Кольцевой счетчик

 

О П И- С А Н И Е () l005319

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Ж с ю

"Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(51) М. Кл.

Н 03 К 23/02 (22) Заявлено 24. 07. 81 (21) 3327577/1 8-21 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Гасударственный кеннтет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10 лв делан -нзебретеннй . н втнрытий . (53) УДК 621.374. . 32 (088. 8) Дата опубликования описания 15.03.83 (72) Авторы изобретения

Ф

v

Ф

1 ..„.1 ,м .,, 1 э

В.Я.Арутюнян и A.3.Мурадян (7l) Заявитель (54) КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестве делителя частоты и счетчика с переменными целочисленными коэффициентами, а также в качестве многопрограммного переклю5 чателя каналов управления и коммутаций.

Известен кольцевой счетчик на регистре с перекрестными связями, построенный на RS - триггерах, охваченных,прямыми связями и одной перекрестной связью (1 ).

Недостатком этого устройства являются. относительно малые функциональные возможности.

Известен кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и и разрядов, каждый из которых содержит О-триггер, тактовый вход и 20 вход установки в ноль которого соединены соответственно со входной шиной и шиной сброса, информационный вход D каждого разряда, кроме перво.

ro, соединен с прямым выходом предыдущего разряда, инверсный выход по" следнего разряда соединен с информационным входом О первого разряда f2).

Недостатком этого устройства являются относительно малые функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели в кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и и разрядов, каждый из которых содержит 0триггер, тактовый вход и вход установки в ноль которого соединены соответственно со входной шиной и шиной сброса, введены К шин управления, где К - количество. делителей числа

М, а в каждый разряд - элемент ИЛИ и К элементов И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ,выход которого соединен с 0 входом 0" триггера разряда, в каждом разряде первые входы элементов И с первого

3 100531 по К-й соединены соответственно с первой по К-ю шинами управления, вторые входы I-x элементов И, где 1=1 ...

К, с первого по j-й разряд, где jчисло, равное величине i ãî делителя числа N, соединены с инверсными выходами 0"триггеров соответственно с (N-j)+1 по М разряд, вторые входы

I-x элементов И с J+1 по N-й разряд соединены с прямыми выходами 0-триг- 1о геров соответственно с первого по

N-j разряд.

На чертеже приведен шестиразрядный кольцевой счетчик.

Устройство содержит 0-триггера 1з

1=1-1=6, элементы 2=1-2=6 ИЛИ; элементы 3=1-3=6, 4=1-4=6, 5=1-5=6

6=1-6=6 И, входная шина 7, шина 8 сброса и шины 9-12 управления..

Поскольку для приведенного примера число шесть, равное количеству разрядов, имеет четыре делителя, т„е. число шесть делится на единицу, на двойку, на тройку и на шестерку, то в устройство введены четыре шины д управления, а в каждый разряд — по четыре элемента И.

На чертеже тактовые входы и выходы установки D-триггеров 1=1-1=6 соединены соответственно со входной шиной

7 и шиной 8 сброса, 0-входы 0-триггеров 1=1-1=6 соединены соответственно с выходами элементов 2=1-2=6 ИЛИ; выходы элементов 3 1-3=6 И соединены . соответственно с первыми входами элементов 2=1-2=6 ИЛИ; вторые входы козз торых соединены соответственно с выходами элементов 4=1-4=6 И; выходы элементов 5 1-5=6 И соединены соответственно с третьими входами элеменао тов 2 1-2=6 ИЛИ; четвертые входы которых соединены соответственно с выходами элементов 6=1-6=6 И; шина 9 управления соединена.с первыми входами элементов 31-3=6 И; шина 10 управления соединена с первыми входа45 ми элементов 4 1-4=6 И; шина 11 управления соединена с первыми входами элементов 5 1-5=6 И; шина 12 управления соединена с первыми входами элементов 6=1-66 И; вторые входы эле о ментов 3 1-3 6 И соединены соответственно с инверсным выходом 0-триггера 1 6 и с прямыми выходами D-триггеров 1 1-1 5; вторые входы элементов

4 1-46 И соединены соответственно с инверсными выходами 0-триггеров

1 5-1 6 и в:прямыми выходами 0-триггеров 1 1-I 4; вторые входы элементов

9 4

5=1-5=6 и с прямыми выходами D-триггеров 1=1-1=3, вторые входы элементов 6=1-6=6 И соединены соответственно с инверсными выходами 0-триггеров

1=1-1=6.

Устройство работает, следующим образом.

В исходном состоянии после подачи импульса по шине 8 D-триггеры 1=1-1=6 устанавливаются в нулевое состояние.

В зависимости от требуемого режима пересчета к одной из управляющих шин 9-12 прикладывается единичный потенциал, а к остальным шинам — нулевой потенциал.

При подаче импульсов по входной шине 7 происходит контактное заполнение D-триггеров 1=1-1=6 единицами, начиная с триггера 1=1, При этом в процессе функционирования участвует только та группа элементов И, на входы которых приложены, через соответствующую шину управления, единичные потенциалы.

Благодаря прямым и перекрестным связям вторых входов этих элементов

И с выходами триггеров определенных разрядов, потактное заполнение триггеров единицами происходит в соответствии с численной величиной данного делителя j числа N . Т.е. в первом такте работы на единицу устанавливаются первые j-триггеры, во втором такте - первые 2 j-триггеры, в третьем 3 j-триггеры и т, 1. до N/j такта, при котором все триггеры устанавливаются в единичные состояния.

В последующих тактах работы счетчика происходит поочередное уменьшение числа единиц, начиная с последних разрядов, с соответствующим шагом j (т.е. в каждом такте число единиц сокращается на j) . Полный цикл работы в данном режиме счетчика завершается íà 2N/j.такте, при котором все триггеры находятся в нулевых исходных состояниях.

Последующие циклы работы устройства происходят аналогично первому циклу.

Нетрудно установить, что в различных режимах работы предлагаемого счетчика в зависимости от значения числа j формируются различные длины циклов генерации кодовых комбинаций, Это позволяет его использовать как в .качестве управляемого счетчика, так и делителя частоты с переменными коэффициентами.

Т„= . = 12;

2 N"

3-1

Т=. =6;

3п

= 4

2 N

З .1

Т= . =:2..

2 N

Ф j го

Очевидно, что число возможных режимов работы предлагаемого М-разрядного устройства тем больше, чем больше количество К-всевозможных де25 лителей числа N. Как известно, наибольшими числами К обладают, так называемые, составные числа. В отличие от них, при простых числах, обычно делящихся только ыа 1 и М; соответствующие предлагаемые счетчики обеспечивают всего 2 режима (первый в обычном коде Либау-Крейга, и второй - в коде чередования всех нулей и всех единиц, при котором все триггеры работают в счетном режиме).

Таким образом, при выборе подходящего числа М по предложенному принципу можно создать кольцевой счетчик с достаточно расширенными функциональными возможностями.

Так, например, при числе разрядов

М=6, имеющее четыре (К=4) делителя

).1=1, j.2=2 ) =3, ) „=6 (см, черт.1} . обеспечиваются режимы потактного заполнения единицами (и последующего их исключения) триггеров с соответствующими шагами, 1, 2, 3, 6 и с соответствующими. числами тактов Т полных циклов формирования кодовых комбинаций. 1Е

319

Формула изобретения

Кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину сброса и М разрядов, каждый из которых содержит

0-триггер, тактовый вход и вход установки в ноль которого соединены соответственно с входной шиной и шиной сброса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены

К шин управления, где К - количест" во делителей числа М, а в каждый разряд - элемент ИЛИ и -К элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соеди-. нен с 0-входом 0"триггера разряда, в каждом разряде первые входы элементов И с первого по К-й соединены соответственно с первой по К-а шинами управления, вторые входы i-х элементов И, где 1=I Ê, с первого

no j-й разряд, где 1 - число, равное величине i-ro делителя числа N, соединены с инверсными выходами 0-триггеров соответственно с (N-j)+l по N разряд, вторые входы i-x элементов

И с j+1 по М-й разряд соединены с прямыми выходами 0-триггеров соответственно с первого по N-j разряд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, М., "Советское радио", с. 202, рис, 535.

2. Майоров С.А. и др. Проектирование микроэлектронных цифровых устройств. "Советское радио".- с. 182, р. 522 (прототип).

1005319

ВНИИПИ . Заказ 1926/78 Тираж 934 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4