Кольцевой счетчик Советский патент 1981 года по МПК H03K27/00 

(54) КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к про лиленной радиоэлектронике, автоматике и вычислительной технике -и может най ти применение при реализации технит,. ческих средств автоматики и вычислительной техники. Известен кольцевой счетчик, содер жащий сдвиговый регистр, состоящий из последовательно соединенных триггеров , причем выход п-го триггера соединен с входом первого триггера 1 . Недостатком этого кольцевого счет чика является то, что при сбоях, т.е при появлении в регистре дополнитель ных единичных или нулевых сигналов, кольцевой счетчик не возвргицается в нормальное рабочее состояние, когда в регистре находится одна и только одна единица. Кроме того , для запус ка этого кольцевого счетчика необходим специальный управлякяций сигнгш Известен также кольцевой счетчик, содержащий шину тактовых импульсов, элемент И-НЕ, сдвиговый регистр, состоящий из п последовательно соединенных триггеров, причем выход пго триггера соединен с входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с входами установки в нулевое состояние 3,4,..«, п-го триггеров сдвигового регистра, образуя, таким образом цепь коррекции для возвращения кольцевого счетчика в рабочее состояние, при котором в кольцевом счетчике содержится одна и только одна единица, причем максимальное время коррекции после сбоя составляет п-2 такта 2. Недостатком данного кольцевого счетчика является большое время коррекции . Цель изоб1 тения - сокращение времени коррекции. Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий шину тактовых импульсов, элемент И-НЕ, сдвиговый регистр, состоящий из п последовательно соединенных триггеров-) инверсные выходы которых соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние первого триггера сдвигового регистра, введены элементы ИЛИ-НЕ по числу триггеров, выходы элементов ИЛИ-НЕ соединены с входами установки в нулевое состояние триггеров , причем входы элементов ИЛИ-НЕ каждого нечетного разряда соединены с прямыми выходами триггеров всех остальных нечетных разрядов, а входы элементов ИЛИ-НЕ каждого четного ра ряда соединены с прямыми выходами триггеров всех остальных четньах разрядов кольцевого счетчика, а вход D триггера первого разряда соединен с нулевой шиной, , На чертеже представлена схема кольцевого счетчика. Устройство содержит триггеры 1-1 1-2 , . . . , 1-6, тактовые входы С которы соединены с шиной 2 тактовых импульс.рв. Прямой выход триггера 1-1 соеди нен с D-входом триггера 1-2, а прямо выход триггера 1-2 с D-нходом триггера 1-3 и т.д., до триггера 1-6, образуя тем самым регистр сдвига. Вход D триггера 1-1 соединен с земля ной шиной. 3. Инверсные выходы всех триггеров соединены с входами элемента И-НЕ 4, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние триггера 1-1. Входы установки в нулевое состояние триггеров 1-1, 1-2,..., 1-6 подключены соответственно к выходам элементов ИЛИНЕ 5-1, 5-2,..., 5-6,при этом кажды нечетный триггер через соответствующий элемент ИЛИ-НЕ соединяется с пр мыми выходами двух друг-их нечетныдс триггеров регистра, а каждый четный с прямыми выходами двух других четнь триггеров регистра. Так вход устано ки в нулевое.состояние триггера 1-1 соединяется с выходом элемента ИЛИ-Н 5-1, а его входы соединяются с прямыми выходами элемента ИЛИ-НЕ 5-1, а его входы соединяются с прямыми выходами триггеров 1-4 и 1-6. При увеличении числа разрядов со ответственно увеличивается число вх дов элемента И-НЕ и, кроме того, увеличивается число входов элементов ИЛИ-НЕ. Необходимое число входо элементов ИЛИ-НЕ при этом определяется по формуле N - - 1 W 2 где N - число входов элементов ИЛИНЕ;п - число разрядов счетчика. Так как в нашем примере взят шестиразрядный счетчик, то 6-1-2 2 т.е. необходимы двухвходовые элемен ты ИЛИ-НЕ. Устройство работает следующим об разом. При наличии в кольцевом счетчике в одном из нечетных тригге ров, например в триггере 1-1 в двух других нечетных триггерах 1-3 и 1-5 появиться не может, так как о через соответствующие логические элементы ИЛИ-НЕ 5-3 и 5-5 удерживаются при этом в состоянии О по входам установки в нулевое состояни Аналогично, при наличии «i в одном из четных триггеров, например в триггере 1-2, в двух других четных триггерах 1-4 и 1-6 Ч появиться также не может, так как они через соответствующие логические элементы ИЛИ-НЕ 5-2 и 5-6 удерживаются в состоянии О по входам R установки в нулевое состояние. Поэтому,в результате сбоя в кольцевом счетчике, возможно одновременное существование не более двух Ч, причем, одна из них в нечетных триггерах, а другая в четных. Пусть, например, в результате сбоя появляются Ч в триггерах 1-1 и 1-4. Тогда по фронту очередного тактового импульса триг- геры 1-1 и 1-4 принимают нулевое состояние, так как на их входах D действуют нулевые сигналы, а единичные сигналы с выходов триггеров 1-1 и 1-4 соответственно через элементы ИЛИ-НЕ 5-5 и 5-2 удерживают в нулевом состоянии триггеры 1-2 и 1-5 и следовательно, счетчик принимает нулевое состояние, в результате чего на выходе элемента И-НЕ появлятся нулевой сигнал, под действием которого триггер 1-1 устанавливается в единичное состояние. Таким образом,при появлении в кольцевом счетчике двух единиц происходит коррекция - установление в кольцевом счетчике одной и только одной единицы не более, чем на один такт. Формула изобретения Кольцевой счетчик, содержащий шину тактовых импульсов, элемент И-НЕ, сдвиговый регистр, состоящий из п последовательно соединенных триггеров , инверсные выходы которых соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние первого триггера сдвигового регистра, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени коррекции, в него введены элементы ИЛИ-НЕ по числу триггеров, выходы элементов ИЛИ-НЕ соединены с входами установки в нулевое состояние триггеров, причем входы элементов ИЛИ-НЕ каждого нечетного разряда боединены с прямыми выходами триггеров всех остальных нечетных разрядов, а входы элементов ИЛИ-НЕ каждого четного разряда соединены с прямыми выходами триггеров всех остальных четных разрядов кольцевого счетчика,а вход D триггера первого разряда соединен с нулевой шиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Букреев И.М., Мансуров Б.Л., Горячев В.И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио , 1973, с. 204, рис. 6.3. 2.Авторское свидетельство СССР 541291, кл. Н 03 К 27/00, 2.01.74.