Полусчетное кольцо Советский патент 1982 года по МПК H03K21/06 

(St) ПОЛУСЧЕТНОЕ КОЛЬЦО

1

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и иожет быть применено в качестве многопрограммного пересчетного устройства.

Известно пересчетное устройство на основе полусчетного кольца, содерmauieo элементы ИЛИ-НЕ, входные шины С1

Недостатком известного устройства

являются сравнительно ограниченные функциональные возможности.

Известно также полусчетное кольцо, содержащее m разрядов, где m - четное число, большее двух, две входные шины, каждый разряд содержит элемент ИЛИ-НЕ и двухвходовый элемент И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-ИЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ каждого 1-го (где i 1,..., m) разряда соединен с первым входом элемента И последующего в кольце разряда и с одним из входов элемента ИЛИ-НЕ всех остальных разрядов, вторые входы элементов И всех нечетных

и всех четных разрядов соединены соответственно с первой и второй входными шинами .

Недостатком известного устройства являются его относительно малые функциональные возможности, связанные с тем, что в нем обеспечивается лишь режим пересчета с одной единицей в кодовом наборе.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели в полусчетное кольцо, содержащее m разрядов, где m - четное число, большее двух, две входные шины, каждый разряд содержит элемент ИЛИ-НЕ и первый двухвходовый элемент И, выход которого соединен с первым входом эле- . мента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ

20 каждого 1-го (где 1,...,т) разряда соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ следующего (i+)-ro в кольце разряда, введены (т-З) шины управ397835 Кения, а в каждый разряд -(-1) трех. Еходовых элементов И и (m-i; двухвходовых элементов И, в каждом разряде выходы трехвходовых и двухвходовых 5 элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, в каждом i-ом разряде первые входы с первого по (у - 1)-й трехвходовых элементов И соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ с (1-1)-го по im V „ (-2 1)-й в кольце разрядов, вторые входы с первого по -1)-й трехвходовых элементов И соединены соответ- ственно с первой по { -П-ю шинами i . управления, первые входы даухвходовых элементов И с первого нечетного по {у - 2)-й нечетный соединены с выхо- 20 „n,t ur дами элементов ИЛИ-НЕ соответственно с . -2 по .--(.1;.й в кольце разрядов первые входы двухвходобь1х элементов И с первого четного по ( четный соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ соотпетственно с ()-ro по - -i , v-H . , , -(+1)-и в кольце разрядов, вторые входы первых нечетных и четных двух- -30 входовых элементов И соединены с первой. шиной управления, вторые последующих, начиная с второй по т-4)-ю, нечетных и четных/двух- . входовых элементов И соединены с пер- jj вой шиной управления, вторые входы последующих, начиная с второй по т-4)-ю пар нечетных и четных двухвхо- . довых элементов И соединены соответственно с -и по( шинами управленип, первый и второй входы последиего(т-3 двухвходового элемента И соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ (1+1)-го в кольце разряда и с (т -3)-й шиной управления, j третьи входы трехвходовых элементов И всех нечетных и всех четных разрядов соединены соответственно с первой и второй входными шинами. На чертеже приведена электрическая схема шестиразрядного полусчетного кольца. Полусчетное кольцо включает элементы ИЛИ-НЕ 1-6, элементы И 1 1-1«5 2 1-2-5, 3 1-3«5, , и 6 1-6-5i входные шины 7, 8 и ши- ны 9-11 управления, причем выход каждого i-ro {i 1,2,...,6) элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом следу4ощего в кольце (i +)-го элемента ИЛИ-МЕ, rflejn 6. Так, например, выходы эленентов МЛИ-НЕ 1-6 соединены с первыми входами соответственно элементов ИЛИ-НЕ k, 5, 6, 1, 2, 3, выходы элементов И i 1, i 2, i 3, i 4, i 5 и i 6 соединены соответственно с остальными входами 1-го элемента ИЛИ-НЕ, первые входы элементов Н., 2-1, ,, и соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 6, 1, 2, 3, и 5, первые входы элементов И , , 2 и соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ 5,6,1,2,3, и Ц, вторые входы элементов И U1, , , 1, 5 1 и / ,.. Д соединены с шиной 9 управления, вторые входы элементов И , 2°2, 3«2, я2, 5-2, и соединены с шиной 10 управления, первые входы MI оггээ /.о . Г4 с: ;вГт ;венно Г1.оэлементов ИЛИ-НЕ 5, 6, 1, 2, 3 , элементов И , , 3«4, , 5 и соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 3, 4, 5, 6, 1, 2, вторые элементов И и И соединены с шиной 9 управления, первые входы элементов И 1 5, 25:5, , , S и 6в5 соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 2, 3, 4, 5, 6 и 1, вторые входы элементов 1-5-6-5 И соединены с шиной 11 управления, третьи входы элементов И , 1в2, 3-1, , 5-1, соединены с входной шиной 7, вторые входы элементов И , , , , , соединены с входной шиной 8. 8 предлагаемом устройстве элементы И 1а1, , , , , , , 4.i2, 5«1 , , 6, , по существу, выполняют функцию импульсных цепей управления, а остальные элементы И - функцию потенциальных цепей межразрядных связей, Устройство работает следуклцим образом. Для создания какого-либо режима пересчета к иинам ЭИ управления прикладывается соответствующая кодовая комбинация нулевых и единичных уровней потенциалов. При этом на определенных смежных выходах устройства о исходном состоянии имеются единичные потенциалы, а на всех остальных - нулевые потенциалы. При подаче на шины 7 и 8 сдвинутых друг относительно 5. друга на полпериода импульсов происходит потактный сдвиг ( циркуляция ) единиц по разрядам кольца. . Так, предположим, что для шестиразрядного полусчетного кольца требуется создать режим пересчета с одной единицей и пятью нулями в кодовых комбинациях перемещения (см. таб лицу на чертеже при комбинации 101 на шинах 9-10 . Предложением также, что на шинах 7 и 8 присутствуют соответственно нулевой и единичный потеницалы, а на выходах элементов ИЛИ-ИЕ 1-6 установлена кодовая комби нация 1ПОООО. Эта комбинация устойчива, поскольку единичные потенциалы присутствуют на выходах элементов И , , 5-, и и элемента ИЛИНЕ 1, а нулевые потенциалы присутствуют на выходах элементов И 1 1-Ь5 и на выходах элементов ИЛИ-НЕ 2-6. При изменении потенциалов на шинах 7 и 8 на обратные потенциал на выходе элемента И становится нулевым, что приводит к появлению единичного потенциала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2. Последний приводит к по явлению единичного потенциала на выходе элемента И и, соответственно, к появлению нулевого потенциала на выходу элемента ИЛИ-НЕ 1. Появление единичного потенциала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 приводит также к появлению единичных потенциалов на соответствующих .входах элементов ИЛИ-НЕ 3-6. Однако они не приводят к изменению состояния их выходов. Таким образом, на выходах элементов ИЛИ-НЕ 1-6 присутствует код 010000. При следующих изменениях потенциалов на обратные на шинах 7 и 8 на выходах элементов ИЛИ-НЕ 1-6 появляются соответственно коды 001000, 000100, 000010, 000001, 100000 и т.д. В описанном режиме функционирования устройства элементы И , 2s2, , ka2, и , в силу наличия на одном из входов потенциала логического нуля с шины 10, фактически не участвуют в процессе контактного переключения. При комбинациях на шинах 9-11 100 и 010 процессы функционирования элементов аналогичны вышеописанным, отличие состоит в том, что осуществляется контактный сдвиг соответственно двух и трех соседних единиц в кольце 5 В общем случае при числе разрядов в кольце, равном |я, и при числе шин упранления равнот-3, возможно получение числа работы, равноИ1- . го - . При этом для создания первого режима рлбпты единичные потенциалы прикладывают к первой, , ( ...,ки-3 -и шинам управления, для создания второго режима работы единичные потенциалы прикладыпаются к первой, -й,..., (Уп-Ц)и шинам управления, для третьего режима - к второй -й, (+1)-й,...,(т-)-й, шинам управления, для четвертого режима к третьей, ( )-й,..., ( шинам управления и т.д. Предпоследний режим создается при подаче единичного потенциала на ( -2)-ю и ( шины управления, а последний режмм - только Ha(-l)- шину управления. Таким образом, при небольшой дополнительной аппаратуре предлагаемое т-разрядное полусчетное кольцо обеспечивает все возможные m/2 режимы пересчета, в связи с чем имеет широкие функциональные возможности. Формула изобретения Полусчетное кольцо, содержащее KV разрядов, где четное число, большее двух, две входные шсны, каждый разряд содержит элемент ИЛИ-НЕ и первый двухвходовый элемент И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЯИ-НЕ каждого ч -го ( где -i 1,... hi) разряда соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ следующего ( i + в кольце разряда, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены т-3 шины управления, а в каждый разряд -( -1) трехвходовых элементов И и (.w-f) двухвходовых элементов И, в каждом разряде выходы трехвходовых и двухвходовых элемен тов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, в каждом «-ом разряде первые входы с первого по( трехвходовых элементов И соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ cC-i-l -ro (-. -1)-й в кольце разрядов, вторые вхоы с первого по ( трехвходовых элементов И соединены соответственно с первой no( шинами упрагзления, первые входы двухвходовых элементов И с порвого нечетного по (-2)-й нечетний соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ соответственно с (-j-2 по i -( в кольце разряде, первые входы двухвходовых элементов И с первого четного по (-2)-и четный соединены с выходами элементов ИЛИ-НЕ соответственно с 4-(УП-2)го по -(С+П-й в кольце разрядов вторые входы первых нечетных и четных двухвходовых элементов И соединены с nef)Dovt шиной управления, вторые входы последующих, начиная с второй по( пар нечетных и четных двухвхбдовнх элементов И, соединены соответственно с -й по Сгг7-(- шинами уп97.8 равления, первый и второй входы пвследнего (w-3 двухвходового элемента -И соединены cooTBeTCTBetiHo с выходом элемента ИЛИ-НЕ Ci+1)-го в кольце рпзряда с ()й шиной управления, третьи входы трехвходовых элементов И всех нечетных и всех четных разрядов соединены соответственно с первой и второй входными шинами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If , кл, Н 03 К 21/06, 1976. 2. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио, с. , рис. 5.68.