Разряд двоичного последовательного счетчика

 

РАЗРЯД ДВОИЧНОГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СЧЕТЧИКА, содержащий первую входную шину и два элемента НЕ, И-ИЛИ, выход первого из которых соединен с пря№1М входом первой структуры И первого элемента.НЕ, И-ИЛИ и соединен с прямым входом первой структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второй структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и соединен с инверсным входом второй структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, первая входная шина соединена с прямым входом второй и с инверсным входом первой структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, соединена с инверсным входом первой и вторым входом второй структур И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и с выходом второго эл1 4ента НЕ, И-ИЛИ предыЬЫцего раэряда, отличаю зд и йс я тем, что, с целью увеличения надежности работы, в него введена вторая входная шина, выход первого элемента НЕ, И-ИЛИ соединен с прямым входом третьей структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, инверс-: ный вход третьей структуры И которого соединен с второй входной ши .ной, с выходом первого элемента НЕ,. И-И1Щ предыдущего раэряда и с первым входом третьей структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьей структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ. 4 ел

СОЮЗ (ХЮЕТСНИХ

СВЭ ВЮ °

РЕСПУЬЛИН

69) (И) ЦП.Н 03 К 21 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMNTET СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCH05Af СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3373426/18-21 (22) 30. 12. 81 (46) 23.04. 83. Бюл. 9 15 (72) Н.Г. Коробков, Л.В. Коробкова, A.Å. Лебеденко и К.К. Фурманов (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им..Н.Е.Жуковского (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств.

М., "Советское радио", 1975, с. 82, рис. 3, б.

2. Букреев И.Н. и др., Микроэлектронные схемы, цифровых устройств.

М., "Советское радио", 1975, с. 101, рис. 3.20 (прототип). о (54) (57) РАЗРЯД ДВОИЧНОГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СЧЕТЧИКА, содержащий первую входную шину и два элемента НЕ, И-ИЛИ, выход первого из которых сое динен с прямым входом первой структуры И первого элемента .НЕ,- И-ИЛИ и соединен с прямым входом первой структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второй структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и соединен с инверсным входом второй структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, первая входная шина соедийена с прямым входом второй и с инверсным входом первой структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, соединена с инверсным входом первой и вторыми входом второй структур И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и с выходом второго элемента НЕ, И-ИЛИ предыдущего разряда, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения надежности работы, в него введена вторая входная шина, выход первого элемента НЕ, И-ИЛИ соединен с прямым входом третьей структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, инверс-: ный вход третьей структуры И которого соединен с второй входной ши.ной, с выходом первого элемента HE„

И-ИЛИ предыдущего разряда и с первым входом третьей структуры И вто.рого элемента НЕ, И-ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьей структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ.

1014151

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения счетчиков, делителей частоты, распределителей импульсов.

Известна ячейка для двоичного счетчика, представляющая собой двухтактный счетный триггер, содержащий две входных шины и два однофазных

D-триггера, выполненных на элементах НЕ, И-ИЛИ (1).

Недостатком устройства является необходимость в дополнительных аппаратурных затратах на организацию двухтактного управления, а также наличие опасных состязаний, которые могут привести к сбоям в работе устройства.

Известен также разряд двоичного. последовательного счетчика, содержащий первую входную шину и два эле- 20 мента НЕ,, И-ИЛИ, выход первого из которых соединен с прямым входом первой структуры И первого элемента

НЕ, И-ИЛИ и с прямым входом первой структуры И второго элемента НЕ, 25

И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второй структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и с инверсным входом второй структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, первая 30 входная шина соединена с прямым входом второй и с инверсным входом первой структур И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, соединена с инверсным входом пеРвой и втоРым входом второй стРук- 35 тур И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и с выходом второго элемента НЕ, И-ИЛИ предыдущего разряда (2).

Недостатком известного разряда является относительно невысокая надежность функционирования в силу

Наличия опасных состязаний за счет возможного разброса задержек в структурах И элементов НЕ, И-ИЛИ.

Целью изобретения является увели- чение надежности функционирования.

Для достижения поставленной цели. в разряд двоичного последовательного счетчика; содержащий первую входную шину и два элемента НЕ, И-ИЛИ, выход первого из которых соединен с прямым входом первой структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ и с пря мым входом первой структуры И второго элемента НЕ,. И-ИЛИ, выход кото= рого соединен с первым входом второй структуры И второго. элемента

НЕ, И-ИЛИ и с инверсным входом второй структуры И первого элемента НЕi

И-ИЛИ, первая входная шина соединена с прямым входом второй и с ин- 60 версным входом первой структур И первого элемента НЕ, И-ИЛИ; соединена с инверсным входом первой и вторым входом второй Структур И второго элемента НЕ, И-ИЛИ и с вы- 65 ходом второго элемента НЕ, И-ИЛИ предыдущего разряда, введена вторая входная шина, выход первого элемента НЕ, И-ИЛИ соединен с прямым входом третьей структуры И первого элемента НЕ, И-ИЛИ, инверсный вход третьей структуры И которого соединен с второй входной шиной, с выходом первого элемента НЕ, И-ИЛИ предыдущего разряда и с первым входом третьей структуры И второго элемента НЕ, И-ИЛИ, выход. которого соединен с вторым входом третьей структуры Й второго элемента НЕ, И-ИЛИ.

На чертеже приведена электрическая схема разряда двоичного последовательногО счетчика.

Разряд содержит элементы 1 и 2

НЕ, И-ИЛИ, входные шины 3 и 4, структуры 1-1 — 1-3 И элемента 1 НЕ, И-ИЛИ, структуры 2-1 — 2-3 И элемента 2 НЕ, И-ИЛИ.

Входная шина 3 соединена с прямым входом структуры 1-1 И, инверсными входами структур 1-2, 2-1И и с первым прямым входом структуры

2-2 И, второй прямой вход которой соединен с первым прямым входом структуры 2-3 И, с выходом элемента 2 НЕ, И-ИЛИ и с инверсным входом структуры 1-1 И элемента 1 НЕ, И-ИЛИ, выход которого соединен с прямыми входами структур 1;2, 2-1 и 1-3 И, инверсный вход последней из которых соединен с вторым прямым входом структуры 2-3 и с входной шиной 4.

Входные шины 3 и 4 соединены соответственно с выходами элементов

2 и 1 НЕ, И-ИЛИ предыдущего разряда последовательного счетчика.

В разряде элементы 1 и 2 НЕ, И-ИЛИ образуют соответственно Ми $-триггеры.

Устойчивая работа разряда обеспе чивается при временном сдвиге между импульсами, подаваемыми шинам 3 и 4, причем импульс Т, подаваемый по шине 3, должен быть задержан по отношению к импульсу Т, -подаваемому по шине 4 на время, большее максимальной задержки в элементе НЕ, И-ИЛИ, но меньшее длительности самого импульса. Если Т = Т = О, то возможны:

f два состояния триггера: нулевое с = Q = 0 и единичное с = Q = 1.

Поскольку при Т = Т = О структуры

1-1, 2-2 и 2-3 И заперты по прямым входам, а структуры 1-2, 1-3 и

2-1 И разрежены по запрещающим входам, то сигйал на выходе S-триггера определяется состоянием M-триггера.

Состояние q =. О непротиворечиво, поскольку все структуры И первого элемента при этом заперты. При q = --0 структура 2-1 И заперта, что и обус- лавливает нулевое значение сигнала на выходе $-триггера (Q = 0). Непро- 1014151

Составитель Ранов

Редактор О. Юрковецкая Техред К.Мыцъо Корректор В. Бутяга

Заказ 3038/67 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тиворечиво также и состояние q = I поскольку структуры 1-2 и 1-3 И при этом открыты. Сигнал q = 1 обеспечивает открытое состояние структуры- 2-1 И, обуславливая единичное значение сигнала на выходе S-триггера (Q =.1) .

Если q = Q - О, то при поступлении единичного сигнала по шине 4 (Т = 1}. никаких изменений в состоянии разряда не произойдет. Поступление единичного уровня по шине 3 вызывает отпирание структуры 1-1 И и на выходе элемента 1 происходит формирование уровня логической единицы. По окончании действия сигнала на шине 4 .отпирается структура 1-3

И, подтверждающая единичное состояние М-триггера. По окончании действия единичного сигнала на шине 3 происходит отпирание структуры 2-1

И, и единичный уровень :с выхода элемента 1 передается на выход элемента 2. Таким образом, произошло изменение состояния разряда, .причем новая информация на информационном выходе устанавливается по окончании импульса Т.

При следующем изменении сигнала на шине 4, т.е. при T = 1, единичное состояние разряда не изменится, однако при этом отпирается структура 2-3 И, блокирующая единичное состояние Я=триггера. С поступлением сигнала Т =, 1 запирается структура

1-2 И, в результате чего происходит формирование нулевого уровня на выходе элемента 1. S-триггер при этом своего единичного состояния не из:менит. По окончании импульса Т происходит эапирание структуры 2-3 И, однако единичное состояние S-rpai-.

repa не изменится, поскольку открыта структура 2-2 Й. По окончании импульса Т запирается структура .2-2 И и 8-триггер переходит в нулевое состояние. Таким образом, пред,ложенный разряд работает в счетном режиме с внутренней задержкой информации, причем импульс, снимаемый с

:выхода элемента 2, сдвинут по отношению к -импульсу, снимаемому с выхода элемента 1 на время, равное длительности импульса, подаваемого по.шине 3. Следовательно, эти.импульсы могут быть поданы непосредственно на входные шины следующего разряда счетчика.

СправедлнвоСть утверждения о более высокой надежности функционирования предложенной ячейки очевидна при более детальном сравнении процессов в ней с процессами в известной. В известной ячейке при о 1 в момент окончания импульса Т, ког15 да происходит запирание структуры

1-1 И и отпирание структуры 1-2 И возможен сбой, если задержка в структуре 1-2 И будет намного больше задержки в структуре .1-1 И. В предло2О женной схеме при любом соотношении задержек в структурах сбоя в этот момент не будет, поскольку открыта структура 1-3 И (так как Т = О), которая надежно удерживает М-триггер в.единичном состоянии. В известном устройстве также возможен сбой, когда происходит переход разряда иэ состояния единицы в состояние нуля, в момент импульса Т, если задержка в структуре 2-2 И намного больше задержки в структуре 2-1 И. Посколь+ ку с приходом импульса Т происходит запирание структуры 2-1 И и отпира-; ние структуры 2-2 И, то при неблаго приятном соотношении задержек возможен переход S-триггера в состояние нуля по фронту импульса Т, а это, в свою очередь, приведет к пе реходу М-триггера в единичное состояние, а по окончании -импульса Т к возврату в это состояние S-триггера, т.е.-переход разряда в нужное направление не состоится. В предло-, женном разряде в процессе запирания ° структуры 2-1 И и отпирания струк45,туры 2-2 И сбоя не будет при любом соотношении задержек в них, посколь ку открыта структура 2-3 И .(так как

Т = 1), которая надежно удерживает

S-триггер в единичном состоянии.