Счетчик джонсона Советский патент 1980 года по МПК H03K23/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. И;звестен счётчик Джонсона, построенный на основе замкнутого в кольцо регистра сдвига 3Однако он не обеспечивает коррекции запрещенных состояний. Известен также счетчик Джонсона, со держащий тактовую шину, N -разрядный регистр сдвига, в каждый разряд которого, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль разрядов, во всех, за нсдшючением второго, разрядах инверсный выход йрследнегь разряда регистра сдвига соединен с информационным входом первого разряда, тактовая шнна соединена со счетными входами разрядов, выходы первого и второ о элементов И второго разряда соединены со входами установки в единицу а ноль последн го разряда, первые входы первых а вторых элементов И соединены соответствен но с инверсным и прямым выходами пер вого разряда, в каждом разряде, кроме второго, вторые входы элементов И соединены с прямым и инверсным выходами предыдущего разряда, вторые входы алементов И второго разряда соединены с прямым и инверсным выходами предпоследнего разряда. В этом счетчике при появлении вследствие сбоя запрещенной комбинации происходит ее коррекция, и счетчик устанавливается в разрешенное состояние 2, . Недостатком его является большое время выхода из запрещенных состояний. Целью изобретения является уменьшение времени выхода из запрещенных состояний. Для достижения поставленной цели в счетчике 11жонсо.на, содержащем тактовую шину, N - разрядный регистр сдвига, в каждый разряд которого, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль

746783 разрядов, во всек, за исключением второго, разрядах инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен с информационным входом первого разряда, тактовая шина соединена со счетными входами разрядов, выходы первого и второго элементов И второго разряда соединены соответственно с входами уста новки в единицу и ноль второго разряда, прямые и инверсные выходы первой пары разрядов регистра сдвига с номерами 1, N соединены соответственно с входами первого и второго элементрв И первого среднего разряда с номером А, равным целой части числа 1 4- М . . прямые 2 выходы каждого из вторых пар разрядов с номерами 1, А и А, N соединены с вхо дами первых элементов И соответственно второго среднего разряда с номером В, равным целой части числа , 3, + А . и .2 третьего среднего разряда с номером С, равным целой части числа А + N . инвер 2 сные выхоДь каждого из .вторых пар раз- рядов с номерами 1, А и А, N соединены с входами вторых элементов И соответственно второго среднего разряда с номером В и третьего среднего разряда с номером С, прямые выходы третьих пар разрядов с номерами 1, В; В, А; А, С и С, N соединены соответственно с входами первых элементов И четвертого, пятого, шестого и седьмого средних разрядов с номерами, равными целым частям чисел 1+В . В+А. А+С и C+Jj , .,2-22.2 входы вторых элементов И которых сое- динены соответственно с инве рсными вы ходами третьих пар разрядов с номерами 1,В; В,А; А,С; С, N,..Прямые и инверсны Вй:Шд Гп 5бЙ19дукийих иар рйзрядйё Шёдйнены. аналогичным образом с входами эл ментов И последующих средних разрядов с соответствующими номерами. На чертеже изображен счетчик ДжонсЬ нана восемь разрядов:- - Счетчик содержит регистр 1 сдвига с разрядами 1 - 1,1 - 2, 1 - 3, 1 - 4,1 - 5,1 - 6, 1 - 7,1 - 8; элементы И р 1 Ч 1 7 - 1 9 9 J-,,..., .Л.., 3 - 2, . . . , 7 - 2Jтактовую шину 9. Тактовая шина 9 соединена со счетными входами разрядов 1 - 1, 1 - 2,. . 1-8, инверсный выход последнего из которых соединен с информационным вхоlaoM разряда 1-1; входы установки в единицу и в ноль разрядов 1 2 - 1 - 7 соединены соответственно с выходами | элементов И2-1, 3-17- 1 и с выходами элементов И 2-2,3-2, . . . , 7-2; прямой и инверсный выходы разряда 1-1 соединены соответственно с первыми входами элементов И 2 - 1 4 - 1 и элементов И 2 - 2 и 4 - 2; прямой и инверсный выходы разряда, 1-2 соединены соответственно с первыми входами элементов И 3 - 1 и 3-2; прямой и инверсный выходы разряда 1-4 соединены соответственно со вторыми входами элементов И 2 - In 3 - 1, с первыми входами элементов И5-1п вторыми входами элементов И2-2п 3-2, первыми входами элементов И5-2п 6-2; прямой выход разряда 1 - 8 соединен со вторыми входами элементов И 4 - In 6 - 1 и с первым входом элемента И 7-1;: инверсный выход разряда 1 8 соединен со вторыми входами элементов И4-2И 6-2ис первым входом элемента И 7-2; прямой и инверсный выходы разряда 1-6 соединены соответственно со вторыми входами элементов И5-1, 7-1и5-2, 7-2. Номер первого среднего разряда 1-4 определен целой частью числа 1, 4- в ; номера второго среднего разря1 - 2 и третьего среднего разряда 1-6 определены соответственно целыми частями чисел 14-4 и 4+8 , номера 22 . четвертого среднего разряда 1-3, пятого среднего разряда 1 - 5. и шестого среднего разряда 1 - 7 определены соответственно целыми частями чисел 3 + 4 . 4 + 6 , и 6 + 8. 222 , .Предлагаемое устройство без наличия функционирует как обычный счет ик Джонсона. При состоянии OQOOOO01 и наличии сбоя, например, в разряде 1-1 счетчик Джонсона переходит в Состояние, относящееся к истинному циклу работы в следующей последовательности: 100О0001- 10010О01- 11010101- 1111111 . В устройстве-прототипе при возникновении подобного сбоя последовательность состояний будет следующей: 10ОООО01- 1100О001-. 1 llOOOOl IJtllOOOl- -11111001- 11111101- i 11111111. Для случая N -разря дного счетчика, прототипа максимальное время выхода из запрещеннык состояний равно: Т, дТ(Ы-2), где дТ- время коррекции одного разря° sВ предлагаемом устройстве .максимал ное время выхода из запрещенных состо яний равно (N-2).J, Т. е. меньше, чем в прототипе приN5 5, ггричем разница Т - Т2 увеличивается с ростом числа (эазрядов. Формула изобретения Счетчик Джонсона, содержащий тактовую шину, М -разрядный регистр сдвига, в каждый разряд которого, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль разрядов, во всех, за исключением второго, разрядах инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен с информационным входом первого / разряда, та ктовая шинасоединена со счетными входами разрядов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени выхода из запрещенных состояний, выходы первого и второго элементов И второго разряда соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль второго разряда, прямые и инверсные выходы первой пары разрядоб регистра сдвига с номерами 1,N соединены соответственно с входами первого и второго элементов И первого средне го разряда с номером А, равным целой 3 части числа 1 + 1. прямые выходы каж2дого из вторых пар разрядов с номерами 1, А и А, М соединены с входами первых элементов И соответственно второго среанего разряда с номером В, равным целрй части числа 1 , и третьего среднего 2 разряда с номером С, равным целой части числа N , инверсные выходы каждого из вторых пар разрядов с номерами 1, А и AN соединены с входами вторых элементов И соответственно второго срецнего разряда с номером В и третьего среднего разряда с номером С, прямые выходы третьих пар разрядов с номерами 1, В; В, А; А, С и С,М соединены соответственно с входами первых элементов И четвертого, пятого, шестого и сецьмрго средних разрядов с номерами, равными целым частям чисел 1 + В , В + А. 22 А + С и С ,+ N . входы вторых элемвн- 22 тов И которых соединены соответственно с инверсными ыходами третьих пар разрядов с номерами: 1, В; В, А; А, С; С, М , прямые и инверсные выходы по- следующих пар разрядов соединены аналогичным образом со входами элементов И последующих средних разрядов с соответствующими номерами. Источники информации, принятые во внимание при экспертиГзе 1.Букреев И. Н, и др. Микроэлектонные схемы цифровых устройств. М., Сов. Радио, 1975, с.. 202, рис. 5.35. 2.Авторское свидетельство СССР 539381, Н ОЗ К 23/02, 1976 прототип).