Многостабильное пересчетное устройство Советский патент 1983 года по МПК H03K29/00 

(ЗА) МНОГОСТАБИЛЬНОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ

1

Изобретение относится к автоматике и вымислительной технике и может быть использовано в качестве f ioroпрограммного счетчика и делителя частоты.

Известны многостабильные пересчетные устройства с однотактовым управлением, содержащие логические элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ СП.

Недостатками этих устройств являются сложность, обусловленная болцшим объемом аппаратуры, и ограниченные функциональные возможности, обусловленные способностью обеспечения только одного из всех теоретически 5 возможных режимов пересчета.

Известно многостабильное пересчетное устройство, содержащее две тактовые шины и 2п разрядов, каждый из которых содержит элемент И-НЕ, элемен- 20 ты И и элементы НЕ .

Недостатком известного устройства является ограниченная функциЬнапь ная возможность, обусловленная споУСТРОЙСТВО

собностью обеспечения только одного из возможных режимов пересчета.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. ; Поставленная цель достигается тем, что в многостабильное устройство, содержащее две тактовые шины и 2п разрядов , каждый из которых содержит первый элемент И-НЕ, введены п-2 шины управления, а в каждый разряд - второй элемент И-НЕ и п-2 пары элементов ИЛИ, выходы которых с входами первого элемента И-НЕ, первый и второй вход второго элемента И-НЕ каждого нечетного разряда соединен соответственно с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда и с первой тактовой шиной, пёр,вый и второй входы второго элемента каждого четного разряда соединены соответственно с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда и с второй тактЪвой шиной, в каждом разряде первые входы 99 n-2 nap элементов ИЛИ чединены соответственно с Г1-2 шинами управления, в каждом i-OM разряде вторые входы первых элементов ИЛИ с первой по п-2-у пару соединены соответственно с,выходами первых элементов И-НЕ с i-2 по 1-П+1 предыдущих в кольце разрядов, вторые входы вторых элементов ИЛ с первой по n-2-ую пару соединены соответственно с выходами первых элементов И-НЕ с i+2-го по +п-1 последу ющих в кольце разрядов, дополнительный вход первого элемента И-ИЕ каждого i-ro разряда соединен с выходом первого элемента И-НЕ i-n-ro предыдущего в кольце разряда. На чертеже приведена схема шестиразрядного многостабильного пересчетного устройства. Поскольку п равно трем, то шестиразрядное многостабильное пересчетное устройство содержит одну шину управле ния, а каждый разряд многостаПильного пересчетного устройства - одну пару элементов ИЛИ. На чертеже обозначены элементы И-НЕ , элементы И-НЕ , элементы ИЛИ 3-1-3 6, элементы ИЛИ i , тактовые шины 5 и 6 и шина 7 управления. Выходы элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ , вторые входы которых соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ , выходы элементов ИЛИ () соединемы соответственно с третьими входами элементов И-НЕ , выходы которых соединены соответственно с четвертыми входами элементов И-НЕ , , 1 1, и , тактовая шина 5 соединена с первыми входами элементов , и И-НЕ, тактовая шина 6 соединена с первыми входами элементов И-НЕ , и , вторые входы элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ , , выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ , 3, , и , первые вхо ды элементов ИЛИ .соединены со ответственно с выходами элементов И-НЕ , , , , 1 1 и , вторые входы элементов ИЛИ и соединены с шиной 7 управления. В предлагаемом устройстве элементы И-НЕ вычисляют функцию им4пупьсных цепей управления, а элементы ИЛИ , - функцию потенциальных цепей межразрядных связей. Для создания какого-либо режима пересчета к шинам управления прикладывается соответствующая кодовая комбинация нулевых и единичных уровней потенциалов. При этом на определенных смежных выходах первых элементов И-НЕ устройства в исходнбм состоянии имептся единичные потенциалы, а на всех остальных - нулевые потенциалы. При подаче на тактовые шины 5 и 6 сдвинутых друг относительно друга (разнесенных во времени) импульсов происходит потактный сдвиг (циркуляция) единиц по разрядам кольца. Допустим, на шине 7 управления присутствует единичный потенциал, на шинах 5 и 6 - соответственно единичный и нулевой потенциалы, а на выходах элементов И-НЕ присутствует код 111000. При этом на четвертых входах элегЦентов И-НЕ 1 1-1 3 присутствует нулевой потенциал, на первом входе элемента И-НЕ присутствует нулевой потенциал, а на остальных входах элементов И-НЕ присутствует единичный потенциал. В первом такте работы на шинах 5 и 6 указанные исходные потенциалы сменяются на обратные. Это приводит, в первую очередь, к изменению на обратные исходных потенциалов на выходах элементов И-НЕ , и и, соответственно, на первых входах элементов И-НЕ , и 1, что приводит к появлению единичного потенциала на выходе элемента И-НЕ и затем к появлению нулевого потенциала на выходе элемента И-НЕ . В результате этого на первом входе элемента И-НЕ (т.е. на выходе элемента И-НЕ ) нулевой потенциал сменяется на еди4ничный. Таким образом, по завершению первого такта работы Шестиразрядное многостабильное пересчетное устройство из первого логического состояния 111000 переходит во второе логическое состояние 011100. Во втором такте работы потенциалы на шинах 5 и 6 снова меняются на обратные. При этом изменяются на обратные потенциалы на выходах элементов И-НЕ , и и, следовательно, на первых входах элементов И-НЕ . Появление на первом входе элемента И-НЕ 1-5 нулевого потенциала приводит к изменению его выходного потенциала с нулевого на единичный. Далее, благодаря действию обратных межразрядных связей, на всех входах элемента И-НЕ 1-2 появляются единичные потенциалы, что при.водит к возникновению на его выходе нулевого потенциала. Таким образом, по завершению второго такта переключения шестиразрядное пересчетное устройство из второг логического состояния 011100 перехо дит в третье - 001110. Процессы переключения элементов в последующих тактах при единичном потенциале на шине 7 происходят аналогичным образом и на выходах элементов И-НЕ 1 1-1а6 последовательно формируются следу э щие коды 000111 , 100011, 11ООП 1, 111000 и т.д. 6 рассматриваемом случае элементы ИЛИ и не участвуют в процессах потактных переключе ний элементов И-НЕ , так как на шине 7 управления присутствует единичный потенциал. При режиме работы, когда на шине присутствует нулевой потенциал, процессы функционирования аналогичны вы шеописанным, за исключением того, чт участвуют элементы ИЛИ , Ца1-1|а:6. Последнее приводит к появлению следующего цикла работы 111100 ОП110, 001111, 100111, 110011, 111001, 111100 и т.д. Таким образом,.при несложной логи ческой структуре предлагаемое 2п-раз рядное многостабильное пересчетное устройство обеспечивает при каждом исполнении по п-1 режимов пересчета, в связи с чем оно имеет широкие фучк циональные возможности и« стало бытъ широкую область применения. Формула изобретения Йногостабильное пересчетное уст. ройство, содержащее две тактовые ши9Э5 ны и 2h разрядов, каждый из которых содержит первыйэлемент H-Ht, о т л ичающееся тем, что с цель расширения функциональных возможностей, в него введены п-2 шины управления, а в каждый разряд - второй элемент И-НЕ и п-2 пары элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами первого элемента И-НЕ, первый и второй вход второго элемента И-Н€ каждого нечетного разряда соединен соответственно с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда и с первой тактовой шиной, первый и второй входы второго элемента И-НЕ каждого четного разряда соединены соответственно с выходом первого элемента И-НЕ предыдущего в кольце разряда и с второй тактовой шиной, в каждом разряде первые входы п-2 пар элементов ИЛИ соединены соответственно с rv-2 шинами управления, а каждом 1-ом разряде вторые входы первых элементов ИЛИ с первой по h-2-ую пару соединены соответственно с выходами первых элементов И-НЕ с i-2 по i-n+1 предыдущих в кольце разрядов, вторые входы вторых элементов ИЛИ с первой по n-2-ую пару соединены соответственно, с выходами первых элементов И-НЕ с i- -2-ro по i+rrl последующих в кольце разрядов, допог ителъный вход первого элемента И-НЕ каждого -го разряда соединен с выходом первого эле-, мента И-НЕ i-n-ro предыдущего в кольце разряда. Источники информации, принятые во внимание гри экспертизе 1.Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. Н., Советское радио, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР « 09373, кл. Н 03 К 29/00, 197 (прототип).