Реверсивный счетчик Советский патент 1979 года по МПК H03K23/24 

1

Изобретение относится к электронной и вычислительной технике и может быть применено в автоматических, вычислительных устройствах, а также в других областях техники, где используются электронные сЧетчики среднего быстродействия.

Известны реверсивные асинхронные счетчики импульсов, каждый разряд которых состоит из счетного триггера и трех элементов И-НЕ переноса 1. Первые входы двух элементов И-НЕ соединены с выходами счетного триггера, вторые входы - с шинами сложения и вычитания, а выходы - со входами третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен ко входу счетного триггера последующего разряда.

Недостатком известного реверсивного счетчика является возникновение сбоев при переключении режимов работы («сложениевычитание).

Известен реверсивный асинхронный счетчик, каждый разряд которого состоит из счетного триггера, трех элементов переноса И-НЕ, двух дополнительных элементов И-НЕ и установочного RS-триггера 2. Одни входы первого и второго элементов переноса И-НН соединены соответственно с прямым.

и инверсным выходами счетного триггера, выходы первого и второго элементов перенос.а И-НЕ соединены со входами третьего эле.мента переноса И-НЕ, выход которого соединен со входом счетного триггера последующего разряда, один вход первого дополнительного элемента И-НЕ подключен в шине «сложение, другой вход - к прямому выходу счетного триггера, а выход соединен со входом S установочного триггера. Один вход второго дополнительного элемента И-НЕ

подключен к шине «вычитание, другой вход к инверсному выходу счётного триггера, а выход соединен со входом R установочного триггера, прямой выход которого, соединен со вторым входом первого элемента переноса И-НЕ, а инверсный- со вторым входом второго элемента переноса И-НЕ.

В таком счетчике не возникает сбоев при смене режимов работы, однако недостатком является большое количество дополнительных элементов И-НЕ (как минимум - четыре) и необходимость применения элементов с разным быстродействием для исключения явлений «гонсэк при смене режимов работы.

Црлью изобретения является упрощение схемы счетчика.

Для достижения поставленной цели в реверсивном счетчике каждый разряд которого состоит из счетного триггера, трех элементов переноса И-НЕ -и двух дополнительных элементов И-НЕ, первые входы первого и второго элементов переноса И-НЕ соеди HeTiM соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, выходы первого и второго элементов переноса И-НЕ соединены со входами третьего элемента переноса И-НЕ, выход которого соединен со входом счетного триггера последующего разряда. Первый вход первого дополнительного элемента И-НЕ подключен к шине «сложение, а первый вход второго дополнительного элемента И-НЕ - к шине «вычитание. Выходы первого и второго элементов переноса И-НЕ соединены, соответственно со вторыми входами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ, а вторые входы - с выходами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соответственно.

На фиг. 1 представлена функциональная схема двоичного реверсивного счетчика; на фиг. 2 - временная диаграмма работы первых двух разрядов этого счетчика.

Двоичный реверсивный счетчик (фиг. 1) состоит из счетных триггеров 1-3, элементов переноса И-НЕ 4-9, дополнительных элементов И-НЕ 10-13, шины счетного входа 14, шины «сложение, 15 и шины «вычитание 16.

Выход 17 элемента переноса И-НЕ 4 соединен с одним входом элемента переноса И-НЕ бис одним входом элемента И-НЕ 10, второй вход которого соединен с шиной «сложение 15. Выход элемента И-НЕ 10 соединен с одним входом элемента переноса И-НЕ 4, второй вход которого соединен с прямым выходом 18 триггера 1 первого разряда. Инверсный выход 19 триггера 1. соединен с одним входом элемента переноса И-НЕ 5, другой вход которого соединен с выходом дополнительного элемента И-НЕ 11, а выход 20 переноса И-НЕ 5 соединен со вторым входом элемента переноса И-НЕ 6 и со вторым входом элемента И-НЕ 11, первый вход которого соединен с шиной «вычитание 16. Выход 21 элемента переноса И-НЕ 6 соединен со входом триггера 2 второго разряда с прямыми 22 и инверсным 23 выходами.

Счетчик работает следующим образом.

При подаче на шину 15 логического «О, а на шину 16 - логической «1 открываются элементы переноса И-НЕ 4, 7 и счетчик работает в режиме сложения импульсов. При подаче на шину 16 логического «О, а на шину 15 - логической «1 открываются элементы переноса И-НЕ 5, 8 и счетчик работаете режиме вычитания.

Допустим, счетчик работает с режиме сложения, т. е. на счетный вход 14 подается последовательность тактовых импульсов, к шинам 15 и 16 приложены соответственно логические «О и «I (фиг. 2). При смене режима работы счетчика в момент времени ti появление положительного потенциала на выходе 17 элемента И-НЕ 4 происходит с некоторой задержкой, обусловленной налиQ чием обратной связи с выхода 17 элемента переноса И-НЕ 4 на второй вход элемента И-НЕ 10 и появлением отрицательного потенциала на единичном выходе 18 триггера 1. В момент появления отрицательного потенциала (логический «О) на единичном выходе 18 триггера 1 на нулевом выходе 19 этого же триггера появляется положительный потенциал, и вследствие этого, появление положительного потенциала на выходе 17 элемента переноса 4 соответствует появлению отрицательного потенциала на выходе 20 элемента переноса И-НЕ 5. На выходе 21 элемента 6 исключается появление ложного импульса, вызывающего сбой. Смена режима работы счетчика в момент времени ta происходит аналогично.

5 Подключение вторых входов дополнительных элементов И-НЕ к выходам соответствующих элементов И-НЕ переноса и выходов дополнительных элементов И-НЕ ко вторым входам соответствующих элементов И-НЕ переноса позволило уменьщить

0 количество дополнительных элементов И-НЕ до двух в каждом разряде и исключить явление «гонок при смене режимов работы счетчика.

5Формула изобретения

Реверсивный счетчик, каждый разряд которого состоит из счетного триггера, трех элементов переноса И-НЕ и двух дополнительных элементов И-НЕ, первые входы первого и второго элементов переноса И-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, выходы первого и второго Элементов переноса И-НЕ соединены со входами третьего элемента переноса И-НЕ, выход которого соединен со входом счетного триггера последующего разряда, первый вход первого дополнительного элемента И-НЕ подключен к шине «сложение, первый вход второго дополнительного элемента И-НЕ подключен к шине «вйчитание, отличающийся тем, что, с целью упрощения, выходы первого и второго элементов переноса И-НЕ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ, а вторые входы первого и второго элементов

5 переноса И-НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., 1975, с. 176, рис. 5-13.. 2. Череднеченко В. И. и др. Реверсивный счетчик фотонов на интегральных схемах, ПТЭ, № 4, 1975: с. 66.

S

Фаг.}