Синхронное счетное устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в многоразрядных делителях частоты, а конкретно в цифровых фазовращателях и измерителях временных интервалов (импульсных дальномерах). Цель изобретения - увеличение быстродействия при сокращении числа каскадов. Поставленная цель достигается введением в устройство дешифратора 4, линии задержки 5, элементов И-НЕ 8. Кроме того, устройство содержит счетчики 3, 7, D-триггеры 6, 9. За счет введения дешифратора 4, элемента задержки 5 и соответствующих связей импульсы переноса к следующим группам разрядов с точностью до времени задержки в D-триггерах соответствуют входным импульсам, что позволяет реализовать высокое быстродействие счетного устройства. 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5)) 4 Н 03 К 23 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ лях и измерителях временных интервалов (импульсных дальномерах). Цель изобретения — увеличение быстродействия при сокращении числа каскадов.

Поставленная цель достигается введением в устройство дешифратора 4, линии задержки 5, элементов И-НЕ 8.

Кроме того, устройство содержит счетчики 3, 7, D-триггеры 6, 9. 3а счет введения дешифратора 4, элемента задержки 5 и соответствующих связей к импульсы переноса к следующим группам разрядов с точностью до времени задержки в D-триггерах соответствуют входным импульсам, что позволяет реализовать высокое быстродействие счетного устройства. 2 ил. (21) 3927534/24-21 (22) 08.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. 1Ф 2 (72) В.М. Воина и А.В. Тимченко (53) 621.374.32(088.8) (56) Потемкин И.С. Функциональные узлы на потенциальных элементах.

M. Энергия, 1976, с. 71, рис. 51.

Авторское свидетельство СССР

Р 970706, кл. Н 03 К 23/02, 1981. (54) СИНХРОННОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в многоразрядных делителях частоты, а конкретно в цифровых фазовращатеОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1283962

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в многоразрядных делителях частоты, а конкретно в цифровых фазовращателях и измерителях временных интервалов (импульсных дальномерах).

Цель изобретения — увеличение быстродействия при сокращении числа каскадов.

Поставленная цель достигается за счет введения новых конструктивных признаков, которые позволяют формировать импульсы переноса практически одновременно (с точностью до времени задержки сигнала в D-триггерах) с приходом активного фронта тактового импульса по входной шине и за счет увеличения интервала времени, в котором возможно распростра. пение переноса.

На фиг. 1 приведена функциональная схема двухкаскадного синхронного счетного устройства, на фиг. 2— временные диаграммы работы дзухкаскадного счетного устройства.

Устройство содержит каскады 1 и 2 синхронного счетного устройства, счетчик 3, дешифратор 4, элемент 5 задержки, D-триггер 6, счетчик 7, элемент И-НЕ 8, D-триггер 9, входная шина 10.

На фиг. 2 обозначены временные диаграммы 11 и 24 соответственно сигналов на входной пыне 10, на первом-третьем вьгкодах счетчика 3, на выходе депл|фратора 4, на прямом выходе элемента 5 задер>кки, »а прямом выходе D-триггера б, (I7, 18), на первом-третьем выходах счетчика 7,. на инверсном вьгходе элемента 5 задержки, на выходе элемента И-НЕ 8 и на прямом выходе D-триггера 9.

На фиг. 1 входная шина 10 соединена с тактовыми входами счетчика 3 и триггера 6; выход элемента И-НЕ 8 соединен с. инзерсньм входом установки нуля и с D — входом 13-триггера 9, тактовый зхоц которого соединен с зхоцной шиной 10; выходы счетчика 7 соединены с входами элемента И-НЕ 8, первьп и второй дополнительные входы которого соединены соответственно с инзерснIeI выходом D-триггера 6 и с инверсным выходом элемента 5 задер>ккн, тактовый вход счетчика 7 соединен с прямым выхоцом D-тригера

6, выходы счетчика. 3 соединены с входамн дешифратора, выход которого соединен с инверсным входом установки нуля D-триггера 6 и с входом установки нуля элемента 5 задержки, тактовый вход и прямой выход которого соединены соответственно с входной шиной 10 и с 13-входом D †триггера 6.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что переходсм, вызывающим изменение состояния счетчиков

3 и 7, является переход ст низкого уровня входного напряжения к высокому.

По такому же переходу происходит сдвиг з элементе 5 задержки и фиксируется входное состояние в D-триггерах б и 9. установка нулевого состояния D-триггеров 6 и 9 и элемента 5 задержки осуществляется по низкому уровню управляющего напряжения, причем установка асинхронная и не зависит от состояния остальных входов

25 13-триггеров 6 и 9 и.элемента 5 задержки.

Пусть в начальный момент времени счетчики 3 и 7 находятся в нулевом состоянии (цепи установки на фиг. 1 не показаны).

При поступлении непрерывной после1 довательности импульсов по шине 1О на тактовый вход счетчика 3 (диаграмма 11, фиг. 2) после поступления

k ãо входного импульса счетчик 3 устанавлизается в состояние, когда дешифратор 4, дешифрнруя состояние его разрядных выходов (дна гра. мы 1 2, 1 3, 14 фиг. 2), выраба..ывает нулевой потенциал. Этот сигнал (фиг. 2, диаграмма 15), поступает на установочные входы элемента 5 задержки и

I3-триггера 6, устанавливая их в нулевое состояние. При поступлении

К+1-го импульса по пп не 10 нулевое выходное состояние элемента 5 задержки фиксируется в 13-триггере 6, а на выходе дешифратора 4 устанавливается высокий потенциал, так как счетчик

3 изменил свое состояние (фиг. 2. момент t< на диаграмме 15).

В результате последовательного воздействия импульсов по шине 10 на тактовый вход элемента 5 =-.àäåðæêè ча его прямом выходе формируется положительный импульс (фиг. 2, диаграмма 16). После прихода N1 — 1-го входного импульса по шине 10 в момент времени t < (N< — объем счетчика 3) на

1283962

D-входе В-триггера 6 появляется высокий потенциал.

В результате этого при воздействии N1-го импульса по шине 10 в момент времени t D-триггер 6 изменяет свое состояние на противоположное, формируя импульс переноса (фиг ° 2, диаграмма 17) на вход следующего (второго) каскада. Изменение полярности сигнала на выходе триггера 6 с 10 точностью до времени задержки в

D-триггере 6 соответствует такому же изменению полярности входного сигнала по шине 10.

Формула изобретения

Синхронное счетное устройство, содержащее входную шину и п каскадов, каждый из которых содержит счетчик и В-триггер, входная шина соединена с тактовыми входами счетчика и В-триггера первого каскада, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия при . сокращении количества каскадов, в первый каскад введены дешифратор и элемент задержки, а в каждый из остальных каскадов — элемент И-НЕ, вы35 ход которого соединен с инверсным входом установки нуля и с В-входом

D-триггера, тактовьп вход которого соединен с входной шиной, выходы счетчика соединены с входами элемен40 та И-НЕ, первый и второй дополнительные входы которого соединены соответственно с инверсным выходом

В-триггера предыдущего каскада и с

:инверсным выходом элемента задержки первого каскада, тактовый вход счетчика соединен с прямым выходом D-триггера предыдущего каскада, в первом каскаде выходы счетчика соединены свходами дешифратора, выход которого

50 соединен с инверсным входом установки нуля В-.триггера и с входом установки нуля элемента задержки, тактовый вход и прямой выход которого соединены соответственно с входной ,шиной и с D-входом D-триггера.

Импульс с прямого выхода триггера 6 вызывает изменение состояния счетчика 7 второго каскада (фиг. 2, диаграммы 18-21) ° После поступления

N2 — 1 импульсов с выхода триггера 6 (N2 — объем счетчика 7), счетчик 7 установится в состояние, при котором на его разрядных выходах появится высокий потенциал. Поэтому в момент времени t< после окончания действия импульса с прямого выхода триггера 6, с учетом воздействия импульсов с инверсного выхода элемента 5 задержки на выходе элемента

И-НЕ 8 появится низкий потенциал, устанавливающий D-триггер 9 в нулевое состояние (фиг. 2, диаграммы

23 и 2.4) .

После окончания действия импульса с инверсного выхода элемента 5 задержки, который снимается после .окончания действия импульса по шине

10 (фиг. 5, момент времени t<), на выходе элемента И-НЕ 8 появится высокий потенциал, который фиксируется в момент времени t (соответствующий приходу тактового импульса по шине 10), в В-триггере 9, изменяя состояние последнего (фиг. 2 диаграмма 24).

Таким образом, на прямом выходе триггера 9 активный (для следующего каскада) положительный перепад происходит также с задержкой относительно активного фронта импульса по шине 10, равной задержке срабатывания триггера 9.

Последующи!. каскады работают аналогично.

Аналогично работает устройство, если дешифратор 4 представляет собой комбинационную схему, а элемент- 5 задержки — регистр сдвига °

Максимальное количество каскадов можно оценить выражением

N! †!

7 дс,+!!c, f, где f„ — входная частота импульсов по шине 10; задержка распространения сигнала в элементе И-НЕ 8, dt< — задержка по входу установки нуля D-триггера.

В этом случае дешифратор 4 дешифрирует первое после исходного состояния счетчика 3.

1283962

Составитель С.Ранов

Техред Н.Глущенко

Корректор В.Бутяга

Редактор И.Сегляник

Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7458/57.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4