Многостабильный триггер Советский патент 1980 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в устройствах цифровой автоматики. Известны многостабильные триггеры на п-состояний, одновходового управления, выполненных на логических элементах ИЛИ-НЕ или И-НЕ l . Недостатком таких многостабильных триггеров является сложность организации его управления и наличие большого числа входов в логических элемен тах И-НЕ (ИЛИ-НЕ), из которых (п-1) входов используется для организации управления. Известен многостабильный триггер на п-состояний (п-1)-входового управления, выполненный на логических элементах И-НЕ или ИЛИ-НЕ. В таком устройстве имеется п логических элементов И-НЕ с числом входом m-n, из которых п-1 входов предназначено для со единения выхода i-ro элемента И-НЕ (ИЛИ-НЕ) с одним из входов остальных элементов. Для организации управлени в каждом логическом элементе имеется один вход. Для установки такого триг гера в i -е состояние необходимо н41 управляющие входы всех элементов, кро ме i-ro, подать сигналы с уровнем О, т. е. сформировать п-1 инверсных уровней на выходах триггера 2.J. Недостаток устройства состоит в невысокой надежности и степени интеграции . Цель изобретения - повышение степени интеграции и обеспечение работы многоступенчатого соединения триггеров . Поставленная цель достигается тем, что в триггере логические элементы И-НЕ разделены на h|)t. автономных групп (элементы первой ступени) по х. управляющих входов в каждой группе, причем .выход I-го элемента И-НЕ соединен с одним из входов остальных элементов группы, и дополнительно введены в каждую группу логические элементы И второй -ступени,, каждый из которых своими входами подключен соответственно к выходным шинам логических элементов И-НЕ группы, а сроими выходами подключены к соответствующим входам, дополнительно введенных, групповых логических элементов И взаимной связи остальных групп, выходы которых соединены соответственно с одним из входов логических элементов И-НЕ своей группы. Для обеспечения параллельной работы триггеры, имеющие лпухступенчатую структуру, разделены наjfJ y-гру имеющие трехступенчатую структ: ру, разделены на у групп, имеющие k-ступенчатую структуру, разделены н у1 ,.. .хк г-рупп и дополнительно введены групповые логические элементы И третьей, четвертой, ..., k-й ступеней, содержащих соответственно 2. входов, своими входами подсоединенные соответственно к выходам групповых логических элементов И предыдущих ступеней, а выхоцам с входами соответствующих групповых логических элементов И последующих ступеней и соответствующими входами дополнительных групповых логических элементов взаимной связи И i-игрупп с остальными группами своей ступени, причем выходы элементов взаимной свя зи последующей ступени соединены с соответствующими свободными входами таких же элементов предыдущей ступени . На чертеже приведена функциональная схема трехступенчатого многостабильного триггера на 12 состояний одиннадцативходового управления, построенного на элементах .И-НЕ и И. Устройство содержит логические эл менты И-НЕ 1-12 первой ступени, груп повые логические элементы И 13-16 вт рой ступени, групповые логические элементы взаимной связи И 17-20 второй ступени, групповые логические элементы И 21, 22 третьей ступени, групповые логические элементы И 23, 24 взаимной связи третьейступени. Логические элементы 1-12 первой ступени разделены на четыре группы 1-3, 4-6, 7-9 и 10-12 по три элемент в каждой группе. Выход первого логического элемента первой группы соеди нен с одним из входов логических эле ментов своей группы 2 и 3 и первым входом группового логического элемен та второй ступени, выход логического элемента 2 соединен с одним из входо элементов 1 и 2 и со вторым входом элемента 13 второй ступени и т. д. Аналогично соединены между собой логические элементы групп 4-6, 7-9 и 10-12. Выходы групповых логических элементов 13, 14 и 15, 16 второй ступен соединены соответственно с первым и вторым входами групповых элементов и 22 третьей ступени. Выходы группов логических элементов 17, 18 и 19, 2 взаимной связи второй ступени соеди нены соответственно с одним из входо логических элементов И-НЕ первой сту пени групп 1-3, 4-6, 7-9, 10-12. Од из входов логических элементов 17, и 19, 20 подключен соответственно к выходу группового логического элеме та 13, 14 и 16, 15, а вторые входы попарно объединены и подключены соо ветственно к выходу групповых логич них элементов 23 и 24 взаимной связи третьей ступени. Один из входов логических элементов 23 и 24 подключен соответственно к выходу логических элементов 22 и 21, а вторые входы элементов 23 и 24 объединены и при необходимости расширения числа входов могут быть подсоединены к выходу группового логическоххэ элемента взаимной связи вновь организованной четвертой ступени. Выходы логических элементов 21 и 22 при необходимости могут быть подсоединены ко входам группового логического элемента четвертой ступени. Приведенный принцип построения распространяется на п каналов и N ступеней. Работа предлагаемого триггера происходит следующим образом. В исходном состоянии на входы логических элементов 1-12 поданы логические О (х, , xj, ..., х ), на выходах и остальных трех входах элементов 1-12 будут логические 1 (у , у2,..., у ) . Если на вход Х-, триггера подана логическая 1, то на выходе триггера у будет логический О, который одновременно поступит на один из входов элементов 2, 3 и 13. С выхода элемента 13 логическая 1 поступит через элемент 18 взаимной связи на один из входов логических элементов 4-6 и через элементы 21, 24, 19 и 20 на один из входов логических элементов 7-12. Работа триггера происходит аналогично и при воздействии на входы xj, х - х 2 логической 1. При реализации предлагаемой схемы триггера в виде интегральной схемы на одном кристалле открывается возможность повышения степени интеграции за счет уменьшения количества межэлементных связей. Как указывалось выше, в известных триггерах такого типа количество межэлементных связей описывается зависимостью п 2. Так дЛя 100входового триггера число связей будет 10 тысяч. А для такого же триггера, состоящего из 5 ступеней, число связей описывается формулой .100MOO,- 100l2ixM), ) , ев ioo (-) у 2 X X 2, А , Л-1 4. л э И составляет 673 связи. Предлагаемое устройство будет использовано в серийных устройствах для диагноза состояния электропитания вычислительных систем, а также для диагноза состояния электрооборудования различных систем. Формула изобретения 1. Многостабильный триггер на N состояний, содержащий многостабильHy..i ячейку, на элементах И-НЕ, о т