрядов соединен с четвер тым входом элемента 5-1 и третьими входами элементов 5-(2i:+1), выходы которых соединены с третьими входами.последующих элементов 5-2| (фиг. 1), а в случае четного числ разрядов - с третьими входами элемечтов 5-21: и четвертым входом эле мента 6-п, причем выходы элементов 5-2i соединены с третьими входами последуюищх нечетных элементов 5(2i+ 1) (фиг. 3). Выходы элементо - и 6-(2i +1) соединены с третйии входами элементов 6-2ми 6-21 поседующих разрядов. Функционирование счетчика поясяется временной диаграммой (фиг. 2) а примере счетчика с нечетным чисом . На временной диаграмме сигналы а выходах Q и Q Т-триггера 1 зображены задержанными относительно ронтов счетных импульсов на шине так, что при переключениях Т-тригера в течение некоторого интервала ремени Q : Q . 1. В исходном состоянии при сигнале логического нуля на шине 2 Q 0, Q 1 и ... 0„ О, сигналы HjН2 на выходах элементов 6- и сигналы Hf, Han-i выходах элементов 5-1-5-(п-1) равны 1, сигнал Н2„ 0. При подаче первого счетного импульса происходит переключение Т-триггера 1 в состояние , после чего происходит переключение элемента 6-1 (H . 0), затем переключается НЗ -триггер первого разряда в сое- тояние Q - 1 и элемент 5-п в состояние Hji 0. При подаче второго счетного импульса происходит переключение Т-триггера 1 в состояние ,. после чего переключается элемент 6-1 (Hj 1), затем элемент 6-2 (), и RS-триггер второго разряда переходит в состояние ,. При подаче третьего счетного импульса Т-триггер 1 переключается в состояыие , после чего происходит переключение элемента 6-3 (H.j 0) и RS-триггер третьего разряда устанавливается в состояние Qa,: 1, затем переключается элемент 6-2 ( . Элементы 6-1 и 6-2 больше не переключаются в данном периоде работы счетчика (т. е. до (2п+1)-го счетного импульса). Аналогично происходят переключения последующих элементов 6-3, 6-4 и т. д. и RS-триггеров последующих разрядов. При подаче п-го счетного импульса происходит переключение Т-триггера 1 в состояние , после чего переключается элемент 6-п () и RSтриггер старшего (п-ного) разряда переходит в состояние , затем переключается элемент. 6- (п-1) (й,.. 1). При.подаче (п+1)-го счетного импульса происходит переключение Ттриггера 1 в состояние Q.0, после чего переключается элемент 6-й () затем переключается элемент 5-1 (Н 0) и RS-триггер первого разряда переходит в состояние Q, 0. При подаче (п+2)-го счетного импульса Т-триггер 1 переключается в состояние , после чего происходит переключение элемента 5-1 (), затем переключаются элементы 5-2 .(пч2 0) RS-триггер второго разряда переходит в состояние Q2 0. Сигнал логического нуля на Ъыходе Н 2элемента 5-2 сохраняется до момента появления (п+3)-го счетного импульса. Как видно из временной диаграммы работы, в счетчике отсутс вуют состязания при нестрогой в заимоинверсности между сигналами Q и Q Т-триггера 1. Функционирование счетчика с четным числом разрядов происходит анал гично функционированию счетчика с нечетным числом разрядов. Счетчики могут быть использованы как распределители импульсов по выходам Hj . Каждый выход Т-триггера данного счетчика нагружен на меньшее число элементов И-НЕ, чем в известном ус ройстве, что наряду с исключением явление состязаний повышает надежность его работы. Формула изобретения Счетчик в коде Либау-Крейга, со держащий Т-триггер, вход которого подключен к входной шине, а также в каждом разряде - RS-триггер,. R и S входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И-НЕ, первые входы элементов И-НЕ каждого разряда, кроме старшего, соединены соответст венно с прямым и инверсным выходами RS-триггера последующего разряда, первые входы элементов И-НЕ старшего разряда - с инверсным и прямым выходами RS-триггера первого разряда , вторые входы элементов И-НЕ всех разрядов, кроме первого,, - с 46 инверсным и прямым выходами RS-триггера предыдущего разряда, вторые входы элементов И-НЕ первого разряда с прямым и инверсным выходами RS- триггера старшего разряда, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности, третий вход второго элемента И-НЕ нечетного разряда, соединен с прямым выходом Ттриггера, третий вход второго элемента И-НЕ четного разряда - с выходом второго элемента И-НЕ предыдущего разряда, четвертый вход второго элемента И-НЕ первого разряда соединен с выходом первого элемента И-НЕ старшего разряда, выход второго элемента И-НЕ старшего разряда соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ первого разряда, причем при нечетном числе разрядов четвертый вход первого элемента И-НЕ первого разряда и третьи входы первых элементов И-НЕ остальных нечетных разрядов соединены с инверсным выходом Т-триггера, третий вход первого элемента И-НЕ четного разряда подключен к выходу первого элемента И-НЕ предыдущего разряда, а при четном числе разрядов инверсный выход Т-триггера соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ старшего разряда и с третьими входами первых элементов И-НЕ четньох разрядов, выход каждого из которых подключен к третьему входу первого элемента И-йЕ последующего разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы Цифровых устройств, М., Сов, радио , 1975. с. 294-295, рис. 6.26, 6.27.

фиг.1

nt n2

фце.З