Управляемый кольцевой счетчик

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровой информации, в измерительных приборах и вычислительных устройствах. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности, которая достигается путем введения новых связей и шины 4 сброса. Счетчик также содержит разряды 1.1 - 1.N, блок 2 сброса, входную шину 3, шины 5.1 - 5.N управления и шину 6 единичного потенциала. В управляемом кольцевом счетчике быстродействие повышено за счет уменьшения времени переходных процессов, а надежность повышена за счет уменьшения количества используемых элементов и за счет увеличения длительности импульса с выхода блока 2 сброса. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО4ИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (l9l (ill

SU, (51)5 Н 03 К 23/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!

21) 4414174/24-21 (22) 20.04.88 (46) 07.04.90, Бюл. Н 13 (72) О.Ю.Селезнева, А.А.Картюшова, Е.ГЛиро и С.Ç.Селезнев (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1160557, кл. H 03 К 23/02, 1985, Авторское свидетельство СССР

Р 822377, кл. Н 03 К 23/00, 1978. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ КОЛЬЦЕВОИ СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровой

:информации, в измерительных приборах

2 ! и вычислительных устройствах. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности, которая достигается путем введения новых связей и шины 4 сброса. Счетчик также содержит разряды 1. 1-1.N, блок 2 сброса, входную шину 3, шины 5.1-5,N управления и шину 6 единичного потенциала, В управляемом кольцевом счетчике быстродействие повышено за счет уменьшения времени переходных процессов, а надежность повышена за счет уменьшения количества используемых элементов и за счет увеличения длительности импульса с выхода блока 2 сброса.

2 з.п. ф-лы, 14 табл. 6 ил.

15558

Изобретение относится к импульсной технике и чожет быть использовано в устройствах обработки цифровой информации, в измерительных приборах и вычислительных устройствах.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности, которая достигается путем уменьшения времени переходных процессов, за счет увеличения длительности импульса сброса и сокращения амплитудных затрат.

На фиг. 1 приведена структурная схема управляемого кольцевого счетчика; на фиг. 2 - пример реализации разряда устройства; на фиг. 3 - пример реализации блока сброса; на фиг. 4 - потенциальные диаграммы работы семиразрядного устройства; на фиг. 5 и 6 - таблицы состояний элементов устройства при различных коДах на шинах управления.

На фиг. 1 обозначены: разряды

1.1-1Л, блок 2 сброса, входная шина

3, шина 4 сброса, шины 5.1-5.N управления и шина 6 единичного потенциала.

Информационный вход разряда 1.1 соединен с шиной 6 единичного потенциала, информационные входы разрядов

1.2, 1.3, 1,N и блока 2 сброса соединены соответственно с выходами раз-! рядов 1.1-1.N, тактовый вход блока 2 сброса соединен с тактовыми входами разрядов 1,1-1.N и с входной шиной 3, шина 4 сброса соединена с входом установки нуля блока сброса, выход которого соединен с инверсными входами установки в единицу разрядов

1.1-1,N, входы установки нуля кото- 40 рых соединены соответственно с шинами 5.1-5.N управления.

На фиг. 2 обозначены: первый 7, второй 8 инверторы, элемент И-ИЛИ-НЕ

9, элемент ИЛИ-НЕ 10, элемент

ИЛИ-И-HE 11, элемент И-HE 12, выход 13 разряда, тактовый вход С 14 разряда, информационный вход D 15 разряда, вход R 16 установки нуля разряда и инверсный вход S 17 установки в единицу разряда.

В каждом из разрядов 1.1-1.N выход элемента И-НЕ 12 соединен с выходом

13 и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-HE 11, второй вход первой структуры ИЛИ которого

55 соединен с выходом инвертора 7, с входом инвертора 8 и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ

55 4

9, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента

ИЛИ-НЕ !0 и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 11, второй вход второй структуры ИЛИ которого соединен с выходом инвертора 8 и с первым входом второй структуры

И элемента И-ИЛИ-НЕ 9, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным входом 15, тактовый вход 14, вход 16 установки нуля и инверсный вход 17 установки в единицу соединены соответственно с входом инвертора 17 и с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ 10 и элемента И-НЕ 12, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элемента

И-ИЛИ-НЕ 9 и элемента ИЛИ-И-НЕ 11.

На фиг, 3 обозначены: первый 18, второй !9 инверторы, элемент И-ИЛИ-НЕ

20, элемент ИЛИ-НЕ 21, элемент

ИЛИ-И-НЕ 22, элемент НЕ 23, выход

Я 24 блока 2 сброса, тактовый вход

С 25, информационный вход Р 26 и. вход

Р. 27 установки нуля блока 2 сброса.

В блоке 2 сброса выход элемента

НЕ 23 соединен с выходом 24 и с первыи входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 22, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом инвертора 7,, с входом инвертора 8 и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 20, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-HE 2! и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 22, второй вход второй структуры ИЛИ которого соеди,нен с выходом инвертора 19 и с первым входом второй структуры И элемента Н-ИЛИ-НЕ 20, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным входом 26, тактовый вход 25 и вход 27 установки нуля блока 2 сброса соединены соответственно с входом инвертора 18 и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 21, второй вход которого соединен с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ 20, выход элемента

ИЛИ-И-НЕ 22 соединен с входом элемента НЕ 23.

На фиг. 4 обозначены: потенциальные диаграммы 28-36 сигналов соответственно на входной шине 3, на выходах

13 разрядов с первого по седьмой и на выходе 24 блока 2 сброса.

На фиг. 1 разряды 1. 1-1.N представляют собой D-триггеры, каждый из ко1555855

5 торых построенный по принципу ведущий - ведомый (фиг. 2). Входы 16 и

17 являются входами соответственно установки в нуль ведущей части и установки в ед „ницу ведомой части.

Блок 2 сброса также представляет собой D-триггер, построенный по принципу ведущий - ведомый, в котором вход элемента НЕ 23 (Фиг. 3) установки нуля является входом установки нуля ведущей части.

Рассматривается работа устройства на примере, когда число разрядов равно семи.

В исходном состоянии после подачи единичного импульса по шине 4 сброса, Ha R-вход D-триггера (блок 2 сброса), на его выходе через,0,5сА, где " Ar - время задержки 1)-триггера сброса (Фиг. 3), формируется нулевой потенциал, который в свою очеРедь через 0,1 c » где " .г время задержки D-триггера (разряды

1.1-1 N) (Фиг. 2), устанавливает Dтриггеры (разряды 1.1-1.N) в единичное состояние, т.е."объединичивает" счетчик. При подаче на шины 5.1-5.N позиционного кода, который состоит из единицы на фоне нулей (Фиг. 5, табл. 1-7), на выходах устройства уже через 0,5 < устанавливается код обратный позиционному и в зависимости от положения "0" в полученном обратном коде, устройством обеспечивается формирование единичных кодов различной длины.

Например, если единица кода подана на сбрасывающий R-вход D-триггера первого раэр::да 1.1, то íà его выходе через 0,5 установится нулевой потенциал, а все остальные разряды останутся в прежнем единицном состоянии после "объединичивания". При этом в такт поступления импульсов к входной шине 3 в D-триггерах разрядов 1.1-1.N счетчика поочередно записываются нули. В N+1 такте через (N — 1) c, + cA, а в общем случае через N I », так как ь л дт э в D-триггер сброса записывается нуль и через обратную связь с входами установки в "1" Р-триггер ров всех разрядов за время 0,1 ь . происходит "объединичивание" D-триггеров всех разрядов. Этим завершается первый полный цикл формирования единичного кода заданной длины (фиг. 4).

Все последующие цикЛы аналогичны первому (Табл. 1, фиг. 3). Легко подсчитать время обработки Т, сигнала

5 за один полный цикл.

Т оь = 0,5" тс+0,6 дт +N(I-p,т +0,1 т) 40 N ен гом деления: 2, 4, Таким образом, в предлагаемом устройстве быстродействие зависит

45 от времени задержки синхронного блока 2 сброса и практически не зависит от разрядности счетчика. Кроме того, в предлагаемом устройстве повышена надежность эа счет использования

5р меньшего количества элементов и использования блока 2 сброса, генерирующего импульс сброса (установки) длительностью, равной периоду входной частоты.

Формула изобретения

1. Управляемый кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шины управОтсюда видно, что максимальная частота работы устройства зависит от времени задержки D-триггера сброса, что и определяет быстродействие предлагаемого счетчика.

На фиг. 5 табл. 1-7 показаны периоды повторения единичных кодов, которые меняются от режима к режиму в диапазоне Т = (2 - N + 1) .

Длительность Формируемых на выходе

D — триггеров последнего разряда пря20 моугольных импульсов меняется от режима к режиму в диапазоне (t — N) t при неизменной паузе, равной длительности одного такта

При смешении "1" в позитивном ко25 де вправо предшествующие ей разряды счетчика не участвуют в формировании сокращенных единичных кодов и на их выходах сохраняется высокий потенциал (Фиг ° 5, табл. 2-7).

Если на шины 5 ° 1-5.7 подавать позиционный код, состоящий из i единиц в первых разрядах и нулей e остальных

N — 1 разрядах, то получим комбинацию кодов, представленных на Фиг. 6, табл. 8-14.

При снятии информации с различных выходов устройства, его можно использовать в качестве делителя частоты с переменным целочисленным коэффици1555855 ления, блок сброса и М разрядов, информационный вход первого из которых соединен с шиной единичного потенциала информационный вход кажУ

5 дого разряда, кроме первого, соединен с выходом предыдущего разряда, выход последнего разряда соединен с информационным входом блока сброса, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами разрядов и с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введена шина сброса, которая соединена с входом установки нуля блока сброса, выход которого соединен с инверсными входами установки в "1" разрядов, вход усТановки нуля каждого из которых Соединен с соответствующей шиной управления.

2, Счетчик по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что каждый разряд содержит два инвертора, элементы И-ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИЛИ-И-НЕ и

И-НЕ, выход которого соединен с выходом разряда и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом первого инвертора, с входом второго инвертора и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход ,первой структуры-И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента

ИЛИ-И-НЕ, второй вход второй структуры ИЛИ которого соединен с выходом второго инвертора и с первым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным вхо" дом разряда, тактовый вход, вход установки нуля и инверсный вход установки в "1" которого соединены соогветственно с входом первого инверто-. ра и с первыми входами элемента

ИЛИ-HE и элемента И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элемента И-ИЛИ-НЕ и элеменИЛИ-И-НЕ, 3. Счетчик по и. 1, о т л ич а ю шийся тем., что блок сброса содержит два инвертора, элементы

И-ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИЛИ-И-НЕ и элемент

НЕ, выход которого соединен с выходом блока. сброса и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента

ИЛИ-И-НЕ, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом первого инвертора, с входом второго инвертора и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второй структуры

ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход структуры ИЛИ которого соединен с выходом второго инвертора и с первым входом второй структуры И элемента

И-ИЛИ-НЕ, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным входом блока сброса, тактовый вход и вход установки нуля которого соединены соответственно с входом первого инвертора и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход ко" торого соединен с выходом элемента

И-ИЛИ-НЕ,выход элемента ИЛИ-И-НЕ соединен с входом элемента НЕ.

27

2В

29

1555855

7И_#_ 2

Т05Я 4

ГОдХ 7

1117 1717

110! 1111

1 1 001111

11 000111 !ОООО!1

11 000001

11 000000

11 11 11 1 1

11 011111

11 001111

17 000771

11 ОООО11

7 7 000001

71 00 0000

И 4/

Тп&, 7

Члродляющцй код

111 11111

011 11 111

001 11111

00011 7 17

00001 111

0000011 7

ООО0007 r

О0000007

11777111

01177 f 17

007 7 7177

000f 1177

00 901 111 0000077 7

0 00.0007 7

0ОООО007

11 711 171

То&.5

117 7717 7

171 10177

111 10077

1 11 7 0001

1 71 Ооао

1117 7171

117 70111

117 f.0011

111 10001

l 11 10000

11117 777

111 11117

10111 111

10017 111 ! 00 01117 ! 0000171

10000071

100000О1

1ОО00000

11111 l ll

70777 171

l 0077 777

10001 171

1Оооо 771

700ОО077

7 ОООО ОО7

l 0000000

7 1177777

77777 711

71777071

1 1 7 7 1007

11l l 1 000

11171711 ! 1117017

1 1! 77007

7 7111 000

1 7 1 11117

7117 7771

7717 7 lOl

17171 700

17111777

1 1771 707

7 17 71700

7 11 77771! !111!1!

1110 !111

11f 00177

1110 0011

1 10 0001

1170 ОООО

1!711717

111011 71

11 00111

11 100011

11 100001

11100ОО0

1 l 1 111 71

1555855

Табл. В

ГпЮл У

ТОдЯ Ю

OCk 11

odrr. 7Z

Табл. D

Тадя 14

7777 77 77

ФФФФФФ 7 1 фФФФФФ Ф7

Фф ФФФФФФ

17 717177

ФФФФФФ 7

ФФФФФФФ

ФФФФФФФФ

111! f 777

7 7777 771

ФФФФФФФ 1

Ф ФФФФФФф

7 777717 1

ФФФФФФФ7

Ф Ф ФФФФФФ

7 77 71111

771! 777 7

ФФФФФФФф

117717 f 7

ФФФФФФФФ

7!11 !71!

<Риг.s

Составитель В.Раков

Техред М,Дидык Корректор 0. ципле

Редактор Г.Гербер

Заказ 563 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

1!1!11!1

ФФ111 f f1 .ффффф! 7! ф Ффф7 771 ф ФФФФ11

ФФФФФФ7 1

Ф ФФФФФФ1

Ф фф ффффф

1 f 71! 777

ФФ! r r 71!

Ффф 71 111 пффф! 711 ффффФ! 77

Ф ФФФФФ!7

ФФФФФФФ!

Фф ФФФ ффф

77 11717!

11111 111

ФФФ1! 11 r фффф1 111

Фффффf1! ф фф ффф!1 ф фф Фффф! фф ФФфффф

17 7 77 777

ФФФ17 777

ФФФФ711! ф ФФФф17

Ф ФФФФФ!7

Ф Ф ФФФФФ1

Ф фф Ффффф

1 11 f777!

111 1115

ФФФ Фf111

ФФФФФ 111

ФФФФФФ11

Ффф ФФФф1

Ффф ФФФфф

7 1 1 1 1 111

ФФФФ7 fff ффффФ177 ф Ффффф!7

Ффф ФФФФ1 фф фффффФ

7171f771

1111111

ФФФФФ1! 1

ФФФФФФ11

Ф ФФ фф©ф1 ф ФФФФФФФ ! 7717771

ФФФФФ17 7

ФФФФФФ! 7

ФФ Ф фФФФ7

Ф ФФФФФФФ

1 7717771