Троичный счетный триггер

 

ТРОИЧНЫЙ СЧЕТНЫЙ ТРИГГЕР, содержащий входную шину, две управляющие шины, элемент ИЛИ/ИЛИ-НЕ и девять элементов ИЛИ-НЕ, выход первого из которых соединен с Первыми входами второго и третьего элементов ИЛЙ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, четвертого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входсии третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходы четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого элементов ИЛИ-НЕ и с втор«м входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого и -второго элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с первой управлякяцей шиной, выходы седьмого , восьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами восьмого, девятого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход которюго соединен с четвертым входе второго элемента ИЛИ-НЕ и с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, инверсклй выход icoToporo соединен с третьими входами пятого и восьмого элементов ИЛИ-НЕ, вторая управляющая шина И входная шина соединены соответственно с вторым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ и с входом элеменШ та ИЛИ/ИЛИ-НЕ, отличающийV ) с я тем, что, с пелью повьаиения надежности, в него введен десятый элемент ИЛИ-НЕ, а первый элемент ИЛИ-НЕ расширен прямым выходом, который соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов ИЛИ-НЕ-, третьи входы которых соединены соответственно с второй и первой управляющими шинами, выходы третьего, восьмого элементов ИЛИ-НЕ и прямой выход элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьим входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, с четвертым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с вторымвходом десятого элемента ИЛИ-НЕ.

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН дц Н 03 К 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3529448/18-21 (22) 24.12.82 (46) 07,03.84. Бюл. 9 9 (72) Н.Г.Коробков, Л.В.Коробкова, A.Е.Лебеденко и К.К.Фурманов (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им.H.Å.Æóêîâñêoão (53) б21.374.32(088.8). (56) 1. Патент СшА 9 3508033, кл. Н 03 К 23/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 851785, кл. H.03 К 29/00, 1979 (прототип). (54)(57) ТРС ИЧНЫИ СЧЕТНЫЯ ТРИГГЕР, содержащий входную шину, две управляющие шины, элемент ИЛИ/ИЛИ-НЕ и девять элементов ИЛИ-НЕ, выход первого из которых соединен с первыми входами второго и третьего элемен- тов ИЛЙ-НЕ, выход второго элемента

ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, четвертого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходы четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого элементов

ИЛИ-НЕ и с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого и .второго элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с пер(i9)SU(1iI А вой управляющей шиной, выходы седьмого, восьмого н девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами восьмого, девятого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход которого соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ.-НЕ и с прямым выхсдом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, инверсный выход Которого соединен с третьими входами пятого и восьмого элементов ИЛИ-НЕ, вторая управляющая шина .и входная шина соединены соответственно с вторым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ и с входом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с иелью повькаения надежности, в него введен десятый элемент ИЛЙ-НЕ, а первый элемент

ИЛИ-НЕ расширен прямым выходом, который соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов ИЛИ-НЕ; третьи входы которых соединены соответственно с второй и первой управляющими шинами, выходы третьего, восьмого элементов ИЛИ-НЕ и прямой выход элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьим входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, с четвертым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с вторым входом десятого элемента ИЛИ-НЕ.

1078632

Изобретение относится к автомати— ке и вычислительной технике, а более конкретно к многоустойчивым пере<четным схемам, выполненным на двоичных логических элементах, и может быть использовано для построения 5 счетчиков, делителей частоты, распределителей импульсов и т.д.

Известен троичный счетный триггер, содержащий входную шину, элемент

ИЛИ-НЕ/ИЛИ, основной и вспомогательный триггеры, построенные на элементах ИЛИ-НЕ $1) .

Недостатками известного устройства являются относительная сложность, сравнительно невысокое быстродействие)5 и ограниченность функпиональных возможностей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является троичный счетный триггер, содержащий входную шину, две управляющие шины, элемент ИЛИ/ЙЛИ-НЕ и девять элементов ИЛИ-НЕ, выход первого из которых соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ; выход второго элемента ИЛИ-. НЕ соединен с первыми входами первого, четвертого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ„ выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, выходы четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого, второго элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, третий вход котерого соединен с первой управля- 40 ющей шиной, выходы седьмого, восьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами восьмого,,девятого элементов

ИЛИ-НЕ и с вторым входом Восьмого ф5 элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом треьего элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход которого соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ-HE и с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, инверсный выход которого соединен с третьими входами пятого и восьмого элемеитов ИЛИ-НЕ, вторая управляющая шина и входная шина соединены соответственно с вторым входом девятого

55 элемента ИЛИ-НЕ и с.входом элемен.."а ИЛИ/ИЛИ-НЕ, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с четвертым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ и с вторым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ ОО выход которого соединен с четвертым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с пятыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, шестые входы которых соединены с выходом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход девятого элемента ИЛИ-HE и с вторым входом седь мого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом девятого элемента ИЛИ-НЕ и соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с седьмым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединен с пятым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с седьмым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход девятого элемента ИЛИ-HE соединен с шестым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, седьмой вход которого соединен с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, инверсный выход которого соединен с третьими входами шестого, седьмого элементов ИЛИ-НЕ, с четвертым входом девятого элемента ИЛИ-HE и с пятым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, первая управляющая шина соединена с четвертыми входами пятого и шестого элементов ИЛИНЕ, вторая управляющая шина соединена с четвертыми входами седьмого и восьмого элементов ИЛИ-НЕ, пятые входы которых соединены с выходом третьего элементов ИЛИ-НЕ и соединены с шестым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с пятым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с пятым входом шестого, девятого и с шестым входом седьмого элементов ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соеди.— нен с шестыми входами пятого, шестого, восьмого и девятого элементов ИЛИ-HE 2) .

Однако известное устройство характеризуется относительно малой надежностью, вызванной большим количеством межэлементных связей.

Цель изобретения — повышение надежности

Для достижения поставленной пели в троичный счетный триггер, содержащий входную шииу, две управляющие шины, элемент ИЛИ/ЙЛИ-НЕ и девять элементов ИЛИ-НЕ, выход первого иэ которых соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, четвертого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом. третьего элемента ИЛИ-НЕ,выход которого соединен с вторыми входамы первогои второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом. четвертого элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с первой управляющей шиной, выходы седьмого, восьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены -соответственно

1078632 с первыми входами восьмого, девятого элементов ИЛИ-НЕ и с вторым входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход которого соединен с четвертым

Входом второго элемента ИЛИ-НЕ и с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, инверсный выход которого соединен с третьими входами пятого и восьмого элементов ИЛИ-НЕ, вторая управляющая шина и входная шина соединены соответственно с вторым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ и с входом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, введен десятый элемент ИЛИ-НЕ, а первый элемент ИЛИ-НЕ расширен прямым выходом, который соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами шестого н с седьмого элементов ИЛИ-НЕ, третьи входы которых соединены соответственно с второй и первой управляющими шинами, выходы "ретьего, восьмого элементов ИЛИ-НЕ и прямой выход

;элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ соединены соот ветственно с третьим входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, с четвертим входом первого элемента ИЛИ-НЕ ис вторым входом десятого элемента ИЛИ-НЕ.

На чертеже представлена схема троичного счетного триггера.

Инверсный выход элемента 1 соединен с первыми входами элементов

2 и 3, выход элемента 2 соединен с первыми входами элементов 1 и 4 и вторым входом элемента 3, выход которого соединен с вторыми вхддами элементов 1 и 2 и первым входом элемента 9, выход элемента 4 соединен с первым входом элемента 5, выход которого соединен с вторым входом элемента 4, третьими входами элементов 1 и 2 и первым входом элемента б; выход элемента б соединен с вторым входом элемента 5; выход элемента 7 соединен с первым входом элемента 8, выход которого соединен с четвертым входом элемента 1, с третьим входом элемента 3, первым входом элемента 7 и вторым входом элемента 9; выход элемента

9 соединен с вторым входом элемента 8; выход элемента 10 соединен с вторыми входами элементов б и 7; прямой выход элемента 11 соединен с четвертыми входами элементов 2 и

3 и первым входом элемента 10, второй вход которого соединен с пря-, мым выходом элемента 1, инверсный выход элемента 11 соединен с третьими входами элементов 5 и 8, вход элемента 11 соединен с входной шиной 12; управляющая шина 13 соединена с третьими входами элементов ,4 и 7; управляющая шина 14 соединена с третьими входами элементов б и 9.

Элементы 1-3 образуют троичный триггер, элементы 4-6 — первый двоичный триггер с дублированием нулев .о плеча (за единичный выход первого двоичного триггера принять выход элемента 5), элементы 7-9 второй двоичный триггер с дублированием нулевого плеча (за единичный выход второго двоичного триггера принят выход элемента 8) .

10 Режим работы устройства определяется характером потенпиалов на управлякщих шинах 13 и 14. При нулевом уровне на шине 13 и единичном на шине 14 на выходах элементов б и 9 будут постоянно иметь место уровни логического нуля, первый двоичный триггер по сути будет образован элементами 4 и 5, а второйэлементами 7 и 8. При единичном

20 уровне на шине 13 и нулевом на шине 14 нулевые уровни постоянно будут поддерживаться на выходах элементов 4 и 7 и тогда первый двоичный триггер будет образован элементами 5 и б, второй — элементами

8 и 9. В первом случае троичный счетный триггер работает в режиме прямого счета, во втором случае— в режиме обратного счета. Одновременная подача на шины управления двух нулей или двух единип запрещена.

В исходном состоянии на входной шине 12 имеет место уровень логического нуля (T=O), при этом на прямом

35 выходе элемента 11 также будет уровень логического нуля, а на инверсном — уровень логической единицы.

В этом случае на единичных выходах двоичных триггеров будет уровень

40 логического нуля, следовательно, троичный триггер может находиться в любом из трех его возможных состояний: в нулевом, определяемом уровнем логической единицы на ин45 версном выходе элемента 1 (100), единичном, определяемом уровнем логической единицы на выходе элемента 2 (010); в состоянии двойки, определяемой уровнем логической единипы на выходе элемента 3 (001) .

Пусть он находится в нулевом состоянии, на прямом выходе элемента 1 при этом будет уровень логического нуля, в силу чего на выходе элемента 10 будет уровень логической единицы, следовательно, второй двоичный триггер будет находиться в состоянии "гашения", определяемом уровнем логического нуля на обоих его выходах. Состояние первого двоично60 го триггера нулевое (уровень логического нуля на выходе элемента 5 и логической единицы на выходе элемента 4) . При поступлении на вход устройства положительного импульса 5 (Т=1) второй двоичный триггер из

1078б 32

65 состояния "гашения" перейдет в единичное состояние (уровень логической единицы на выходе элемента 8, нуля ча выходе элемента 7). Троичный триггер перейдет в состояние "гашения" (000), на прямом выходе элемента 1 при этом будет уровень логической единицы, на выходе элемента 10 сформируется уровень логического нуля.

По окончании входного положительного импульса (Т=О) троичный триггер перейдет из состояния."гашения" в единичное, единичный потенциал на прямом выходе элемента 1 при этом не изменится, следовательно, не изме-: нится нулевой потенциал на выходе элемента 10, в результате чего второй двоичный триггер из единичного состояния перейдет в нулевое, первый двоичный триггер иэ нулевого состояния перейдет в состояние "гашения". При поступлении следующего входного импульса первый двоичный триггер из состояния "гашения" перейдет в единичное, троичный триггер перейдет в состояние "гашения", нулевое состояние второго двоичного триггера останется неизменным. По окончании входного импульса троичный триггер перейдет из состояния

"гашения" в состояние двойки, первый двоичный триггер из состояния единицы перейдет в состояние нуля, нулевое состояние второго двоичного т .иггера не изменится поскольку на прямом выходе элемента 1 будет оставаться уровень логической единицы, поддерживающий уровень логического нуля иа выходе элемента 10.

При поступлении следующего входного импульса троичный триггер перейдет в нулевое состояние, на прямом выходе элемента 1 произойдет формирование уровня логического нуля, поступающего на вход элемента 10, однако на выходе его будет оставаться уровень нуля, поскольку на втором

его входе действует уровень единицы (Т=1). Нулевое состояние второго двоичного триггера останется неиз.менным, первый двоичный триггер также .будет оставаться в нуле. По окончании входного импульса на выходе элемента 10-произойдет формирование уровня логической единицы, в резуль,тате чего второй двоичный триггер перейдет в состояние гашения", нулевое состояние первого двоичного триггера не изменится, троичный триггер также будет в состоянии нуля. При поступлении следующих импульсов процессы будут повторяться. ,Таким образом, в результате воздей.ствия входных импульсов происходит последовательный переход схемы из состояния 100 в состояние 010Ä иэ. состояния 010 в, состояние 001,из состояния 001 в.срстояние 100 и т.д.

В режиме обратного счета в исходном состоянии (Т=б) на единичном выходе первого двоичного триггера (образованного элементами 5 и Г) н второго (образованного элементами 8 и 9 также имеет место уровень логического нуля, следовательно, как и в предыдущем режиме трончный тригrep может находиться. в любом иэ трех его возможных состояний. Если он находится в нулевом состоянии, характеризуемым уровнем логического нуля на выходах элементов 2 и 3 н прямом выходе элемента 1, то на выходе элемента

10 будет уровень, логической единицы, следовательно, первый двоичный триггер будет находится в состоянии "гашения", а второй — в состоянии нуля (нулевой уровейь на выходе элемента

8 и единичный уровень на выходе элемента 9 . При поступлении на вход устройства положительного импульса (Т=1) первый двоичный триггер перейдет из состояния "гашения" в единичное (уровенЬ, единицы на выходе элемента 5 и нуля на выходе элемента б). Троичный триггер перейдет в состояние "гашения" (000), сформировавшийся уровень логической единицы на прямом выходе элемента 1 приведет к формированию нуля на выходе элемента 10. Нулевое состояние второго двоичного триггера не изменится.По окончании входного импульса (Т=О) троичныи триггер переидет из состояния "гашения".в состояние двойки (001), единичный потенциал на прямом выходе элемента 1 при этом не,изменится, следовательно,.останется неизменным нулевой потенциал на выходе элемента 10, в результате чего первый двоичный триггер перейдет из состояния единицы в состояние нуля, а второй — в состояние "гашения - . При поступлении следующего входного импульса второй двоичный триггер из состояния "гашения" перейдет в единичное, троичный триггер перейдет в состояние "гашения", нулевое состояние первого двоичного триггера не изменится. По окончании входного импульса троичный триггер перейдет иэ состояния "гашения" в состояние единицы, второй двоичный триггер из состояния единицы нерейдет в состояние нуля, нулевое состояние первого двоичного триггера не изменится, так как. на прямом выходе элемента 1 будет оставаться уровень логической единицы, обеспечивающий уровень логического нуля на выходе элемента 10. При поступлении следующего входного импульса .: троичный триггер перейдет в нулевое состояние, на прямом выходе элемента 1 произойдет формирование уровня логического нуля, поступающего на вход элемента 1 О, однако на вы1078632

ВДИИПИ Заказ 985/53 Тираж 862 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4 ходе его уровень нуля не изменится, поскольку на втором его входе действует Т=1. По окончании входного импульса на выходе элемента 10 произойдет формирование уровня логической единицы, в результате чего первый двоичный триггер перейдет в состояние "гашения", нулевое состояние второго двоичного триггера не изменится, троичный триггер также будет- оставаться в состоянии нуля.

При последующем поступлении импульсов процессы повторяются. Таким образом, в режиме вычитания в результате воздействия входных импульсов происходит последовательный переход троичного триггера из состояния 100 в состояние 001, из состояния 001 в состояние 010, из состояния 010 в состояние 100 и т.д.

Предлагаемый троичный счетный триггер содержит 33 межэлементных связей (или 33 входа логических элементов) в прототипе их 58, т.е. число связей уменьшено на 25, что составляет примерно 43%. Это обстоятельство отличает предлагаемую схему

10 от известной, особенно при интегральном исполнении ее, поскольку уменьшение числа межэлементных связей позволяет улучшить технологичность конструкции, сократить трудоемкость

15 изготовления, уменьшить паразитные емкости и индуктивности, повысить надежность.