Двоичный п-разрядный счетчик импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K23/10 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано при проектировании счетчиков цифровых вычислительных устройств. Известны двоичные счетчики импуль сов на магнитных сердечниках 1. Однако эти счетчики импульсов содержат транзисторы, усложняющие схему . Известны двоичные счетчики импул сов, содержащие регенеративные ферротранзисторные ячейки 2. Однако эти счетчики содержат тран зисторы, диоды и резисторы, что также усложняет схему. Известен п-разрядный двоичный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных .логических элемента, в котором шина для установки в состояние i соединена с первым входом троичного логического элемента каждого разряда, а счетная шина - со вторым входом первого троичного логического элемен та первого разряда; выход первого троичного логического элемента в каж дом из п разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного логического элемента и с первым входом четвертого троичного логического элемента того же разряда 3. У этого устройства каждый разряд счетчика выполнен на семи логических элементах. Цель изобретения - упрощение счетчика. Указанная цель достигается тем, что в двоичный п-разрядный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных логических элемента, в котором шина для установсое.цинена с ки в состояние первым входом троичного логического элемента каждого разряда, а счетная шина - со вторым входом первого троичного логического элемента первого р;азряда, выход первого элемента троичного логического элемента в каждом из п разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного логического элемента и с первым входом четвертого троичного логического элемента этого же разряда, выход третьего троичного логического элемента в каждом из п разрядов счетчика соединен с третьим входом первого и с первым входом второго троичных логических элементов этого же разряда, выход которого соединен со вторым входом четвертого троичного логического элемента. При этом выход его соединен со счетным входом последующего разряда счетчика, а шина для установки соединена с трев состояние тьим входом третьего троичного логического элемента каждого из п разрядов счетчика. На фиг. 1 представлена схема трехразрядного двоичного счетчика импульсов (первый разряд счетчика - элементы 1-4, второй разряд - элементы 5-8, третий разряд - элементы 9,10); на фиг. 2 - временная диаграмма. На элементах 1 и 3 формируются и пульсы состояния первого разряда счетчика, а на элементах 2 и 4 - им пульс переноса во второй разряд. Каждый элемент выполняет троичные операции, описываемые таблицей. Шин .для установки в состояние Ч соединена со йторым входом, а счетная щина Ч - с третьим входом перво го элемента первого разряда счетчик выход которого соединен с первым и вторым входами третьего элемента и с четвертым входом четвертого элеме та. Выход третьего элемент-а соедине с первым входом первого и второго элементов. Выход второго элемента соединен с первым входом четвертого элемента, его выход соединен со сче да счетчика, т.е. с третьим входом элемента 5. Шина для установки в со стояние О соединена с четвертым входом третьего элемента 3. Аналоги но соединены элементы последующих разрядов счетчика, за исключением старшего разряда, где отсутствуют элементы формирования импульса пере носа. Устройство работает следующим об разом. При поступлении импульса на счетный вход разряд счетчика меняет свое внутреннее состояние. При переходе разряда счетчика из со стояния в состояние выходе элемента 4 или 8 появляется импульс переноса в следуюйий разряд Наличие обратной связи позволяет хр нить результат сложения. Состояние первого разряда счетчика снимается выхода элемента 3, второго разряда с выхода элемента 7, третьего разряда - с выхода элемента 10. На фиг. 1 у выходов счетчика при ведены естественные веса его разрядов 2, 2|2. При поступлении импульса на уста новочный вход О разрядов счетчи ка на элементах 3,7 и 10 происходит компенсация импульсов состояния раз счетчика, т.е. обнуление счет чика. При необходимости записи кода неко,торого числа на установочные входы разрядов счетчика подаются значения разрядов записываемого числа. Система тактового питания схемы счетчика - трехфазная; при этом каждый следующий разряд слагаемого поступает на счетный вход элемента 1 через три фазы (один такт) передачи информации по элементам схемы (фиг.2). Тактовым импульсом первой фазы информация считывается с элементов 5,6 и 10, импульсом второй фазы - с элементов 1,2,7 и 8, импульсом третьей фазы - с элементов 3,4 и 9. Импульсы поступают на счетный вход 1 элемента 1 во время тактового импульса первой фазы. При поступлении первого импульса по шине тактовый импульс первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице, передает положительный сигнал на третий вход элемента 1,импульс второй фазы передает отрицательный сигнал с элемента 1 на второй вход элемента 3; импульс третьей фазы передает положительный сигнал с элемента 3 на .первый вход элементов 1/2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд. Результирующее состояние выходов счетчика - 001. При поступлении второго импульса по шине тактовый импульс первой фазы второго такта передает положительный сигнал на третий вход элемента 1; импульс второй фазы с элемента 2 на первый вход элемента 4; импульс третьей фазы - с элемента 4 на третий вход элемента 5. Импульс первой фазы третьего такта передает отрицательный сигнал с элемента 5 на второй вход элемента 7; импульс второй фазы - положительный сигнал с элемента 7 на первый вход элементов 5,6 и выходит из счетчика, образуя второй разряд. Результирующее состояние выходов счетчика - 010. При поступлении третьего импульса по шине тактовый импульс первой фазы третьего такта передает положительный сигнал на третий вход элемента 1, импульс второй фазы отрицательный сигнал с элемента 1 на второй вход элемента 3, импульс третьей фазы - положительный сигнал с элемента 3 на первый вход элементов 1,2 vi выходит из счетчика, образуя первый разряд. Импульс первой фазы четвертого такта передает положительный сигнал с элемента 5 на первый вход элемента 7 и на четвертый вход элемента 7, с элемента 6 - на первый вход элемента 8; импульс второй фазы - с элемента 7 на первый вход элементов 5,6

и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика - 011.

При поступлении четвертого импульса по шине тактовый импульс первой фазы четвертого такта передает положительный сигнал на третий вход элемента 1, импульс второй фазы - с элемента 2 на первый вход элемента 4, импульс третьей фазы - с элемента 4 на третий вход элеМента 5.

Импульс первой фазы пятого такта передает положительный сигнал с элемента 6 на первый вход элемента 8,

Троичные операции, выполняемые элементами

импульс второй фазы - положительный сигнал с элемента 8 на третий вход элемента 9, импульс третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 9 на второй вход элемента 10.

Импульс первой фазы шестого такта передает положительный сигнал с элемента 10 на первый вход элемента 9 и выходит из счетчика, образуя третий разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика - 100.

При поступлении последующих импульсчетчик работает

сов по шине аналогично. счетчика

О

+ 1 О О О

+ 1 О

о +1

21 О О

+ 1 о о

±1 О

±1

о

+ 1

Формула изобретения Двоичный п-разрядный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных логических элемента, в котором шина для установсоединена с перки в состояние

вым входом троичного логического

о о

о о о

+1 +1 -1

1 о о

±1 о о -1

+1 о

Вх.1 +

-1 о о

+1 о

(}

Вх.2 +

(-)

Вх. 3 вых.

±1

(-)

Вх.4 + (-)

v +1

элемента каждого разряда, а счетная шина - со вторым входом первого троичного логического элемента первого разряда, выход первого троичного логического элемента в Ксикдом из п разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного

логического элемента и с первым входом четвертого троичного логического элемента этого же разряда, отличающийся тем, что, с целью упрощения счетчика, выход третьего троичного логического элемента в каждом из п разрядов счетчика соединей с третьим входом первого и с первым входом второго троичных логических элементов этого же разряда, выход которого соединен со вторым входом четвертого троичного логического элемента, при этом выход его соединен со счетным входом последующего разряда счетчика, а шина для установки в Такт1, Ta/(fn2 Tax/nJ Таят Такт5 Тантб Такт7 Тактв ТактУ

I I

О

соединена с третьим

состояние

входом третьего троичного логического элемента каждого из п разрядов счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 1