Кольцевой счетчик Советский патент 1980 года по МПК H03K23/02 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при реализации . технических средств автоматики и вы числительной техники. Известен .кольцевой счетчик, содержащий сдвиговый регистр на последовательно соединенных триггерах и элемент И-НЕ,, причем инверсные выходы триггеров соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки первого триггера 1 . Недостатком этого кольцевого счетчика является невозможность управления коэффициентом пересчета. Кольцевой счетчик, содержащий п разрядов, каждый разряд которого со держит D-триггер, а каждый разряд, кроме первого, также элемент ИЛИ и первый и второй элементы И,, первые эходы которых соединены соответствен но с прямым и инверсным выходами Dтриггера того же разряда, вторые вх ды первого и второго элементов И каж дого из разрядов, кроме второго, со единены с выходом второго элемента предьщущего разряда, вторые входы первого и второго элементов И второ го разряда соединены с инверсньом выходом D-триггера первого разряда, который сод ержит элемент И и инвертор, выход которого соединен с первым входом элемента И того же разряда, выход и второй вход которого соединены соответственно с вводом установки D-триггера первого разряда и выходом элемента ИЛИ второго разряда, вхол установки D-триггера каждого разряда соединен с первым входом элемента ИЛИ того же разряда и выходом элемента ИЛИ следующего разряда, вход установки D-триггера последнего разряда соединен с шиной начальной установки, второй вход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом того же разряда и выходом-первого элемента И того же разряда, синхронизирующие входы всех D-триггеров соединены с шиной тактового питания, а прямой выход О-триггера первого разряда соединен с выхоцом первого разряда 21.Недостатком этого кольцевого счетчика являетЪя невоз14ожность управления коэффициентом пересчета. Цель изобретения - обеспечение управления коэффициентом пересчета,

Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий п-разрядов, каждый разряд которого содержит D-триггер, а каждый разряд, кроме первого, также элемент ИЛИ и первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами D-триггера того же разряда, вторые входы -первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме второго, соединеныс выходом второго элемента И предыдущего разряда, вторые входы первого и второго элементов И второгоразряда соединены с инверсным выходом В-триггера первого разряда, которыйсодержит элемент И и.инвертор, выход которого соединен с первым входом элемента И того же разряда, выход и второй вход которого соединены соответственно с. входом установки D-триггера первого разряда и выходом элемента ИЛИ второго разряда,- вход установки : D-триггера каждого разряда соединен с первым входом элемента ИЛИ того же разряда и выходом элемента ИЛИ следующего разряда, вход установки D-триггера последнего разряда соединен с шиной начальной установки, второй вход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом того же разряда и выходом первого элемента И того же разряда, синхронизирующие входы всех О-триггеров соединены с шиной тактового питания, а прямой выход D-триггера первого разряда соединен с выходом первого разряда в каждый разряд, кроме предпоследнего, введен дополнительный элемент ИЛИ и ключ, в каждый разряд, кроме двух последних, введен элемент ИЛИ-НЕ/ИЛИ, в последний разряд введены .дополнительный элемент И и первый и второй вспомогательные элементы ИЛИ, а во все разряды с n/2-l по п-2 введены вспомогательный ключ и инвертор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ следующего разряда и первым входом вспомогательного ключа :того же разряда, вход и вторые входы вспомогательного ключа каждого из разрядов соединены соответственно с вспомогательным входом дополнительного элемента ИЛИ тог же ра зряда и вы-ходом первого вспомогательного-элемента ИЛИ последнего разряда, первый и второй входы первого вспомогательного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с прямым выходом D-триггера и первым входом второго вспомогательного элемента ИЛИ, который соединен с выходом второго элемента И последнего разряда, второй вход и выход второго вспомогательного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с выходом этого разряда и первыми входами ключей всех раз(рядов, первый вход ключа последнего разряда соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вхо и выход которого соединены соответственно с инверсным выходом элементов .ИЛИ-НЕ,/ ИЛИ 1-2-ого разряда и первым входом дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда, выход которого соединен с входом инвертора первого разряда и вторым входом элемента ИЛИ последнего разряда, первые входы дополнительных элементов ИЛИ, разрядов с первого по n/2-l соединены с выходом того же разряда, а первые входы дополнительных элементов ИЛИ остальных разрядов, кроме последнего, соединены с прямыми выходами D-триггеро тех же разрядов , дополнительный выход каждого из разрядов, начиная с п/2, соединены с прямым выходом D тpиггepa того же разряда,второй , вход дополнительного элемента ИЛИ кадого из разрядов соединен с.выходом ключа того же разряда, выход дополнительного элемента ИЛИ каждого из разрядов, кроме двух последних, соединен с. информационным входом D-триггера следующего разряда, информационный вход D-триггера последнего разряда соединен с прямым выходом D-тригера предыдущего разряда, прямой выход элемента ИЛИ-НЕ /ИЛИ каждого из разрядов соединен с первым входом .элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ следующего разряда, а в разрядах с п/2-1 по п-2 также с третьим входом вспомогательного ключа того же разряда, второй ,вход ключа каждого из разрядов соединен с инверсным выходом элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ того же разряда, третьи входы ключей каждого из разрядов соединеныС четвертыми входами вспомогательных .к.л1рчей и входом установки коэффициента пересчета того же разряда и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ следующего разряда, а вход установки коэффициента пересчета последнего разряда соединен с вторым входом ключа последнего разряда .и входом элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ первого разряда.

Структурная схема кольцевого счетчика показана на чертеже.

Кольцевой счетчик, содержащий п-разрядов, (1-rl) - ), каждый разряд которого- содержит D-триггер ) - (), а каждый разряд,кроме первого, , - также элемент ИЛИ U-1) - (З-п-1) и первый (4-n-lj и второй (5-1)- (5-п-1 элементы И, первые входы которых соединены соответственно.с прямым и инверсным выходами D TpHrrepa того же разряда, вторые входы первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме второго, Д.-2, соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, вторые входы первого и второго элементов И второго разряда (соединены с инверсным выходом 0-три гера 2-1 первого разряда I, кото рый содержит элемент 6 И и инвертор 7, выход которого соединен с первым входом элемента 6 И того же разряда, выход и второй вход которого со динены соответственно с входом уста новки D-триггера 2-1первого разряда 1-1 и выходом элемента. ИЛИ 3-1 второго разряда , вход установки D-триггера каждого разряда соединен с первым входом элемента ИЛИ тог9 ж разряда и выходом элемента ИЛИ след ющего разряда, вход установки D-три гера 2-п последнего разряда сое динен с шиной 8 начальной установки второй вход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом (9-1) - (9-п) того же разряда и выходом первого элемента И того же разряда, синхронизирующие входы всех D-триггеров соединены с шиной 10 тактового питания, а прямой выход D-триггера 2-1 первого разряда l-l соединен с выходом 9-1 первого разряда, каждый разряд, кроме предпоследнего, содержит дополнительный элемент ИЛИ (11-1)- (H-n-l H ключ tL2-l) - (), каждый разряд, кроме двух последних, содержит элемент ИЛИ-НЕ /ИЛИ (13-i;-(13-n-2j, последни разряд содержит дополнительный элемент 14 И и первый 15 и второй 16 вспомогательные элементы ИЛИ, а все разряды с n/2-l по п-2 содержат всп могательные ключ (17-1) - {l7-n/2-2j,. и инвертор (l8-l)-{l8-n/2-2j, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ следую щего разряда и первым входом вспомо гательного ключа того же разряда, выход и вторые входы вспомогательног ключа каждого.из разрядов соединены соответственно с вспомогательным входом дополнительного элемента элемента ИЛИ того же разряда и выходом первого вспомогательного элемента 15 ИЛИ последнего разряда, первый и второй входы первого вспомогательного элемента 15 ИЛИ последнего раз; ряда соединены соответственно с прямым выходом D-триггера 2-п и первым входом второго вспомогательного эле.мента 16 ИЛИ, который соединен с выходом второго элемента И 5-П-1 последнего разряда, второй вход и выход второго вспомогательног элемента 16 ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с выходом этого разряда и первыми входами ключей (12-l)-(i2-n-,l) разрядов, первый вход ключа 12-n-l последнего разряда соединен с первым входом дополнительного элемента 14 И,- второй вход и выход которого соединены соответственно с инверс|Ньии выходом элемента ИЛИ-НЕ /ИЛИ Kl3-ri-2 П-2-ОГО разряда и первым входом дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда, выход которого соединен со входом инвертора 7 пер-. вого разряда 1-1 и вторым входом элемента ИЛИ З-п-1 последнего разряда, 1-п первые входы дополнительных элементов ИЛИ с разрядов с первого до п/2-1 соединены с выходом того же разряда,а первые входы дополнительных элементов ИЛИ остальных разрядов, кроме последнего, ,соединены с прямыми выходами D-триггеров тех же разрядов, дополнительный выход каждого из разрядов начиная с п/2 соединены с прямым выходом D-триггера того же разряда, второй вход дополнительного элемента ИЛИ каждого из разрядов соединен с выходом ключа того же разряда,выход дополнительного элемента ИЛИ каждого из разрядов,кроме двух последних,соединен с информационным входом D-тригг.ера следующего разряда, информационный вход D-триггера 2-п последнего разряда соединен с прямым выходом D-триггера . предыдущего ра.зряда, прямой выход элемента ИЛИ-НЕ /ИЛИ каждого из разрядов соедИнен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ / ИЛИ следующего разряда, а в разрядах с п/2-1 по п-2 также с третьим входом вспомогательного ключа того же разряда, второй вход ключа каждого из разрядов соединен с инверсным выходом элемента ИЛИ-НЕ/ ИЛИ того же разряда, третьи входы ключей каждого из разрядов соединены г четвертыми входами вспомогательных ключей и входом установки 9 -1J - (19-n-2J коэффициента пересчета того же разряда и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ /ИЛИ следующего разряда, а вход установки коэффициента пересчета последнего разряда 19- соединен с вторым входом ключа 12-ni.l последнего разряда 1-п к входом элемента ИЛИ-НЕ / ИЛИ 13г1 первого разряда . Работает устройство следующим образомПусть на всех входах :ключей л ()- (i2-:п-1.) задающих коэфф.ициента пересчета логические нули, в этом случае устройство работает как кольцевой счетчик с коэффициентом пересчета п, равным количеству разрядов. Перед подачей тактовых импульсов производит начальную установку, на шину 8 подают импульс установки. На выходе элемента И 5-п-1 появля,которая через ется логическая элемент 16 ИЛИ, открытый элемент 14 И и элемент ИЛИ il--n-l поступает на информационный вход D-триггера первого разряда 1-1 и через элементы ИЛИ 3 - поступает на в.ходы установки О-триггеров (( п-). Первьа тактовым импульсом логическая 1 записывается в первый разряд 1-1 и продвигается по кольцу следующими тактовыми импульсами, п-м тактовым импульсом она запишется в последний разряд 1-п. и (п + 1)-ым -снов в первый разряд 1-1. В описанном кольцевом счетчике на выходах(9-1) (п) невозможно появление более одной логической так как выходы все разрядов кольцевого счетчика соединены через элементы ИЛИ(3-1) - -п.у и элементы И с входами установки D-триггеров предыдущих разрядов и, тем са-мым, запрещают их ложное срабатывание, а ложные логические единицы от ложного срабатывания D-триггеров последующих разрядов не проходят на выходы кольцевого счетчика, В конце каждого цикл пересчета на выходах элементов 15и 16 ИЛИ, появляются одновременно логические которые поступают на управляющие вхо ды ключей, причем выход элемента 16 ИЛИ стробирует ключи для задания бо шего коэффициента пересчета, а выход элемента 15 ИЛИ стробирует вспомогательные ключи, для задания меньшег коэффициента пересчета. С целью возможности установки коэффициентов пересчета после начальной установки, когда все ячейки в нулевом логическом состоянии, а также автоматической записи логической 1 в D-триг гер 2-1 первого разряда 1-1 при сбро на в режиме обычного счета, вы ход элемента И 5-п-1, на котором пол чен си.гнал совпадения единиц с инверсных выходов D-триггеров всех раз рядов, соединен с входами элементов и 16 ИЛИ, выходы которых соединены с управляющими входами ключей и вспомогательных ключей, Если с выхода устройства, задающего коэффициент пересчета поступила логическая то логическая появившаяся на выходе п-го разряда, если счетчик находился в режиме счета, либо логическая i с выхода элемента И 5-П-1, .после начальной установки пройдет через элемент 16 ИЛИ, откроет ключ последнего разряда 12-п-1, с выхода которого, через элемент ИЛИ 11-п-1, пройдет на информационный вход D-триггера 2-1 первого разряда. Устройство в этом случае работает тоже с максимальным коэффициентом пересчета. Если посту пила на один из входов (19--1) - (l9-nдопустим 19-п-2, то, аналогично, в циклаПересчета с выхода элемента И 4-п-1 .или с выхода элемента И 5-П-1 после начальной установки поступает логическая , которая через элемент 16 ИЛИ стробирует ключи. На выходе ключа 12-2 появится ло гическая ., которая через элемент Или 11-2. поступит на эхбд D-три третьего разряда 1 и следующим тактовым импульсом запишется в его. Устройство имеет коэффициент ересчета (п-2). При этом, как и при аботе с максимальным коэффициентом пересчета, информационная логическая на выходе любого разряда запрещает ложную установку в i D-триггеров предыдущих разрядов-, а ожные логические i от ложного срабатывания D-триггеров последующих разрядов не проходят на выходы устройства. Сброс также невозможен, так как в этом случае появится логическая на выходе элемента И , которая простробирует ключи и начнется новый цикл пересчета. Формула изобретения Кольцевой счетчик, содержащий п-разрядов, каждый разряд которого содержит О-триггер, а каждый разряд, кроме первого, также элемент ИЛИ и первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами D-триггера того же разряда, вторые входы первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме второго, соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, вторые входы первого и второго элементов И второго разряда соединены с инверсным выходом D-триггера первого разряда, который содержит элемент И и инвертор выход которого соединен с первым входом элемента И того же разряда, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом установки О триггера первого разряда и выходом элемента ИЛИ второго разряда, вход установки D-триггера каждого разряда соединен с первьв входом элемента ИЛИ того же разряда и выходом элемента ИЛИ следующего разряда, вход установки D-триггера последнего разряда соединен с щиной начальной установки, второй вход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом того же разряда и выходом первого элемента И того же разряда, синхронизирующие входы всех D-триггеров соединены с шиной тактового питания, а прямой выход D-триггера первого разряда соединен с эыходом первого разряда, о т л и ч аю щ и и с я тем, что с .целью управления коэффициентом пересчета, в каждый разряд , кроме предпоследнего, введен дополнительный элемент ИЛИ и ключ, в каждый разряд, кроме двух последних, введен, элемент ИЛИ-НЕ../ИЛИ в последний-разряд введены дополнительный элемент И и первый и второй вспомогательные элементы ИЛИ, а во все разряды с n/2-l по п-2 введены вспомогательный ключ и инвертор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ следу ющего разряда и первым входом вспомогательного ключа того же разряда, вход и вторые входы вспомогательного ключа каждого из разрядов соединены соответственно с вспомогательным входом дополнительного, элемента ИЛИ того же разряда и выходом первого вс могательного элемента ИЛИ последнего разряда, первый.и второй входы перво го вспомогательного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с прямым выходом D-триггера первым входом второго вспомогательного элемента ИЛИ, который соединен с выходом, второго элемента И последнего райряда, второй вход и выход второго вспомогательного элемента ИЛИ последнего разряда соедине ны соответственно с выходом этого разряда и первыми входами ключей разрядов, первый вход ключа последнего разряда соединён с первым входом дополнительного элемента И, второй вход и выход которого соедине ны соответственно с инверсным выходом элемента ИЛИ-НЕ /ИЛИ п-2-го разряда перВЕЛМ входом дополнительного элемен та ИЛИ последнего разряда, выход кото рого соединен-с входом инвертора пер вого разряда и вторым входом элемента ИЛИ последнего разряда, первые вхо ды дополнительных элементов ИЛИ, разрядов с первого по n/2-l соединены с выходом того же разряда, а первые входы дополнительных элементов ИЛИ остальных разрядов, кроме последнего, соединены с прямыми выxoдa ш О-триггеров тех же разрядов, допол.нительный выход каждого из разрядов. начиная с п/2, соединены с прямым выходом D-триггера того же разряда, второй вход дополнительного элемента ИЛИ каждого из разрядов соединен с выходом ключа того же разряда, выход дополнительного элемента ИЛИ каждого из разрядов, кроме двух последних, соединен с информационным входом В-триггера следующего разряда, информационный вход D-триггера последнего разряда соединен с прямым выходом D-триггера предьдущего разряда, прямой выход элемента ИЛИ-НЕ,/ ИЛИ каждого из разрядов соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,/ИЛИ следующего разряда, а в разрядах с n/2-l по п-2 также с третьим входом вспомогательного ключа того же разряда,второй вход ключа каждого из разрядов соединен с инверюным выходом элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ тогогжеразряда, третьи входы ключей каждого из разрядов соединены с четвертыми входами вспомогательных ключей и входом устаювки коэффициента пересчета разряда и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ следующего разряда, а выход установки коэффициента пересчета последнего разряда соединен с вторым входом ключа последнего разряда и входом элемента ИЛИ-НЕ J ИЛИ первого разряда, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Авторское свидетельство СССР № 541291, кл/Н 03 к27/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2593969/21, 30.06.1978 (прототип).

J