Счетчик импульсов в коде грея (его варианты)

 

1. Счетчик импульсов в коде Гре Iимеющий N разрядов и содержащий N-BX довой сумматор по модулю 2,входы кот рого, соединены с прямыми выходами триггеров всех разрядов,и в каждом разряде с номером п,где ,3,4...N, п-входовую схему совпадения, выход которой соединен со сметным входом триггера, первые входы всех схем совпадения соединены между собой, вто ,рой вход соединен с прямым выходом триггера (n-l)-ro разряда, остальные (п-2) входа - с инверсными выходами триггеров младших разрядов с номерами от 1 до (п-2), о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышений надежности , в него введены первый и второй дополнительные триггеры, счетные входы которых соединены с входной шиной, входы сброса - соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора , а прямые выходы - соответственно со счетным входом триггера первого разряда и с первыми входами схем совпадения .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (j9) (и) ыо H 03 K 23/02 ю .!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я.

,1, .. у ! ей

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТКРЫТИЙ (21) 3315096/18-21 .(22), 10.07.81 . (46) 30.06.83. Бюл. М 24 (72) Э.К. Есипов и Г.И. Шишкин . (53) 621.374(088.8) (56) 1, Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М., "Энергия", 1970, с. 186, рис. 4.5.

2,. Там же, с. 185, формула 4.37.. (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЪСОВ В КОДЕ ГРЕЯ .(ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Счетчик импульсов в коде Грея, имеющий N разрядов и содержащий N-вхо довой сумматор по модулю 2,входы которого, соединены с прямыми выходами триггеров всех разрядов,и в каждом разряде с номером п ãäå n=2,3,4...М, и-входовую схему совпадения, выход которой соединен со счетным входом триггера,. первые входы всех схем совпадения соединены между собой,. вто" ,,рой вход соединен с прямым выходом триггера (и-1)-ro разряда, остальные (n-2 ). входа - с инверсными выходами триггеров младших разрядов с номерами от 1 до (n-2), о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй дополнительные триггеры, счетные входы которых соединены с входной шиной, входы сброса - соответственно с инверсным и прямым выходами сумма" тора, а прямые выходы — соответственно со счетным входом триггера первого разряда и с первыми входами схем сов-. падения.

С:

1026316

2, Счетчик импульсов в коде Грея, имеющий и разрядов и содержащий

N-входовой сумматор по модулю 2, вхо-, ды которого соединены .с прямыми выходами триггеров всех разрядов, в каждом разряде с номером и, где и 2,3,4...(й-1), первую двухвходовую схему совпадения, выход которой соединен со счетным входом триггера, а первый вход - с прямым выходом триггера (n-1).-го разряда, о т л и ч а ю-шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй дополнительные триггеры и в каждый разряд с номером n - вторая двухвходовая схема совпадения, первый вход которой соединен с инверсным выходом триггера (и-1)-ro разряда, второй вход - с вторым входом первой схемы совпадения и с выходом второй схемы совпадения (n-1)-го разряда, а выход " с вторыми входами схем совпадения (n+1) -го разряда, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров соединены с шиной счетных импульсов, входы сбро;сов - соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора, а прямые выходы - соответственно со счетным входом триггера первого разряда и с . вторыми входами схем совпадения второго разряда, выход второй схемы совпадения (N-3)"го разряда соединен со счетным входом триггера N-го разряда.

Изобретение относится к импульсной технике и .может быть использовано вустройствах вычислительной техники и систем управления, Известен счетчик импульсов в коде 5

Грея, содержащий в каждом разряде триггер, первую и вторую схемы совпадения и сумматор по модулю 2, первый вход которого соединен с выходом сум матора последующего разряда, а выход - с первым входом сумматора преды-.. дущего. разряда 1 ).

Этот счетчик не обладает достаточной надежностью.

Известен также счетчик импульсов !5 в коде Грея, содержащий сумматор по ..модулю 2, входы которого соединены

3, Счетчик импульсов в коде Грея, имеющий и разрядов и содержащий

М-входовой сумматор по модулю 2, входы которого соединены с прямыми выходами триггеров всех разрядов, и в каждом разряде с номером и, где и

1,2,3...(N-1), первую двухвходовую схему совпадения, выход которой сое динен со счетным входом триггера, а первый вход - с прямым выходом триг"

: гера (n-1)-го разряда, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй дополнительные триггеры и в каждый разряд с номером и - вторая двухвходовая схема совпадения,первый вход которой соединен с инверсным выходом триггера (n-1)-ro разряда, второй вход - с вторым входом первой схемы совпадения и с выходом второй схемы совпадения (n-1.)-ro разряда, а выход - с вторыми входами .схем .совпадения (и+1)-го разряда, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров соединены с шиной счетных импульсов и через инвертор - с вторыми входами схем совпадения первого разряда, входы сброса - соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора, а прямые. выходы. - с первыми входами соответственно первой и второй схем совпадения первого разряда,причемвыход второйсхе. мы совпадения (И-1)-го разрядасоединен со счетнымвходом триггерай-ro разряда.

1 с прямыми выходами триггеров разрядов, и в каждом разряде схему совпаЛ. дения, выход которой соединен со счетным входом триггера, первые входы соединены между собой, второй вход соединен с прямым выходом триг" гера предыдущего разряда, а остальные входы - с инВерсными выходами триггеров младших разрядов 3.2 1.

Недостаткои указанного счетчика является низкая надежность, связанная со сложностью схемы, а также с критичностью к длительности счетного импульса, поскольку длительность импульса должна быть достаточной для переключения триггера любого разряда счетчика, но не должна приводить к

3 10263 последовательному переключению триггеров двух разрядов.

Цель изобретения - повышение надежности,.

В первом варианте поставленная

5 цель достигается тем, что в счетчик импульсов в коде Грея, имеющий N разрядов и содержащий М-входовой сумматор по модулю 2, входы .которого соединены с прямыми выходами триггеров всех разрядов, и в каждом разряде с номером и, где и 2,3,4...N, n-входовую схему совпадения, выход которой соединен со счетным входом триг" гера, первые входы всех схем совпадения соединены между собой, второй вход соединен с прямым выходом триг- гера (и-1)-ro разряда, остальные (n-2)-входа -. с инверсными выходами триггеров младших разрядов с номерами О от 1 до (n-2), введены первый и второй дополнительные триггеры, счетные входы которых соединены с входной шиной,. входы сброса - соответственно с инверсным и прямым выходами .сумматора, а прямые выходы - соответствен" но со счетным входом триггера первого разряда и с первыми входами схем совпадения.

Во втором варианте поставленная цель достигается тем, что в счетчик импульсов в коде Грея, имеющий М раз" рядов и содержащий М-входовой сумматор по модулю 2, входы которого сое" динены с прямыми выходами триггеров 35 всех разрядов, в каждом разряде с номером и, где n=2,3...(N-1), первую двухвходовую схему совпадения, выход которой соединен со счетным входом, триггера, а первый вход - с прямым выходом триггера (п-1)-го разряда, введены первый и второй дополнительные триггеры и в каждый разряд с номером n - вторая двухвходовая схема совпадения, первый вход которой сое" динен с инверсным выходом триггера (n-1)-ro разряда, второй вход - с вторым входом первой схемы совпадения и с выходом второй схемы совпадения (n-1)-го разряда, а выход - с вторы- 50 ми входами схем совпадения (и+1)-ro разряда, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров соединены с шиной счетных импульсов, входы сброса - соответственно с инверс- 55 ным ", прямым выходами сумматора, а прямые выходы - соответственно со счетным входом триггера первого раз16 4 ряда и с вторыми входами схем совпадения второго разряда, выход второй схемы совпадения (М-1)-ro разряда соединен со счетным входом триггера

N-ro разряда.

В третьем варианте поставленная цель достигается тем, что в счетчик импульсов в коде Грея, имеющий N разрядов и содержащий М-входовой сумматор по модулю 2, входы которого соединены с прямыми выходами тригге; ров всех разрядов, и в каждом раэ" ряде с номером и, где и 1,2,3...(М-1), первую двухвходовую схему совпадения, выход которой соединен со счетным входом триггера, а .первый вход - с прямым выходом триггера (и-1)-ro разряда, введены первый и второй дополнительные триггеры и в каждый разряд с номером и - вторая двухвходовая схема совпадения, первый вход которой соединен с инверсным выходом триггера (n-1)-го разряда, второй вход - с вторым входом первой схемы совпадения и с выходом второй схемы совпадения (n-1)-го разряда, а выход - с вторыми входами схем совпадения (и+1)-ro разряда, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров соединены с шиной счетных импульсов и через инвертор - с вторыми входами схем совпадения первого разряда, входы сброса " соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора, а прямые выходы - с первыми входами соответственно первой и второй схем совпадения первого разряда, причем выход второй схемы совпадения (М-1)-го разряда соединен со счетным входом триггера й-го разряда.

- Критичность к длительности счетного импульса исключена путем запрета прохождения каждого счетного импульса на вход любого триггера, кроме переключаемого в данном такте.

На фиг. 1 приведена схема первого варианта четырехразрядного счетчика импульсов; на фиг. 2 -. схема второго варианта; на фиг. 3 - схема третьего варианта.

Первый вариант счетчика импульсов содержит четырехвходовой сумматор 1 по модулю 2, входы которого соединены с прямыми выходами триггеров первого

2"1, второго 2-2,третьего 2-3 и четвертого 2-4 разрядов соответственно, в каждом разряде с номером и, где п=2,3,4, и-входовые схемы 3 совпаде5 10263 ния, первые входы всех схем совпаде" ния соединены между собой, выход каждой схемы 3 совпадения соединен со счетным входом триггера соответствую" . щего разряда., второй вход - с прямым выходом триггера (и-1)-го разряда, остальные (п-2) входа - с инверсными выходами триггеров младших разрядов с. номерами от 1 до (n-2), счетные входы первого и второго дополнитель- 1О ных триггеров 4,5 соединены с шиной

6 счетных импульсов, входы. сброса соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора 1, а прямые выхо. ды - соответственно со счетным вхо- 15 дом триггера первого разряда и с первыми входами схем 3 совпадения."Второй вариант счетчика импульсов содержит четырехвходовой сумматор 1 по подулю 2, входы которого соединены ?д с прямыми выходами триггеров перво"

ro 2- 1, второго 2-2,.третьего 2 "3 и четвертого 2-4 разрядов соответст-. венно и в каждомраэряде с номером ri, :где п=2,3, первую 3 и вторую 7 двух- 25 входовые схемы совпадения, выход . первой схемы совпадения. соединен со счетным входом триггера соответствующего разряда, а первый вход - с прямым выходом триггера (n-1)-го разря" З0 да, счетные входы первого и второго ! дополнительных триггеров 4, 5 соедине- -. ны с шиной 6 счетных импульсов, вхо-: ды сброса - соответственно. с инверс". ным и прямым выходами сумматора 1, а прямые выходы " соответственно со счетным входом триггера первого разряда и с вторыми входами первой и вто- . рой схем 3, 7 совпадения второго разряда,. первыя вход второй двухвходо" 40 вой схемы 7 совпадения разряда с номером и соединен с инверсным выходом триггера (и-1)-го разряда, второй вход двухвходовой схемы 7 совпадения каждого разряда, начиная с третьего; 4 соединен с вторым входом первой схемы 3 совпадения этого ме разряда и с выходом второй схемы 7 совпадения предыдущего разряда.

Третий вариант счетчика импульсов содержит четырехвходовой сумматор .по модулю 2,. входы которого соедине-" ны с прямыми выходами триггеров пер-: вого 2-1, второго 2-2, третьего 2-3 и четвертого 2-4 разрядов соответст. венно, и в каждом разряде с номером и, где п 1,2,3, первую двухвходовую схему- 3 совпадения, выход. которой

16.. Ф соединен со счетным входом триггера того же разряда, а -первый вход - с прямым выходом триггера (n-1)-. го раз- ряда, счетные входы первого и второго дополнительных триггеров 4, 5 сое динены с шиной 6 счетных импульсов, входы сброса " соответственно с инверсным и прямым выходами сумматора

1, а прямые выходы - с первыми вхо-. дами соответственно первой и второй двухвходовых схем 3, 7 совпадения первого разряда,.вторые входы которых через инвертор 8 соединены с шиной 6 счетных импульсов. Первые входы вторых. схем 7 совпадения второго и третьего разрядов соединены с инверсными выходами. триггеров 2-1 и 2-2 первого и,второго разрядов соответственно, а вторые входы - с вторыми входами первых схем 3 совпадения того же разряда и с выходами вторых схем,7 совпадения предыдущих разрядов, причем выход второй- схемы совпадения треть"

его разряда соединеН со счетным входом триггера .четвертого разряда.

Первый вариант счетчика импульсов в коде Грея работает следующим обра.зом.

Перед подачей счетных импульсов по шине 6 триггеры разрядов и дополнительный триггер 4 устанавливаются в состояние логического "0" внешним импульсом обнуления. После окончания импульса обнуления дополнительный триггер 4 готов к переключению, второй дополнительный триггер 5 удерживается в состоянии логического "0" уровнем логического "0", поступающим на: R-. вход с прямого выхода сумматора 1° . c

При поступлении первого счетного,импульса: по шине 6 первый дополнитель ный триггер 4 переключается в состряние логической "1". Перепад напряжения с его прямого выхода поступает на счетйый вход триггера 2".1 первого разряда и вызывает его переключение.

При этом изменяются потенциалы на вы" ходах сумматора .1. Уровень логического ."0" с инверсного выхода сумматора 1 поступает íà R-вход первого дополнительного триггера 4 и вызывает возвращение его в исходное состояние .

Уровень логической."!", поступающий с инверсного выхода сумматора на

R"âõîä второго дополнительного триг гера 5, разрешает его переключение вторым счетным импульсом.

1026316

Второй счетный импульс переключает второй дополнительный триггер 5 в состояние логической "1". Перепад напряжения с его выхода поступает на первые входы схем 3 совпадения, но не проходит через них, так как на соответствующих входах присутствует уровень логического "0" с выходов триггеров разрядов. Поскольку на вто" ром входе схемы 3 совпадения второго разряда присутствует уровень логи" ческой "1н с выхода триггера 2-1, то перепад напряжения поступает на счетный вход триггера 2-2, вызывая

его переключение s состояние логи" ческой "1", На прямом выходе сумма" тора 1 устанавливается уровень логи" ческого "0", возвращающий триггер 5 в исходное состояние и запрещающий его переключение третьим счетным им" пульсом.

Далее процессы переключения триггеров происходят аналогичным образом до достижения счетчиком состояния

2" ", после чего устройство вновь должно быть приведено в исходное со" .стояние.

Работа второго варианта счетчика импульсов аналогична работе гервого варианта с учетом того, что перепад напряжения с выхода второго дополнительного триггера 5 поступает на вторые входы схем 3 и 7 совпадения второго разряда и в зависимости от со

5 стояния триггера первого разряда hpoходит либо на счетный вход триггера

2-2, либо на вторые входы схем 3 и .7 совпадения последующих разрядов.

В третьем варианте счетчика импульсов дополнительные триггеры 4 и 5 переключаются также при поступлении соответствующих счетных импульсов и разрешают прохождение по соответствующим цепям счетных импульсов, поступаю15 щих на вторые входы схем 3 и 7 с шины 6 через инвертор 8. При этом пере" ключение триггеров разрядов производится по заднему фронту счетных им" пульсов..

Второй и третий варианты счетчика не имеюг конечного состояния для счета, т.е. работают циклически, Повышение надежности достигается путем исключения критичности к длительности счетного импульса, поскольку see нечетные импульсы поступают только на. вход триггера первого разряда, а четные " на Вход одйого из

36 триггеров старших разрядов, 1026316 фиг У

Заказ 4576/49

Тираж 936 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, N-35, Рауасхая наб,, д. 4!5 ю филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П. Смирнов

Редактор А. Ворович Техред И.Коштура» Корректор Г. Огар