Двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты импульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех, кратковременных изменений напряжения питания. Обеспечивает полное исключение соревнований , запрещенных и скрытых запрещенных состояний. Счетчик состоит из двух счетных триггеров 3 и 17, пяти двухвходовьпс элементов И-НЕ 6, 7,12,23,24, двух трехвходовых элементов И-НЕ 8 и 13, двух триггеров с раздельными входами 9 и 20. Счетчик формирует прямой и инверсный двоично-десятичные коды числа импульсов, поступающих на него по входной шине 1. 2 ил. с (Л с: о ю 4ib U а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 Н 03 К 23/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР (21) 4343236/24-21 (22) 14.12.87 (46) 28.02.89. Бюл. У 8 (72) А. С. Галкин, В.Е. Гордиенко, В.П.Грибок и Т.И.Решетина (53) 621,374.323(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1272504, кл. Н 03 К 23/72, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1415439, кл. Н 03 К 23/72, 1987 (прототип). (54) ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК В .КОДЕ 8-- 4 — 2 — 1 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты им.,80,» 1462474 А1 пульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех, кратковременных изменений напряжения питания. Обеспечивает полное исключение соревно- ваний, запрещенных и скрытых запрещенных состояний. Счетчик состоит из двух счетных триггеров 3 и 17, пяти двухвходовых элементов -HE 6, 7,1 2,,23,24, двух трехвходовых элементов -HE 8 и 13, двух триггеров с раздельными входами 9 и 20. Счетчик формирует прямой и инверсный двоично-десятичные коды числа импульсов, поступающих на него по входной шине !. 2 ил.

146

2474

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты импульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех и возможных кратковременных изменений напряжения питания.

Цель изобретения — расширение области применения путем исключения запрещенных и скрытых запрещенных состояний.

На фиг.1 представлена структурная:схема предлагаемого двоично-деся. тичного счетчика в коде 8-4-2-1; на фиг.2 — временные диаграммы его работы (номер диаграммы соответствует номеру шины, на которой присутствует этот сигнал, или, если сигнал не подключен ни к одной шине, номер. диаграммы соответствует номеру элемента на фиг.1, с выхода которого снимается этот сигнал).

Двоично-десятичный счетчик в коде

8-4-2-. 1 содержит входную шину 1 и шину 2 начальной установки, которые подключены соответственно к входу сигналов счета и входу установки в

"0" первого счетного триггера 3; первый счетный триггер 3, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с шинами 4 и 5 прямого, и обратного кода первого разряда; .: двухвходовой элемент И-НЕ 6, вход которого соединен с шиной 4 прямого кода первого разряда; двухвходовой элемент И-НЕ 7, выход которого подключен к входу трехвходового элемента

И-НЕ 8, а вход — к входу установки единицы асинхронного RS-триггера 9 с раздельными входами, состоящего из четырехвходового элемента И-НЕ 10 и двухвходового элемента И-НЕ 11; двухвходовой элемент И-НЕ 12, вход которого подключен к выходу трехвходовоо

ro элемента И-НЕ 13; шину 14 обратного кода второго разряда, подключенную к входу инвертора 15, выход которого соединен с шиной 16 прямого кода второго разряда, второй счетный триггер 17, прямой выход которого соединен с шиной 18 прямого кода третьего разряда, а инверсный выход— с шиной 19 обратного кода третьего разряда и с входбм установки единицы асинхронного RS-триггера с раздельными входами 20, состоящего из трехвходового элемента И-НЕ 21 и двух5

2 входового элемента И-НЕ 22; двухвходовой элемент И-НЕ 23, выход которого подключен К входу двухвходового элемента И-HE 24, к выходу которого подключена шина 25 обратного кода четвертого разряда; инвертор 26,вход которого соединен с выходом элемента

И-НЕ 24, а выход подключен к шине 27 прямого кода четвертого разряда.

Счетные триггеры 3 и 17 срабатывают синфазно заднему фронту импульса, подаваемого на счетный вход соответствующего триггера. Установка в 0 счетных триггеров обеспечива11 и ется подачей на вход установки в "0" нулевого логического уровня, а режим счета — подачей на этот вход единичного логического уровня.

Двоично-десятичный счетчик в коде

8-4-2-1 работает следующим образом.

Пусть перед подачей положительных импульсов на входную шину 1 двоично-десятичного счетчика в коде 8-42-1 произведена начальная установка.

Для этого достаточно подать на шину

2 начальной установки сигнал нулевого уровня. Он непосредственно подается на вход установки в "0" первого счетного триггера 3 и вызывает появление на его прямом выходе (на шине

4 прямого кода первого разряда) нулевого уровня, а на инверсном выходе (на шине 5 обратного кода первого разряда) единичного уровня. Нулевой уровень на шине 4 прямого кода формирует единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 6, 8 и 13. После этого на входе- установки в "1" триггера с раздельными входами 9 оказывается единичный сигнал (с выхода элемента

И-НЕ 8), а на его первом входе установки в "0" — нулевой сигнал (с шины 2 начальной установки). !

Таким образом, происходит начальная установка триггера 9 с раздельными входами: на выходе элемента И-НЕ

10 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 11. - нулевой сигнал. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы (с выходов элементов

И-НЕ 10 и 13), что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала. Сигнал с выхода элемента И-НЕ

12 вызывает появление на выходе элемента И-НЕ (и на шине 14 обратного кода второго разряда, подключенной к

1462474 выходу элемента И-НЕ 7) единичного уровня.

Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15 и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой уровень, подключенный также к счетному входу второго счетного триггера 17. Поскольку к входу установки в "0" этого триггера подключен нулевой сигнал с шины 2начальной установки,напрямом выходе триггера 17 (на шине 18 прямого кода третьего разряда) появляется нулевой уровень, а на его инверсном выходе (на шине 19 обратного кода третьего разряда) единичный уровень.

Таким образом, на входе установки в "1" триггера с раздельными входами 20 оказывается единичный сигнал (с шины 19 обратного кода третьего разряда), а на его первом входе установки в "0" — нулевой сигнал (с шины 2 начальной установки). Это вызывает начальную установку триггера 20 с раздельными входами: на выходе элемента И-НЕ 21 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 22 — нулевой. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 23 оказываются единичные сигналы (с выходов элементов И-НЕ 6 и 21). ние 0000.

15

30

Нулевой сигнал на выходе элемента

И-НЕ 10 вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12.

Других изменений сигналов в момент не происходит, и в счетчике оказывается состояние 0001.

В момент окончания второго импульса счетный триггер 3 переходит в состояние "0". При этом на его инвер. сном выходе формируется единичный

50 сигнал а на прямом выходе — нуле. вой.Этот сигнал подтверждает единичный уровень на выходах элементов ИНЕ 6 и 13 и устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 8.

После этого на обоих входах элемента

И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что.приводит к формированию на выходе элемента И-НЕ 7 нулевого сигнала.

Таким образом, на выходе элемента

И-НЕ 23 появляется нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на выходе элемента

И-HE 24 (и на шине 25 обратного кода четвертого разряда, подключенной к выходу элемента И-НЕ 24). Единичный сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26 и на шине 27 прямого кода четвертого разряда оказывается нулевой сигнал.

Таким образом, во время действия нулевого сигнала на шине 2 начальной установки формируются сигналы иа.

1 выходах всех логических элементов предлагаемого двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1. Поскольку шина начальной установки подключена только к входам триггерных схем, потенциалы на выходах логических элементов предлагаемого счетчика не изменяются по окончании режима начальной установки и формирования на шине 2 начальной установки единичного уровня.

Таким образом, после окончания режима начальной установки перед подачей импульсов счета нулевой уровень оказывается на всех шинах 4, 16, 18, 27 прямого кода, а единичный уровень — на всех шинах 5, 14, 19, 25 обратного кода счетчика. Это означает, что счетчик установлен в состояПосле прохождения первого импульса (момент t ), подаваемого на входную шину 1, происходит переброс счетного триггера 3 в единичное состояние: на его прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) — нулевой сигнал.

После этого на всех входах элемента

И-НЕ 8 оказываются единичные сигналы и на выходе элемента И-HE 8 формируется нулевой уровень. Этот сигнал подтверждает единичный уровень на выходе элемента И-НЕ 7 и попадает на вход установки в "1" триггера 9 с раздельными входами. Поскольку иа всех входах установки в "0" этого триггера присутствуют единичные сигналы (с выхода элемента И-HE 13, с шины 2 начальной установки и с шины

25 обратного кода четвертого разряда), сигнал на входе установки в "1" вызывает переброс триггера 9 в единичное состояние: на выходе его элемента И-НЕ 11 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ

10. — нулевой.

1462474

20

Таким образом, на шине 14 обратного кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Он инвертируется инвертором 15 и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется единичный сигнал. Других изменений сигналов на выходах элементов в момент t не происходит, и в счетчике оказывается, состояние 0010.

После окончания третьего импульса, подаваемого на входную шину 1 (мо ментт С ) в счетный триггер 3 записы вается единица: появляется нулевой сигнал на его инверсном выходе (шина

5 обратного кода первого разряда) и, единичный сигнал на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разря да). После этого на всех входах элемента И"НЕ 13 оказываются единичные !, сигналы, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 13 появляется нулевой сигнал. Он подтверждает единичный, сигнал на выходе элемента И-НЕ 12 и поступает на один из входов установки в ",0" триггера 9 с раздельными входами.

Поскольку на всех остальных входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, на выходе его элемента И-НЕ 10 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ

11 — нулевой. Все остальные сигналы остаются в момент t неизменными, и двоично-десятичный счетчик в коде

8-4-2-1 оказывается в состоянии

0011.

После окончания четвертого импульса счета, подаваемого на шину I (момент t4 ), в счетный триггер 3 записывается ноль: появляется единичный сигнал на его инверсном выходе (шина

5 обратного кода первого разряда) и нулевой сигнал на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда).

Данный сигнал подтверждает единичные выходные сигналы элементов И-HF.

6 и 8, а также устанавливает единичный выходной сигнал на элементе И-НЕ

13» После этого на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, т.е. на выходе элемента ИНЕ 12 формируется нулевой уровень.

Он, в свою очередь, формирует еди,ничный сигнал на выходе элемента ИНЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда), который инвертируется инвертором 15 (шина Já прямого кода второго разряда) °

Таким образом, на счетном входе второго счетного триггера 17 проходит задний фронт входного сигнала.

Так как на вход установки в "О" триг. гера 17 подан единичный сигнал с шины 2 начальной установки, в момент происходит переключение счетного триггера 17; на его прямом выходе (шина )8 прямого кода третьего разряда) устанавливается единичный уровень, а на инверсном выходе (шина

19 обратного кода третьего разряда) нулевой. Этот сигнал подтверждает единичный выходной сигнал элемента

И-НЕ 24 и поступает на вход установки в "1" триггера 20 с раздельными входами. Поскольку на остальных входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, происходит переключение триггера 20: на выходе его элемента 22 появляется единичный уровень, а на выходе, элемента И-НЕ 21 .нулевой. Этот уровень вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 23. Других изменений сигналов в момент t не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде

8-4-2-1 устанавливается в состояние

0100.

После прохождения четвертого импульса счета состояния выходных сигналов 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15 (которые только лишь менялись в моменты

t и t>) t>) полностью повторяют сос-1, тояния перед подачей первого импульса счета. Не изменились и внешние сигналы на этой группе элементов, значит измецения сигналов в момент и окончания пятого импульса счета должны повторять изменения .в момент после шестого (t ) будут те же

У изменения, что и в момент t, а после седьмого (t>) — те же, что и в момент

Таким образом, в момент t счетчик переходит в состояние 0101, в момент t - в состояние 0110, а в момент t — в Olll. При этом, после окончания, переходного процесса переключения счетчика в момент tz нулевые уровни должны .присутствовать на шинах 5, 14, 19 обратного кода и на шине 27 прямого кода, а единичные уровни — на шинах 4, 16, 18 прямого кода и на шине 25 обратного кода.

Кроме того, единичный уровень должен быть на выходах элементов И-НЕ 6, 8, 10, 12, 22 и 23. На выходах элемен5

30

7 1 тов И-НЕ 11, 13 21 устанавливаются нулевые уровни сигналов.

В момент t окончания восьмого импульса счета происходит переброс счетного триггера 3 в нулевое состояние, При этом на его инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) устанавливается единичный уровень, а на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) формируется нулевой сигнал, Он подтверждает единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 6 и 8, а также устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-HE 13. После этого на обоих входах, элемента И-НЕ 12 устанавливаются единичные уровни, и на выходе элемента И-НЕ 12 формируется нулевой уровень. Этот сигнал вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-HE 7.(шина

l4 обратного кода второго разряда).

Этот сигнал инвертируется инвертором

15, и на шине 16 прямого кода второго разряда формируется нулевой сигнал.

Таким образом, на счетном входе второго счетного триггера 17 проходит задний фронт сигнала счета (в то время, как на входе начальной установки сохраняется неизменным единичный сигнал с шины 2 начальной установки), что вызывает переброс триггера 17: на шине 18 прямого кода . третьего разряда появляется нулевой сигнал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда формируется единичный сигнал. После этого на обоих.входах элемента И-НЕ 24 оказываются .единичные сигналы, в результате чего на выходе этого элемента (шина 25 обратного кода четвертого разряда) формируется нулевой сигнал. Он инвер« тируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Других изменений сигналов в момент ts не будет, и двоично-десятичный счетчик в коде В-4-2-1 устанавливается в состояние 1000.

После окончания девятого импульса (момент и ) происходит срабатывание счетного триггера 3: на шине 5 обратного кода первого разрядапоявляется нулевой сигнал,а на шине 4 прямого кода первого разряда — единичный. После этого на обоих входах

462474 8 элемента И-НЕ 6 устанавливаются единичные сигналы. В результате на выходе элемента И-НЕ 6 формируется нулевой сигнал. Он подтверждает единичный выходной сигнал элемента И-НЕ 23 и попадает на один из входов установки в "0" триггера 20 с раздельными входами. Поскольку на остальных входах этого триггера присутствуют единичные сигналы, происходит его переключение; на выходе элемента ИНЕ 21 формируется единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 22 - нулевой. Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент t не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 устанавливается в состояние 1001.

По окончании десятого импульса счета (момент С, ) происходит срабатывание первого счетного триггера

3. При этом на его инверсном выходе (шина 5 обратного кода первого разряда) формируется единичный сигнал, а на прямом выходе (шина 4 прямого кода первого разряда) — нулевой сигнал. Он подтверждает единичный сигнал на выходах элементов И-НЕ 8 и

13, а также формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 6. После этого на обоих входах элемента

И-НЕ 23 устанавливаются единичные уровни и на выходе элемента И-НЕ 23 появляется нулевой сигнал. Он, в свою очередь, устанавливает единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ

24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда). Сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине

27 прямого кода четвертого разряда появляется нулевой сигнал. Других изменений в момент t не происходит, и двоично-десятичный счетчик в коде

8-4-2-1 устанавливается в состояние

0000. При этом все выходные сигналы логических элементов двоична-десятичного счетчика в коде 8-4- 2-1 повторяют соответствующие сигналы после окончания начальной установки перед подачей сигналов счета. Далее работа двоично-десятичного счетчика в коде

8-4-2-1-происходит указанным образом.

Таким образом, двоично"десятичный счетчик в коде 8-4-2-1 последовательно переходит в состояния от

0000 до 1001 и далее опять 0000. По1462474 кажем, что, кроме этих десяти состояНий, схемная реализация счетчика не допускает никаких других состояний.

Таких запрещенных состояний в принципе имеется шесть: 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

Покажем вначале исключение эапрея1енных состояний 1100, 1101, 1110

1111. Во всех этих состояниях на шине 18 прямого кода третьего разряда должен присутствовать единичный сигнал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда — нулевой сигнал.

Нулевой сигнал на шине 19 подается на вход элемента И-HE 24. Таким образом, на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда) устанавливается единичный сигнал. Он инвертируется инвертором 6, и на шине 27 прямого кода четверforo разряда устанавливается нуле ой сигнал, т.е. схемная реализация счетчика исключает одновременное наЛичие в его третьем и четвертом разрядах, единичной информации, и состояния 1100, 1101, 1110 и 111 I возникНуть не могут.

Покажем теперь исключение запрещенных состояний 1010 и 1011„ В обоих этих состояниях на шине 25 обрат1 ого кода четвертого разряда должен

Присутствовать нулевой уровень сигнаjna, который, инвертируясь инвертором ,26, создает единичный сигнал на шине

27 прямого кода четвертого разряда. Нулевой сигнал на шине 25 определяет единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 8, 10 и 13. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала.

Нулевой сигнал на выходе элемента

И-НЕ 12 определяет появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ

Э

7 (шина 14 обратного кода второго разряда). Он инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда формируется нулевой сигнал, т.е. схемная реализация счетчика исключает одновременное наличие в его четвертом и втором разрядах единичной информации, и состояния

1010 и 1011 возникнуть не могут.

Таким образом, схема двоично-десятичного счетчика в коде 8-4-2-1 исключает воэможность любого запрещенного состояния °

Покажем теперь исключение скрытых запрещенных состояний. Эти состоя( ния в прйнципе могут возникнуть при

5 перебросе триггеров 9 и 20 с раздельными входами при воздействии мощной помехи, если на всех их входах в момент воздействия помехи присутствуют единичные сигналы.

10 Из анализа временных диаграмм работы счетчика (фиг.2) видно, что таких состояний может быть девять: четыре у триггера 9 с раздельными входами и пять у триггера 20 с раздельными входами.

Рассмотрим подробно эти ситуации.

Происходит переброс триггера 9 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени пос20 ле начальной установки (или по окончании десятого импульса счета) до окончания первого импульса. При этом на выходе элемента И"НЕ ll оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 - нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется ин- вертором 15, и на шине 36 прямого ко35 да второго разряда появляется еди" ничный сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик перехо.дит из состояния 0000 в состояние

0010. При этом выходные сигналы на

40 всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия второго импульса счета.

Происходит переброс триггера 9 с раздельными входами под воздействи45 ем внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего. При этом на выходе элемента И-НЕ ll оказывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 — единичный. На обоих входах элемента -HE 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который, в свою очередь, изменяет выходной сигнал элемента

И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда) с нулевого на единичный. Этот единичный сигнал инвертируется инвертором 15, и на шине 16

1462474

12 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0010 в состоя" ние 0000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после начальной установки.

Происходит переброс триггера 9 с 10 раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания четверто ro импульса до окончания пятого..При этом на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается 15 единичный сигнал, а на выходе элемен. та -HE 10 — нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12. На обоих: входах элемента И-НЕ 7 оказываются 20 единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода вТорого разряда появляется единичный сигнал.

Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния

0100 в состояние 0110. При этом вы- З0 ходные сигналы на всех элементах со- ответствуют состоянию счетчика после воздействия шестого импульса счета.

Происходит пеРебРос триггера 9 с 35 раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания шестого импульса до окончания седьмого. При этом на выходе элемента И-.НЕ 11 оказывается 10 нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 — единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются нулевые сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого 45 сигнала, который в свою очередь, изменяет выходной сигнал элемента ИНЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда) с нулевого на единичный.

Этот единичный сигнал инвертируется 50 инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0110 в состояние 0100. 55

При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса.

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после начальной установки (или по окончании десятого импульса счета) до окончания первого импульса. При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 — нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ

23. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине

27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0000 в состояние 1000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия восьмого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания первого импульса счета до окончания второго импульса. При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-HE 21 — нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 23.

При этом на обоих входах элемента

И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование иа его выходе (шина 25 обратного кода четв ерто ro разряда) нулевого сигнала.

Нулевой сигнал на шине. 25 иивертируется инвертором 26, и на шине 27 пря мого кода четвертого разряда появля-. ется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 8 и переключению триггера 9 с раздельными входами, При этом на выходе элемента И-НЕ 11 появляется нулевой сигнал, а на выхо- . де элемента И-НЕ 10 — единичный, На обоих входах элемента И-НЕ 12 окаэы. ваются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента

И-НЕ 7. Единичный сигнал на шине 27

1462474

35

40 прямого кода четвертого разряда попадает на вход элемента И-НЕ 6, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала (так как на втором входе этого элемента также присутствует единичный сигнал). Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ

6 приводит к переключению триггера

20 с раздельными входами: на выходе 10 элемента И-НЕ 22 оказывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ

21 — единичный. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0001 в состояние 1001 ° 15

При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия девятого импульса счета. ! 20

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего импульса. 25

При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 — нулевой, что приводит к формированию единичного уровня на выходе элемента И-НЕ

23. На обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к переключению триггера 9 с раздельными входами. При этом на выходе элемента ИНЕ ll появляется нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 10 — единичный. На обоих входах элемента И-НЕ 45

12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который обеспечивает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7 (шина

14 обратного кода второго разряда).

Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0010 в состояние 1000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия восьмого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания третьего импульса счета до окончания четвертого импульса.

При этом на выходе элемента И-HE 22 оказывается единичный сигнал, а на выходе элемента И-HE 21 — нулевой, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ

23. На обоих входах элемента И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 также приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 13. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который, в свою очередь, обеспечивает формирование единичного сигнала на .выходе элемента И-НЕ 7 (шина

14 обратного кода второго разряда).

Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. Единичный сигнал на шине 27 попадает на вход элемента И-НЕ 6, на втором входе которого также присутствует единичный сигнал (шина 4). Это обуславливает формирование на его выходе нулевого сигнала. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 0011 в .состояние 1001. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия девятого импульса счета.

Происходит переброс триггера 20 с раздельными входами под воздействи-. ем внешней помехи в момент времени после окончания восьмого импульса счета до окончания девятого импульса.

При этом на выходе элемента И-НЕ 22 оказывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 21 — единичный.

На обоих входах элемента И-НЕ 23 ока| зываются единичные сигналы, что при15

1462474 водит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода четвертого разряда).

Единичный сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик переходит из состояния 1 000 в состояние 0000. При этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после начальной. установки (или воздействия десятого импульса счета). Такой сбой может быть, зарегистрирован и учтен.

Таким образам, указаны все случаи возможного переключения под воздействием внешней помехи одного иэ триггеров с раздельными входами 9 или 20.

Однако существуют два интервала времени, когда возможен переброс сразу двух этих триггеров с раздельными входами. Рассмотрим эти случаи.

Происходит переброс триггеров 9 и

20 .с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент време.ни после начальной установки (или па окончании десятого импульса счета) ,до окончания первого импульса. При этом на выходах элементов И-НЕ ll H

22 оказываются единичные сигналы, а на выходах элементов И-НЕ 10 и 21 нулевые. Нулевой сигнал на выходе элемента И-HE 10 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 12. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 7 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию нулевого сигнала на его выходе (шина 14 обратного кода второго разряда).

Нулевой сигнал на шине 14 инвертируется инвертором 15, и на шине

16 прямого кода второго разряда формируется единичный сигнал. Нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 21 приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 23.

При этом на обоих входах элемента

И-НЕ 24 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на

его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала.

16

Нулевой сигнал на шине 25 инвер° тируется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда появляется единичный сигнал. Нулевой сигнал на шине 25 определяет переключение триггера 9 с раздельными входами, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 11 оказывается нуле10 вой сигнал, а на выходе элемента ИНЕ 10 — единичный сигнал. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется нулевой сиг15 нал, который определяет появление единичного сигнала на выходе элемен та И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда).

Единичный сигнал на шине 14 ин20 вертируется инвертором 15,. и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал. При этом происходит переключение второго счетного триггера 17, в результате

25 чего на шине 18 прямого кода третьего разряда появляется единичный сигнал, а на шине 19 обратного кода третьего разряда — нулевой сигнал, .который, в свою очередь, определяет

30 формирование единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 24 (шииа 25 обратного кода четвертого разряда).

Единичный сигнал на шине 25 инвертируется инвертором 26, и на шине 27

З5 прямого кода четвертого разряда по является нулевой сигнал. Таким обра-, зом, при воздействии помехи после переходного процесса счетчик переходит из состояния 0000 в состояние, 40 0100. При этом выходные сигналы на . всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса счета.

Происходит переброс триггеров 9.

45,и 20 с раздельными входами под воздействием внешней помехи в момент времени после окончания второго импульса счета до окончания третьего импульса счета. При этом на выходах

50 элементов И-НЕ 10 и 22 оказываются единичные сигналы, а на выходах элементов И-HE 11 и 21 — нулевые сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 10 поступает на вход эле55 мента И-НЕ 12. При этом на обоих входах элемента И-НЕ 12 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который определяет появле17! 4624

Фо рмул а и з о б р.е т ения

Двоично-десятичный счетчик в коце

8 — 4 — 2 — 1, содержащий: два счетных триггера, два асинхронных RSтриггера с раздельными входами, два трехвходовых элемента И-НЕ, пять двухвходовых элементов И-НЕ, два инвертора, вход сигналов счета первого ние единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 7 (шина 14 обратного кода второго разряда) . Единичный сигнал на шине 14 инвертируется инвертором

15, и на шине 16 прямого кода второго разряда появляется нулевой сигнал.

Нулевой сигнал на выходе элемен.—, :та И-НЕ 21 приводит к формированию 10

1 единичного сигнала на выходе элемен .та И-НЕ 23. На обоих входах элемен та И-HE 24 оказываются единичные curI налы, что приводит к появлению на, его выходе (шина 25 обратного кода четвертого разряда) нулевого сигнала. Нулевой сигнал на шине 25 инверти| руется инвертором 26, и на шине 27 прямого кода четвертого разряда оказывается единичный сигнал. При пере, ключении инвертора 15 срабатывает

; второй счетный триггер 17, в результате чего на шине 18 прямого кода, четвертого разряда появляется еди ничный сигнал, а на шине 19 — нуле( вой сигнал.

Нулевой сигнал на шине 19 приво дит к появлению на выходе элемента И-НЕ 24 (шина 25 обратного кода чет-!

: вертого разряда) единичного сигнала., Единичный сигнал на шине 25 инверти-! руется инвертором 26„и на шине 27 . Прямого кода четвертого разряда появ. ;ляется нулевой сигнал. Таким образом, при воздействии помехи счетчик пере- 35 ходит из .состояния 0010 в состояние

0100. При. этом выходные сигналы на всех элементах соответствуют состоянию счетчика после воздействия четвертого импульса счета.

Таким образом, предлагаемая схема двоично-десятичного счетчика в коде

8-4-2-1 исключает возможность любого скрытого запрещенного состояния, поскольку его переходы определены и . 45 проявляются однозначно в его выходных сигналах. При этом в счетчике полностью отсутствуют состязания.

74 18 счетного триггера соединен с входной шиной, вход установки в "0" — с шиной начальной установки, инверсный выход — с шиной обратного кода первого разряда, а прямой выход — с шиной прямого кода первого разряда, с первым входом второго трехвходового элемента И-НЕ и с первым входом второго двухвходового элемента И-НЕ, второй . вход которого подключен к шине прямого кода четвертого разряда и к выходу второго инвертора, а выход — к первому входу четвертоro двухвходового элемента И-HE и к первому входу установки нуля первого асинхронного

RS-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом четвертого двухвходового элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому вхо-! ду пятого двухвходового элемента И"

НЕ, второй вход ко торо го со единен с шиной обратного кода третьего разряда, инверсным выходом второго счетного триггера и входом установки единицы первого асинхронного RS-триггера, второй вход установки нуля которого подключен к шине начальной установки, входу установки в "0" второго счетного триггера и к первому входу. установки нуля второго асинхронного RS-триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего двухвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к второму входу установки нуля второго асинхронного RS-триггера, вход установки единицы которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к шине обратного кода четвертого разряда, к выходу пятого двухвходового элемента И-НЕ, к входу второго инвертора и к первому входу первого трехвходового элемента И-НЕ, а третий вход — к шине обратного кода второго разряда и к входу первого инвертора, выход которого соединен с шиной прямого кода второго разряда и с входом сигналов счета второго счетного триггера, прямой выход которого подключен к шине прямого кода третьего разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем исключения запрещенных и скрытых запрещенных состояний, второй вход первого трехвходового элемента И-НЕ подключен к шине

74

Составитель О.Скворцов

Редактор И. Касарда Техред M. Ходанич Корректор М. Самборская -.

Заказ 735/55 Тираж 879 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

19 14624 прямого кода второго разряда, третий вход - к шине прямого кода первого разряда, а выход — к второму входу третьего двухвходового элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого двухвходового элемента И-НЕ, выход которого соединен с шиной обратного кода второго разряда, а второй вход — с выходом Второго трехвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к третьему входу установки нуля второго асинхронного RS-триггера.