N-разрядный распределитель импульсов Советский патент 1982 года по МПК G06F1/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления цифровых систем.

Известен N-разрядный распределитель импульсов, содержащий в каждом. разряде триггер из двух элементов И-НЕ с перекрестными связями и два элемента И-НЕ, подключенных к входам и выходам триггеров определенных разрядов и тактирующей шине fl.

Недостатком этого распределителя является сложность и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является N-разрядный распределитель импульсов, содержащий в каждом i-ом разряде триггер из двух элементов И-НЕ с перекрестными связями и первый разностный элемент управления (РЭУ), причем входы и выход .одного из элементов И-НЕ триггера являются соответственно нулевыми входами и нулевым выходом, а выход и входы другого элемента И-НЕ - единичными входами и единичным выходом триггера, единичные выходы триггеров подключены к соответствующим выходам рас- лоеделителя импульсов, к первому единичному входу триггера каждого 1-го разряда подключен выход первого разностного элемента управления, тактовый вход которого подключен к тактирующей шине распределителя импульсов 2.

Недостатком этого распределителя являются ограниченные функциональные возможности, поскольку обеспечивает10ся всего один N-тактный режим пере- . ключения выходных каналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения 2 N-тактных режи15мов переключения выходных каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в N-разрядный распределитель иМ пульсов, содержащий в каждом разряде триггер, первый формирователь им20пульсов, причем первый вход Установки в единицу триггера в каждом i-ом разряде соединен с выходом первого формирователя, синхровход которого соединен в каждом i-ом разряде с

25 тактовым, входом распределителя, инверсные выходы триггеров каждого i-ro разряда являются соответственно первой группой выходов распределителя, введен в каждый i-рззряд распре30 .делителя второй формирователь импульсов, два элемента И, причем первый вход первого элемента И соединен с прямым выходом триггера (irl)-го разряда распределителя, второй вход первого элемента И соединен с.инверсным выходом триггера Ci-bN-n -)-го разряда распределителя (где п..- максимальное число единиц в потактно чередующихся кодовых комбинациях), первый вход Второго элемента И соединен с инверсным выходом Ci-1)-pa3ряда распределителя, второй вход вто рого элемента И соединен с прямым выходом ()-ro разряда распределителя, выходы первого и второго элемента И соединены соответственно с информационными входами первого и второго формирователя импульсов в каждом i-разряде соединен с тактовым входом распределителя,. выход втотрого формирователя импульсов i-разряда соединен спервым входом сброса триггера, второй вход сброса которого каждого 1-разряда распределителя является соответственно входом сброса распределителя, i-входы Установки в единицу которого соединены соответственно с вторым входом Установки в единицу триггера i-разряда, прямые выходы триггера каждого i-разряда являются соответственно второй группой выходов распределителя.

На фиг.1 показана принципиальная схема одного i-ro элементарного разряда предлагаемого N-разрядного распределителя импульсов; на фиг.2-4 принципиальные схемы и таблицы кодовых комбинаций выходных каналов переключения предлагаемых распределителей соответственно для ,4 при всех N-2 возможных 2Ы-тактных режимах переключения выходных каналов.

Каждый.i-разряд N-разрядного распределителя импульсов содержит триггер 1 из двух элементов И-НЕ 2 и 3, первый и второй формирователи 4 и 5 икйульсов, элементы И б и 7, вход 8 Установки в единицу и вход 9 сброса.

Полная схема предлагаемого распределителя составляется с помощью соответствующего склеивания (композиции3 отдельных N элементарных разрядов и объединения общих цепей управления.

На фиг.2-4 даны элемент И-НЕ 10, формирователь 11 импульса, элемент И 12, вход 13 Установки в единицу, вход 14 сброса.

N-разрядный. распределитель импульсов работает следующим образом.

При необходимости создания 2М-так тного режима переключения выходных каналов с максимальным числом п рядом расположенных единиц в кодовых наборах потактных переключений по общей команде через установочные входы 8 и 9 распределителя п« или соседние триггеры устанавливаются в единичные, а остальные - в нулевые состояния. В результате этого на выходах определенных элементов И б и 7 возникают единичные потенциалы и соответствующие им формирователи 4. и 5 импульсов подготавливаются к переключению. Приложенный к шине Т тактирующий импульс, проходя через формирователи 4 и 5 импульсов по заднему фронту, переключает в противоположные состояния или подтверждает первоначальные состояния определенных триггеров - в зависимости от заданной циклограммы переключения выход-, йых каналов распределителя. В последующ х тактах срабатывают те группы элементов И б и 7 и формирователей 4 и 5 импульсов, на входах Т оторых к моменту поступления очередного тактового импульса окапывается единичный потенциал. Полный цикл работы N-разрядного распределителя завершается через 2N тактов. Таким образом на выходах распределителя формируются 2N пакетов кодовых комбинаций логических состояний триггеров, число единиц в которых от такта к такту меняется на одну.

В качестве конкретной реализации предлагаемого N-разрядного распределителя представлены полные схемы соответственно для случаев N 3 и 4 (фиг.2-4). На каждой из этих фиг.24 представлен один из всех возможных 2К-тактных режимов работы распределителя и их кодовые комбинации переключения. Переход с любого режима на другой осуществляется путем изменения связей между входами элементов И 6 и 7 и определенными выходами триггеров смежных раарядов N-разрядного распределителя.

Общее число различных 2Ы-тактных режимов переключения каждого N-разрядного распределителя составляет N-2. Так, например, трехразрядный распределитель (фиг.2). обеспечивает всего один шеститактный режим с числом по соседству расположенных единиц в кодовых наборах 1 (п„ 2), .четырехразрядный распределитель - два восьмитактных режима с числом единиц 1 и 2 (п 2, фиг.З), 2 и 3 (п 3, фиг.4). Пятиразрядный распределитель обеспечивает всего три десятитактных режима г с числом единиц 1.и 2 (п - 2 фиг. 3). 2 и 3(п 3,фйг.4 3 и (п 4) и т.д.

Формула изобретения

N-разрядный распределитель импульсов, содержащий в каждом разряде триггер, первый формирователь, импульсов, причем первый вход Установки в единицу триггера в каждом разряде распределителя соединен с ьыходом первого формирователя импульсов, синхровход которого соединен в каждом разряде с тактовым входом распределителя, инверсные выходы триггера каждого разряда распределителя являются соответственно первой группой выходовраспределителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения 2 N-тактных режимов переключения выходных каналов, в каждый i-раз ряд распределителя введен второй формирователь импульсов, два элемента И, причем первый вход первого эле мента И i-ro разряда распределителя соединен с прямым выходом триггера (N-1 -го разрядараспредёлителя, второ вход первого элемента И i-ro разряда распределителя соединен с инверсным выходом триггера (i+N-n -J-ro разряда распределителя (где n,.j- максимальное число единиц в потактно чередующихся кодовых комбинациях), первый вход второго элемента И i-ro разряда соединен с инверсным выходом (1-1) разряда распределителя, второй вход второго элемента И i-ro разряда распределителя соединен с прямым выходом ()-го разряда распределителя,-выводы первого и второго элементов И i-ro разряда распределителя соединены соответственно с информаци-. онными входс1ми первого и второго -формирователя импульсов i-ro разряда распределителя, синхровход второго формирователя импульсов в каждом i-разряде соединен с тактовым входом распределителя, выход второго формирователя импульсов i-разряда распределителя соединен с первым входом сброса .триггера i-ro разряда распределителя, второй вход сброса которого является соответственно 1-м входом сброса распределителя i-входы Установки в единицу которого соединены соответственно с вторым входом Установки в единицу триггера i-ro разряда распределителя, прямой выход триггера каждого i-ro разряда распределителя является соответственно выходом второй группы выходов распределителя. Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1.Вукреев.., Мансуров Б.М. и Горячев В.И., Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., 1975, с.288-289. 2.Авторское свидетельство СССР hP 699517, кл.С 06 F 1/04, 1974 (прототип).