Счетчик импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K29/00 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использова 1О в пересчетных устройствах с фаэоимпульсным представлением информации. Известен счетчик импульсов, содержащий генератор тактовых импуль сов, опорную ячейку, входное устройство и счетные фазоимпульсные р ряды 1. Недостатком его является пониженное быстродействие, обусловлено замедленным продвижением импульсов переноса. Известен также счетчик импульсо содержащий генератор тактовых импул сов, опорную ячейку, входное устройство и счетные фазо-импульсные разряды, каждый из которых содержит фазо-импульсный многоустойчивый эле мент, триггер, схему совпадения, первый вход которой соединен как с выходом многоустойчивого элемента, так и со входом установки в нуль триггера, второй вход - с единичным выходом триггера, а ее выход - со входом многоустойчивого элемента, схему выделения импульсов переноса первый вход которой соединен с выходом многоустойчивого элемента. второй вход - со входом установки в единицутриггера, а ее выход со входом установки в единицу триггера последующего фазоимпульсного разряда 2. Недостатком данного счетчика является невысокое быстродействие, обусловленное нарушением возврата в исходное положение триггера, вызванным затягиванием переднего фронта выходного импульса, формируемого в момент появления входного импульса, из-за разрыва положительной обратной связи с выхода многоустойчивого элемента на его вход, поскольку на один из входов схемы совпадения поступает низкий уровень с единичного выхода триггера. Целью изобретения является повышение быстродействия счетчиков. Для этого в счетчик импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, опорную ячейку, входное устройство и счетные фазоимпульсные разряды, каждый из которых содержит фазоимпульсный многоустойчивый элемент, триггер и блок выделения импульсов переноса, первый вход которой соединен с выходом многоустойчивого элемента и со входом установки в нуль триггера, второй вход входом установки в единицу триггера и с выходом блока выделения импульсов переноса предыдуще го фазоимпульсного разряда, а зе выход - со входом установки в ед ницу триггера последующего фазоимпульсного разряда, введен импуль сно-потенциальный вентиль, который включен между единичным выходом . триггера и входом многоустойчивог элемента, выход которого соединен через резистор со своим входом. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. В счетчик импульсов, содержащий генератор 1 тактовых импульсов, опорную ячейку 2, входное устройство 3 и счетные фазоимпульсные разряды, каждый из которых сод жит фазоимпульсный многоустойчивый элемент 4, триггер 5 и блок б выделения импульсов переноса, первый вход которой соединен с выходо 7 многоустойчивого элемента 4 и со входом 8 установки в нуль триг гера 5, второй вход - со входом 9 установки в единицу триггера 5 и с выходом блока выделения импул сов переноса предыдущего фазоимпул сного разряда, а ее выход - со вхо дом 9 установки -в единицу три гера 5 последующего фазоимпульсного разряда, введен импульсно-потенциал ный вентиль 10, который включен между единичным выходом триггера 5 и входом многоустойчивого элеме 4, выход которого соединен через резистор 11 со своим входом. Устройство работает следующим образом. Ток заряда RC-цепочки, состоящей из резистора 12 и конденсатора 13, открывает транзистор 14, благодаря чему отрицательные тактовые импул сы (ТИ) с генератора 1 тактовых импульсов не проходят Через резисто И на базу транзистора 15. Когда напряжение на конденсаторе 13 становится равным опорному, снимаемому с резистивных делителей 16 и. 17 диод 18 открывается, а ток заряда конденсатора 13 прекращается. При этом транзистор 14 закрывается, и очередной тактовый импульс через резистор 11 открывает транзистор 15 в результате чего конденсатор 13 разряжается через диоды 19 и 20 и выходное сопротивление открытого транзистора 15. По окончании тактового импульса транзистора 15 закрывается, и конденсатор 13 заряжает ся вновь. С коллектора транзистора снимается выходной импульс, по длительнойти равный тактовому, фаза которого несет информацию о состоянии фазоимпульсного разряда. Импульс,поступающий в произвольный момент времени на счетный вход 21 триггера 22 входного устройства 3 привязывается к ближайшему импульсу опорной ячейки 2 и со схемы совпадения 23 поступает на вход 9 установки в единицу триггера 5 первого разряда, вызывая срабатывание триггера 5 в момент окончания тактового импульса. Очереднойвыходной импульс многоустойчивого элемента 4 вызывает не только разряд конденсатора 13, но и в момент своего окончания через вход 8 установки в нуль триггера 5 возвращает его в исходное состояние. При этом после окончания этого выходного импульса не возобновляется работа многоустойчивого элемента 4, так как отрицательный перепад с единичного выхода триггера 5 проходя через импульсно-потенциальный вентиль 10, будет продолжать удерживать транзистор 15 в открытом состоянии. Для нормальной работы счетчика необходимо, чтобы такое удержание продолжалось в течение паузы тактовых импульсов, что обеспечивается выбором величины постоянной времени импульсно-потенциального вентиля 10. В течение длительности последующего тактового иМпульса повторно возникает выходной импульс, который по-прежнему будет удерживать транзистор 15 в открытом состоянии, и только с его окончанием начнет заряжаться конденсатор 13, возобновляя тем самым работу многоустойчивого элемента 4. Таким образом,приход каждого счетftoro импульса приводит к задержке зарьда конденсатора 13 на время,равное периоду следования тактовых импульсов, что обеспечивает переход фазо-импульсного разряда в соседнее состояние. Благодаря резистору 11 обеспечивается положительная обратная связь в миогоустойчивом элементе 4, которая в те моменты, когда триггер 5 возбужден, позволяет формировать выходные импульсы без задержки и с достаточно крутыми фронтами. Именно поэтому возможно уменьшение длительности тактовых импульсов, стало быть, и повышение быстродействия счетчика. Так как коэффициенты пересчета многоустойчивых элементов, используемых в разрядах счетчика и в опорной ячейке, выбраны одинаковыми, то в случае, если разряды счетчика, начиная с первого, находятся в конечном состоянии, импульсы на выходах схем выделения импульсов переноса возникают одновременно, причем они совпадают по в эемени с приходом импульса на вход установки в единицу триггера разряда. В результате переход разрядов счетчика из конеч