Кольцевой счетчик Советский патент 1982 года по МПК H03K23/02 

1

Изобретение относится к импулглной технике и может быть использовано в уст ройствах обработки цифровой информашш, в измерительных приборах и вычиспител ных устройствах.

Известен кольцевой счетчик, содержащий И триггеров, элемент И, элемент ИЛИ Cl .

Недостатком устройства ясвляется низкая помехоустойчивость.ю

Наиболее близким по технической сущности 1шляется кольцевой счетчик, который содержит И Dt-триггеров и (2п-4) двухвходовых элементов И-НЕ, причем входы синхронизации триггеров соединены is с входом кольцевого счётчика, D-вход каждого триггера, кроме первого, соединен с прямым выходом предыдущего триггера, Б-вход первого триггера соединен с инверсны / выходом последнего тригге-. 20 ра, входы установки в нуль каяадого триггера, кроме двух первых, соединены с выходом соотБет :твуюших двухвходовых элементов И-НЕ, вхолы которь1х соединены с прямым выходом первого и инверсным выходом предыдущего триггера, а входы установки в единицу каждого триггера, кроме двух первых, соединены с выходами соответствующих двухвходовых элементов И-НЕ, входы которых соединены с инверсным выходом первого и прямым выходом предыдущего триггеров t2 ,

Недостатком счетчика является относительно низкая помехоустойчивость, так как под действием помех в течения интервала времени между сигналами коррекции возможен сбой счетчика в запрещенное состояние или в состояние, непосредственно не следующее за предшест вующим состоянием.

Цель изобретения - повышение поме1:оустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий hDi-триггеров и (VI-2) элементов И-НЕ, входь синхронизации D-fe -триггеров соединены с входом кольцевого счетчика, 39 прямой выход каждого Pi -триггера, кроме последнего, соединен с j) входом последующего Di «триггера, инверсный выход Dt триггера последнего разряда соединен с Х -входом . 1Н -триггера пер вого разряда, первые входы элементов И-НЕ соединены с прямыми выходами D-b -триггеров всех разрядов, начиная со второго, введены элемент И,,( И- 1) элементов И-ИЛИ-НЕ, и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ в вто |РОЙ разряд и два элемента И-НЕ в первы разряд кольцевого счетчика, причем первые входы первого элемента И-НЕ первого разряда и элемента И-НЕ второго разрада соединены с прямыми выходами D-t -триггеров своего разряда, вторые входы этих элементов и элементов И-НЕ остальных разрядов соединены с выходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пер вые входы которых соединены с инверсными выходами D-t-триггеров своего разрада, а их вторые входы, кроме входа элемента первого разряда, соединены с прямыми выходами 131-триггеров пре дыдущего разряда, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с инверсным выходом D-Ь-триг гера последнего разряда, выход первого элемента И-НЕ первого разряда и выхо- ды элементов И-НЕ остальных разрядов соединены с входами установки в единицу Т)-Ь-триггеров своего разряда, инвер ный выход D-t-триггера первого разряд соединен с первым входом второго элемента И-НЕ первого разряда и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом Dtтриггера последнего разряда, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого раз ряда соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ остальных разрядов соединены с первыми входами элементов И-ИЛИ-НЕ своего разря да, вторые входы которых соединены с инверсными выходами D-fc-трштеров своего разряда, третьи выходы элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с выходом эле мента И, а их выходы соединены с входами установки в нуль D-t-триггеров своего разряда, вход установки в нуль первого разряда соединен с выходом второго элемента И-НЕ первого разряда. На чертеже приведена схема предлагаемого счетчика. Устройство содержит D-t-триггеров 1-1 - 1-h вход 2 устройства, Л элементов 3-1 - 3- И ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 3,4 ИЛИ, и элементов 4-1 - 4 И И-НЕ, элемент 5 И-НЕ, элемент 6 И (ц- 1) элементов 7s2 - 7 И И-ИЛИ-НЕ. Устройство работает следующим образом. Исходное состояние счетчика нулевое, т. е. все триггеры 1-1 -1-й счетчика установлены в нулевое состояние и, следовательно, счетчик установлен в рабочую кодовую комбинацию 00...О, которая является разрешенным состоянием счетчика. На входы элементов 3-2 - 3- и поступают сигналы низкого (нулевого) уровня напряжения с прямых выходов триггеров 1-1 - 1 -И-1 и высокого (единичного) уровня напряжения с инверсных выходов . триггеров 1-2 - 1 и На выходах элементов 3-2 - 3 и устанавливается единичный уровень напряжения, который соответственно поступает на входы элементов 4-2 - 4-и и элементов 7-2 - 7-И И-ИЛИ-НЕ. Так как с инверсных выходов триггеров 1-2 - 1 И на входы элементов -7 И также поступают единичные уровни напряжения, на выходах элементов И-ИЛИ-НЕ установится нулевой уровень напряжения, который поступает на входы установки в нуль триггеров - 1-И, подтверждая их нулевые состояния и запрещая (блокируя) юс переключение. Поскольку на прямых выходах триггеров 1-2 - 1- И нулевые уровни напряже- ния, то -на выходах элементов - 4 И устанавливаются единичные уровни напряжения, которые поступают на входы установки в единицу триггеров - 1 М, не изменяя их состояний. Единичные уровни напряжения с инверсных выходов триггеров Г-1 - 1-Й поступают на входы элемента 3-1, на выходе которого устанавливается нулевой уровень напряжения, который в свою очередь устанавливает на выходах элементов и 5 высокие (единичные) уровни напряжения. Таким образом, эти единичные уровни напряжения, поступая на установочные входы триггера , разрешают переключение триггера импульсом, поступающим по входу синхронизации. При поступлении очередного импульса на вход 2 устройства и, следовательно, на вход синхронизации триггера , последний переключается в единичное состояние, так как на его присутствует единичный потенциал с инверсного выхода триггера 1- h. Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 1-1, поступая на вход элемента 3-1, устанавли- вает на его выходе единичный потенциал На .выходе элемента 4-1 устанавливается нулевой потен1шал, который, поступая на вход установки в единицу триггера- , подтверждает его единичное состояние и запрещает дальнейшее переключение триг гера . Кроме того, нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 1-lj поступая на элемент 6, устанавливает на его выходе также нулевое напряжение, которое поступает на входы элементов Единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера 1-1, поступая на вход элемент 3-2 устанавливает на его выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на элемент , устанавливает на его выходе единичный уровень напряжения, разрешая переключение триггера . При поступлении следующего (второго) импульса на вход 2 устройства триггер 1-2 переключается в единичное состояние и на его инверсном выходе устанавливается напряжение нулевого уровня, которое, поступая на эле- мент 3-2, устанавливает на его выходе единичный уровень напряжения, импулЕзСы с прямого выхода триггера 1-2, поступающие на входы элемента 4-2, установя на его выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход установки в единицу триггера , подтверждает ег единичное состояние и запрещает дальнейщие его переключения. Единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера i-2, поступая на элемент 3, устанавливает на его выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход элемента , устанавливает на его выходе единичный уровень напряжени Таким образом, с каждым следующим импульсом, поступающим по входу 2 устройства, происходит последовательное переключение в единичное состо$гаие триг геров - 1 п, причем при включении очередного триггера, например, триггера 1-i , происходит его блокировка от дальнейших переключений по входу установки в единицу подачей нулевот о напряжения с выхода элемента 4«п и разре- шение на переключение следующего 1рш гера 1 i-f 1 за счет установки единичного напряжения на входе установки в нуль триггера 1 1+ 1, поступакяцего с выхода элемента 7- i. С поступлением vi-to на вход 2 устройства триггера 1 VI устанавливается в единичное состояние и нулевой уровень напряжения с его инверс ного выхода поступает на вход триггера и вход элемента . На выходе элемента устанавливается нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход элемента , устанавливает на его выходе и, следовательно, на входе установки в единицу триггера , единичный уровень напряжения, т. е. снимается блокировка переключения с триггера . Очередным |1+ 1 импульсом триггер 1-1 переключается в нулевое .состояние, на его инверсном выходе и выходе элемента установятся единичные уровни напряжения, а на выходе элемента И-НЕ 5 нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход установки в нуль триггера 1-1„ подтверждает его нулевое состояние, блокируя триггер 1-1 от дальнейших переключений. Напряжение нулевого уровня с прямого выхода триггера 1-1 поступает на вход элемента 3-2, установив на его выходе нулевой уровень напряжения, который устанавливает на выходе элемента и, следовательно, на входе установки в единицу триггера напряжение единичного уровня, т. е. происходит снятие блокировки с триггера . С каждым следующим импульсом происходит последовательное переключение тр.иггеров - 1- И в нулевые состояния, причем с каждого триггера (например триггера i) после переключения предыдущего триггера 1« ч -1 снимается блокировка, поступающая на вход установки в единицу от элемента , а переключившийся триггер блоКируатся от дальнейших переключений (в нулевом со- . стоянии) сигналом от элемента И- ИЛИ-НЕ . С поступлением 2 И импульса триггер 1 п переключается и нулевое состояние и все устройство в целом устанавливается в исходное состоянии ООО. ..О. Далее при поступлении на вход 2 устройства импульсов процессы повторяются. Таким образом, кольцевой счетчик последовательно переключается из предыдущего разрешенного состояния в последующее разрешенное состояние. Переход счетчика (за счет помех) в запрещенное состояние шш в разрешенное состояние, непосредственно не следующее за предыдущим, запрещен блокировками, поступак щимн на входы установки триггере в нуль |(ияи единицу)ОТ элементов И-НЕ - , 5, - 7 И, прячем не блсжнруется только один из триггеров, кото|я 1й должен переключиться для nejpe хода к следующему состоянию счетчика. Формулаиаоб р е т е н и я Кольцевой счетчик, содержащий MDt-rpMrrepoB и ( М- 2) элементов И-Й входы синхронизации Dt-триггеров соединены с входом кольцевого счетчика, пргямой выход каждого D-fe -триггера, кр ме последнего, соединен с р-входом последующего J) t-триггера, инверсный выход Dt -триггера последнего разряда соединен с D-входом Di;-триггера пер вого разряда, первые входы элементов И-НЕ соединены с прямыми выходами Dt -триггеров всех разрядов, начиная со второго, отличающийся тем, что, с целью повьпаения помехоустойчивости, в него введены элемент И, ( л- 1) элементов И-ИЛИ-НЕ, ц элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ в второй разряд и два элемента И-НЕ в первый разряд кольцевого счетчика, причем первые входы первого элемента И-НЕ первого разряда и элемента И-НЕ второго разряда соединены с прямыми выходами D-fc -триггеров своего разряда, вторые входы этих элементов и элементов И-НЕ остальных pa3pstaoB соединены с выходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены с инверсными входами D-t триггеров своего разряда, а их вторые входы, кроме входа элемента первого разряда, соединены с прямыми выходами 13 D-t -триггеров предыдущего разряда, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с инверсным выходом 1 D t -триггера п оследнего разряда, выход первого элемента И-НЕ первого разряда и выходы элементов И-НЕ остальных разрядов соединены с входами установки в единицу Б-fc-триггеров своего разряда, инверсный выход D-t -триггера первого разряда соединен с первым входом второго элемента И-НЕ первого разряда и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом ЮЪ-триггера последнего разряда, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ остальных разрядов соединены с первыми входами элементов И-ИЛИ-НЕ своего разряда, вторые входы которых соединены с инверсными выходами D-t -триггеров своего разряда, третьи входы элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с выходом элемента И, а их выходы соединены с входами установки в нуль Dt-триггеров сьоёго разряда, вход установки в нуль первого разряда соединен с выходом второго элемента И-НЕ первого разряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СЩА № 3555249, л. Н 03 К 23/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 539381, кл. Н 03 К 23/02, 1976 (прототип).