Триггерное устройство Советский патент 1982 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к области им пульсной и цифровой техники и может быть использовано в быстродействующих счетчиках импульсов, делителях частот преобразователях сигналов с частотной или временной модуляцией в импульснокодированный сигнал, в распределителях импульсов. По основному авт.св. № 437225 известно триггерное устройство, содержащее шину тактовых импульсов,П -разрядов П - нечетное число, каждый раз ряд которого содержит один потенциальный триггер с входами записи 1 и установки О единичным и нулевым выходами, кроме того,один элемент ИЛИ два элемента И, причем к входу записи 1 потенциального триггера подключен выход Элемента ИЛИ, к входам которого подключены выходы двух элементов И, первые входы которых подключены к шине тактовых импульсов, при этом второй вход первого элемента И подключен к единичному выходу триггера, а второй вход второго элемента И - к входу установки О триггера и к нулевому выходу триггерапредыдущего разряда l. Недостатком известного устройства является недостаточно высокое быстродействие, так как быстродействие известного устройства определяется задержкой переключения используемых триггеров, в каждом такте переключается только один триггер, при этом задержка переключения t каждого триггера складывается из задержек последовательно переключаемых плеч триггера и t f .-01 , flO зп- t 3 э переключение триггера из нуля в единицу; переключение тритгера из единицы в нуль. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем что в триггерное устройство, содержа щее шину тактовых импульсов, п разрядов I П - нечетное число, каждый разряд которого с6дер1кит один потенциальный триггер с вхЬдами записи 1 и установки О с единичным и с нуле вым выходами, кроме того, один элемент ИЛИ, два элемента И, причем по входу записи 1 потенциального триг гера подключен выход элемента ИЛИ, к входам которого подключены выходы двух элементов И, первые входы которых подключены к шине тактовых импул сов, при этом второй вход первого эл мента И подключен к единичному выходу триггера, а второй вход второго элемента И,- к -ВХОДУ установки О триг и к нулевому выходу триггера предыду щего разряда, введены дополнительная шина тактовых импульсов и в каждый разряд устройства первый и второй до полнительные элементы И и дополнител ный элемент ИЛИ, причем выходы дополнительных элементов И соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ выход которого подключен к входу записи О триггера разряда, первые входы дополнительных элементов И под ключены к дополнительной шине тактовых импульсов, второй вход первого дополнительного элемента И подключен к нулевому выходу потенциального триггера, второй вход второго дополнительного элемента И подключен к вх ду установки 1 потенциального триг гера и к единичному выходу триггера предыдущего разряда, при этом для первого разряда предыдущим является последний разряд. На чертеже представлена схема триггерного устройства на пять разря дов. Устройство содержит потенциальные триггеры 1-5, в каждрм разряде первый элемент ИЛИ 6, к входам которого подключены выходы первого и второго элементов И 7 и 8, шину 9 тактовых импульсов, дополнительную шину 10 тактовых импульсов, на которую входные импульсы поступают в про тивофазе относительно импульсов, поступающих на шину 9, первь(|й 11 и второй 12 дополнительные элементы И, дополнительный элемент ИЛЦ 13, единичный Il и нулевой 15 выходы, триггеров 1-5, вход 16 установки вход 17 установки О, вход 18 записи 1, вход 19 записи О. Устройство работает следующим образом. Тактовые сигналы на дополнительной шине 10 изменяются противофазно сигналам шины 9- Сдвиг тактовых серий импульсов относительно друг друга во времени в идеальном случае равен нулю. в исходном положении (см. таблицу) нечетные триггеры 1, 3, 5 находятся в нулевом положении, четны триггеры 2 , - в единичном положении. На шинах 9 и 10 сигналы Т лог. О и Т лог. 1. Единичному положению триггера соответствует уровень логической единицы на выходе 1 триггера, нулевому положению - уровень логического нуля на выходе 1(. Для переключения триггера по вхоО требуется подать ам записи 1 на этот вход уровень логической .единицы, для переключения по входу 1б установки 1 (по входу 17 - О) подается уровень логического нуля О на этот вход. Тактовые импульсы следуют со скважностью два, длительность импульса (паузы) равна времени. нахо чдения триггера в одном состоянии. В первый момент на шине 9 устанавливается уровень единиць, на шине 10 уровень нуля, при этом возбуждается элемент И 8 триггера 1 (на его оба входа действует логическая единица , сигнал через элемент 6 устанавливает логическую единицу на входе 18 записи 1, вследствие чего выход 15 триггера 1 переключается в состояние логического нуля. Одновременно с этим на вход 19 записи О триггера 1 с выхода элемента ИЛИ 13 поступает логический нуль, так как на элементы 11 и 12 воздействует логический нуль по шине 10, при этом,на входе 1ь установки 1 действует уровень логического нуля с выхода триггера 5, следовательно обеспечены условия для возбуждения выхода It триггера 1 в состояние 1. Таким образом, оба плеча триггера 1 возбуждаются одновременно, и триггер переключается в состояние 1, Задержка переключения 1лг.триггера 1 будет равна максимальному времени переключения одного плеча триггера. Например, для микросхем типа ТТЛ. так как

При переключении тактовых сигналов на шинах 9 иЧО аналогичным образом создаются условия для одновременного возбуждения обоих плеч триггера 2, при этом триггер 2 переключается в нулевое состояние с задержкой также равной максимальной задержке переключения одного плеча триггера.

В следующий такт аналогично переключается триггер 3, и т.д. Состояния триггерного устройства приведены в таблице.

Порядок переключения триггеров соответствует коду Либау-Крейга, как для известного устройства.

Однако, задержка переключения каждого триггера известйого устройства (tij,) составляет сумму задержек переключения двух плеч триггера tjn ..о . ..ю

- L -г Сп

Максимальная частота переключения предлагаемого счетчика составляет , -1

макс

зп з

тогда как для известного устройства максимальная частота переключений составляет

.-1.,1

макс-. .

ЗП

Следовательно, при использовёнии одинаковой элементной базы максимальная частота переключений предлагаемого устройства приблизительно в два раза выше, чем известного.

Формула изобретения

Триггерное устройство по авт.св. № it37225, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены дополнительная ши-. на тактовых импульсов и в каждый разряд устройства первый и второй дополнительные элемента И и дополнительный элемент ИЛИ, причем выходы дополнительных элементов И соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу записи О триггера разряда, первые входы дополнительных элементов И подключены к дополнительной шине тактовых импульсов, второй вход первого дополнительного элемента И подключен к нулевому выходу потенциального триггера, второй вход второго дополнительного элемента И подключен по входу установки 1 потенциального триггера ,и к единичному выходу триггера предыдущего разряда, при этом для первого разряда предыдущим является последний разряд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 437225, кл. Н ПЗ К 23/00, 1971 (прототип).