Двоичный счетчик

 

Изобретение относится к области импульсной техники. Может быть использовано при создании многоразрядных двоичных счетчиков с параллельным переносом. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Счетчик состоит из N разрядов, каждый из которых содержит триггер 1, инвертор 9, формирователь 2. Формирователь 2 содержит п-канальные МДП-транзисторы 3,5, р-канальный МДП-транзистор 4, элемент И-НЕ 6. Для достижения поставленной цели в устройство введен п-канальньш МДП-транзистор 11 и р-канальньй МДП-транзистор 12. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГВБЛИН

„,ДЦ„„1282321

А1 (дц 4 Н 03 К 23/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3816438/24-21 (22) 23.11.84 (46) 07.01.87. Бюл. к- .1 (72) Б.И. Каплан и А.И. Радугин (53) 621.374(088.8)(56) Пятлин О.А. и др. Проектирование микроэлектронных цифровых устройств. М., 1977,. с. 178, рис . 5.20.

Digital integrated circuits. РАТА, gook. Electronic information series, vol. 26, book 19, july 1981, р. 272, Е02-145. (54) ДБоичньй счетчик (57) Изобретение относится к области импульсной техники. Может быть использовано при создании многоразрядных двоичных счетчиков с параллельным переносом. Цель изобретения— увеличение быстродействия. Счетчик состоит из N разрядов, каждый из которых содержит триггер 1, инвертор

9, формирователь 2. Формирователь

2 содержит и-канальные МДП-транзисторы 3,5, р-канальный МДП-транзистор 4, элемент И-НЕ 6. Для достижения поставленной цели в устройство введен п êàíaëüíûé МДП-транзистор 11 и р †канальн МДП-транзистор 12.

1 ил.

1282321

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при с озда нии мн or ора зрядных двоичных счетчиков с параллельным переносом. 5

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Цель достигается путем заряда выходной емкости каждого формирователя переноса не только через последовательно включенные пары первых р-канальных и и-канальных МДП-транзисторов формирователей переноса всех предыдущих разрядов, но и че15 рез введенные третьи. п-канальные и вторые р-канальные МДП-транзисторы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предла20 гаемого устройства.

Устройство содержит N разрядов, каждый из которых содержит триггер

1 и формирователь 2 переноса, состоящий из первых п-канального 3 и

25 р-канального 4 МДП-.транзисторов, затворы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера 1, истоки объединены и подключены к входу формирователя 2 переноса, а стоки объединены и соединены с выходом формирователя 2 переноса, второго п-канального МДПтранзистора 5, затвор которого подключен к инверсному выходу триггера

1, исток соединен с общей шиной, а сток подключен к выходу формирователя 2 переноса, элемента И-НЕ 6, первый вход которого подключен к входу

7 устройства, второй вход соединен с выходом формирователя 2 переноса, а выход подключен к счетному входу триггера 1 следующего ра.зряда, входы формирователей 2 переноса с 2-ro no

К вЂ” Й подключены соответственно к вы45 ходу формирователя 2 переноса предыдущего разряда, а вход формирователя

2 переноса первого разряда соединен с шиной 8 питания, счетный вход триггера 1 первого разряда подключен к

50 выходу инвертора 9, вход которого соединен с входом 7 устройства, прямые выходы триггеров 1 являются выходами 10 разрядов, третий п-канальный МДП-транзистор 11, затвор которого соединен с входом формировате55 ля 2 переноса, а исток подключен к выходу формирователя 2 переноса, и второй р-канальный МДП-транзистор

12, исток которого подключен к шине

8 питания, затвор соединен с инверсным выходом триггера 1, а сток подключен к стоку третьего и-канального МДП-транзистора 11.

Устройство работает следующим образом.

На вход 7 устройства подаются счетные импульсы, которые поступают на вход инвертора 9 и первые входы элементов И-HE 6 формирователей 2 переноса.

Триггеры 1 производят деление на дьа частоты следования импульсов, поступающих на их вход, и управляют работой формирователя 2 переноса своего разряда. Если триггер 1 находится в нулевом состоянии, то напряжение низкого уровня с прямого выхода триггера 1 поступает на затвор транзистора 3, а напряжение высокого уровня с инверсного триггера 1 на затворы транзисторов 3,4 и 12.

Следовательно, транзисторы 3,4 и 12 закрываются, а транзистор 5 открывается. На выход формирователя 2 переноса и второй вход элемента И-НЕ 6 через открытый транзистор *5 поступает низкий уровень напряжения независимо от уровня напряжения, действующего на входе формирователя 2 переноса. На выходе элемента И-НЕ 6 установится высокий уровень напряжения.

Таким образом, следуюший счетный импульс на входе устройства 7 не вызовет срабатывания триггеров последующих разрядов.

Если триггер 1 находится в единичном состоянии, то на затворе транзистора 3 действует напряжение высокого уровня, а на затворах транзисторов 4,5 и 12 — напряжение низкого уровня. Транзисторы 3, 4 и 12 открыты, а транзистор 5 закрыт. Следова †. тельно, работа формирователя 2 переноса будет зависеть от уровня напряжения, действующего на входе формирователя 2 переноса.

I(orpa на входе формирователя 2 переноса низкий уровень, он поступает через открытые транзисторы 3 и 4 на выход формирователя 2 переноса, второй вход элемента И-НЕ 6 и затвор транзистора f1, закрывая его. При этом с приходом очередного счетного импульса на вход 7 устройства перенос в последующие разряды не форми1282321

БНИИПИ Заказ 7285/57 Тираж 899 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 руется. Если же на входе формирова— теля 2 переноса действует высокий уровень напряжения, то он открывает транзистор 11, и на вьгход формирователя 2 переноса и второй вход элемен- 5 та И-НЕ 6 через открытые транзисторы 3 и 4 с входа формирователя 2 п"реноса и открьггые транзисторы 11 и 12 с шины 8 питания поступает высокий уровень напряжения. Следова— тельно, сигнал на выходе элемента

И-НЕ 6 будет определяться сигналом на входе устройства 7, т.е. при поступлении очередного счетного импульса на вход 7 устройства на выходе элемента И-НЕ 6 будет сформирован импульс переноса в следующий разряд.

Высокий уровень напряжения, действующий на выходе сформирователя 2 пе— реноса, разрешает работу формирователя 2 переноса следующего разряда (если его триггер 1 находится в единичном состоянии).

Так как триггер 1 первого разряда делит на два частоту следования вход— ных счетных импульсов, а каждьпг из триггеров 1 последующих разрядов срабатывает только когда триггеры 1

30 всех предыдущих разрядов находятся в единичном состоянии, то устройство представляет собой двоичный счетчик.

Таким образом, предлагаемое уст- 35 ройство по сравнению с известным позволяет увеличить быстродействие вследствие того, что заряд >вьгходной емкости каждого формирозателя 2 переноса происходит не только через последовательно включенные транзисторы 3 и 4 формирователей 2 переноса всех предыдущих разрядов,, но и через введенные транзисторы 11 и 12. Причем, если крутизна транзисторов 11 и 12 значительно превышает крутизну транзисторов 3 и 4, то время задержки распространения сигнала на выходах 10 разрядов не будет зависеть от разрядности устройства и будет одинаковым для всех разрядов, чтЬ облегчает динамическое считывание информации из счетчика. формула изобретения

Двоичный счетчик, содержащий N разрядов, каждьпг из которых содержит триггер и формирователь переноса, состоящий из первых и-канального и р †канально МДП-транзисторов, затворы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, истоки объединены и подключены к входу формирователя переноса, а стоки объединены и соединены с выходом формирователя переноса, второго п-канального ГЩП-транзистора, затвор которого подключен к инверсному выходу тригГера, исток соединен с общей шиной, а сток подключен к выходу формирователя пере-носа, элемента И-НЕ, первый вход которого подключен ко входу счетчика, второй вход соединен с выходом формирователя переноса, а выход подключен к счетному входу триггера следующего разряда, входы формирователей переноса с второго по N-й подключены соответственно к выходу формирователя переноса предыдущего разряда, а вход формирователя переноса первого разряда соед гиен с шиной питания, счетный вход триггера первого разряда подключен к выходу инвертора, вход которого соединен со входом счетчика, прямые выходы триггеров являются выходами разря— дов, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в каждый формирователь переноса введены третий и-канальный

ИДП-транзистор, затвор которого соединен со входом формирователя переноса, а исток подключен к вьгходу формирователя переноса, и второй р-канальный МДП-транзистор, исток которого подключен к шине питания, затвор соединен с инверсным выходом триггера, а сток подключен к стоку третьего п- канального ИДП вЂ транзистора.