Счетчик в коде грея

 

Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для счета импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия. Счетчик содержит один вспомогательный счетный триггер на элементах И-ИЛИ-НЕ, два нечетных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ и два четных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ. Счетный вход счетчика в коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера. Имеется вход начальной установки. Вспомогательный счетный триггер образует схему однотактного T-триггера с одним элементом памяти, образованным двумя элементами и одним коммутационным триггером, образованным двумя элементами. Выходы элементов вспомогательного T-триггера соединены с входами первого счетного триггера. Выходы каждого счетного триггера соединены с входами последующего счетного триггера. Выигрыш в быстродействии достигается за счет ускорения поразрядного переноса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 3(," Я"-Я"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (21) 4342351/24-21 (22) 11.12.87 (46) 23.03.90. Бюл. Ю 11 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.И.Варшавский, В.Б.Мараховский, Н.M.ÊðàB÷åíêî и Ю.С.Татаринов (53) 621.374.322 (088.8) (56) Проектирование микроэлектронных цифровых устройств./Под ред. С.A.Майорова. - М.: Сов.радио, 1977, с.170, рис.5.16, с.172, рис,5.17, с,168, рис.5.15.

Авторское свидетельство СССР

N 1492474, кл. H 03 К 23/18, 1987, (54) СЧЕТЧИК В КОДЕ ГРЕЯ (57) Изобретение относится к автоматике, импульсной и вычислительной технике и может быть использовано для счета импульсных сигналов. Цель изобретения — повышение быстродейстИзобретение относится к двоичным счетчикам импульсов, обеспечивает счет в двоичном коде и коде Грея и может использоваться в вычислительной технике, в частности в схемах управления памятью, в схемах согласования вычислительных устройств с управляемыми обьектами и др.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема счетчика; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Сцетчик содержит один вспомогательный счетный триггер 1, который обраЯФ 1И 2372 А 1 (51) 5 H 03 K 23/58,.

2 вия. Счетчик содержит один вспомогательный счетный триггер на элементах

И-ИЛИ-НЕ, два нечетных счетных триггера на элементах И-ИЛИ-НЕ и два четных счетных триггера на элементах

И-ИЛИ-HE. Счетный вход советчика в коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера.

Имеется вход начальной установки.

Вспомогательный счетный триггер образует схему однотактного Т-триггера с одним элементом памяти, образованным двумя элементами и одним коммутационным триггером, образованным дву" мя элементами. Выходы элементов вспомогательного Т-триггера соединены с входами первого счетного триггера.

Выходы каждого счетного триггера соединены с входами последующего счетного триггера. Выигрыш s быстродействии достигается за счет ускорения поразрядного переноса. 2 ил.

Q. зован элементами И-ИЛИ-НЕ 2-5, два нечетных счетных триггера 6, которые образованы элементами И-ИЛИ,НЕ 7-10, и два четных сцетных триггера 11, которые образованы элементами И-ИЛИ-НЕ

12-15. Счетный вход 16 счетчика в коде Грея соединен со счетным входом вспомогательного счетного триггера.

На чертеже приведена одна из возмож-,В ных схем начальной установки счетчика, имеющая вход 17 начальной установки.

Вспомогательный счетный триггер образует .известную схему однотактного счетного триггера с одним элементом памяти, который образован элементами

4 и 5 и одним коммутационным тригге ром, который образован элементами 2 и 3. Выходы элементов 2-5 вспомогательного счетного триггера соединены с входами 18-21 первого нечетного счетного триггера 6. Выходы 22-25 каждого нечетного счетного триггера

6 соединены соответственно с входами

26-29 последующего нечетного счетного 10 триггера 11, а выходы 30-33 четно -о

Счетного триггера 11 соединены соответственно с входами 18-21 последующего нечетного счетного триг гера 6.

Нечетный счетный триггер b представляет собой совокупность двух. триггеров, образованных элементами

j и 8, 9 и 10. Выходы элементов 7 и 8 соединены соответственно с выхо- 20 дами 25 и 22 нечетного счетного триггера 6, с первыми входами вторых групп входов элементов 10 и 9 с вторыми входами всех трех групп входов элементов 8 и 7. Выходы элементов 9 25 и 10 соединены соответственно с выходами 23 и 24. нечетного счетного триггера 6, с первыми входами первых групп входов элементов 7 и 8, с вторыми входами всех трех групп входов элементов 10 и 9. Входы 18-21 нечетного счетного триггера 6 соединены соответственно с первыми .входами третьих групп входов элементов 7 и 8, с первыми входами вторых групп входов элементов 7 и 8, с первыми входами первых групп входов элементов 9 и 10 и с первыми входами третьих групп входов элементов. 10. Четный триггер представляет собой совокупность двух триггеров, которые образованы элементами 12 и 13, 14 и 15.

Выходы элементов 12 и 15 соединены соответственно с выходами 33 и 30 четного счетного триггера 11, с вторыми входами первых групп входов элементов 14 и 15, с первыми входами вторых групп входов элемснтов 13 и

12. Выходы элементов 14 и 15 соединены соответственно с выходами 31 и

32 четного счетного триггера 11, с первыми входами первых групп входов элементов 12 и 13, с первыми входами вторых групп входов элементов 15 и 14. Входы 26-29 четного счетного триггера 11 соединены соответственно с первыми входами первых групп входов элементов 14 и 15, с третьими входами первых групп входов элементов 14 и 15, с третьими входами первых групп входов элементов 12 и 13, с вторыми входами первых групп входов элементов 12 и 13, Выходы элементов 2 и вспомогательного счетного триггера, выходы 22 и 25, 30 и 33 каждого четного и нечетного счетного триггера соединены с шинами двоичного счета.

Выходы 23 и 24, 31 и 32 каждого четного и нечетного счетного триггера, а также выходы 30 и 33 последнего четного счетного триггера соединены с шинами счета в коде Грея. Вход 34 нечетного счетного триггера 6 и 35 четного счетного триггера ll соединен с входом 17 начальной установки счетчика и соответственно с третьими входами всех трех групп входов элемента 8 и с вторым входом первой группы входов элемента 15.

Счетчик работает следующим образом.

Рассмотрим работу трехразрядного (no числу разрядов в коде Грея) счетчика, образованного вспомогательным счетным триггером 1, одним нечетным

6 и одним четным 11 счетными триггерами. В этом случае двоичный код будет формироваться на выходах элементов 2 и 3, 7 и 8, 13, а код

Грея - на выходах элементов 9 и 10, 14 и 15, 12 и 13.

Работа трехразрядного счетчика в коде Грея описывается временной диаграммой (фиг.2), Счетчик устанавливается в нацальное состояние после подачи единицы на счетный вход 16 и нуля на вход начальной установки 17.

В этом случае на выходах элементов

2, 4, 8, 9, 13 и 14 устанавливается

"0", а на выходах элементов 3, 5, 7, 10, 12 и 15 устанавливается " 1" ° При этом состояние двоичного сцетчика (выходы элементов 2, 8, 13) и состояние счетчика в коде Грея (выходы элементов 9, 14, 13) равно 000.

Установка "0" на входе 16 вызывает переключение коммутационного триггера вспомогательного счетного триггера. Первый счетный импульс (установка "lн на входе 16) приводит к переключению выхода элемента 5 из нl" в "0", что вызывает переключение выходов элементов 4 и 9 из "0" в "1".

Последнее изменение влецет изменение состояния выхода элемента 10 из "1" в "0". При этом состояние двоичного

5 15 счетчика и счетчика в коде Грея будет

100 (фиг,2). Дальнейшая установка 0" на входе 16 приводит к переключению коммутационного триггера в исходное состояние. Второй счетный импульс на входе 16 влечет переключение выхода элемента 4 из "1 в "0", что вызывает переклюцение выходов элементов 5 и 8 из "0" в "1". Последнее изменение приводит к переключению выходов элементов 7 и 15 из "1" в "0 .

Изменение состояния выхода элемента

15 влечет изменение состояния выхода элемента 14 из 0 в " 1". При этом состояние двоичного счетчика равно

010, а счетчика в коде Грея - 110 (фиг.2). Дальнейшую работу схемы можно проследить по временной диаграмме работы счетчика, приведенной на фиг.? .

Формула изобретения

Счетчик в коде Грея на п-разрядов, состоящий из вспомогательного счетного триггера, который выполнен по схеме однотактного счетного триггера с одним коммутационным триггером на первом и втором элементах И-ИЛИ-НЕ и с одним элементом памяти на третьем и четвертом элементах И-ИЛИ-НЕ и последовательности и-1 счетных триггеров, из которых каждый нечетный счетный триггер состоит из дополнительного триггера, который образован пятым и шестым элементами И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первых групп входов шестого и пятого элементов

И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами первых групп входов седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, которые образуют триггер, выходы которого соединены с шинами счета в коде Грея и соответственно с первыми входами вторых групп входов шестого и пятого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами вторых групп входов восьмого и седьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, каждый четный счетный триггер состоит из дополнительного триггера, который образован девятым и десятым элементами И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с входами первых групп входов десятого и девятого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами первых групп входов одиннадцатого и двенадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ, которые образуют триггер, выходы которого соединены с ши-!

52372 6

5

35 0

45 нами счета в коде Грея и соответственно с первыми входами вторых групп входов двенадцатого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ, с первыми входами вторых групп входов десятого и деьятого элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы пятого и шестого элементов И-ИЛИ-HE каждого нечетного счетного триггера соединены соответственно с вторыми

1 входами вторых групп входов девятого, десятого элементов И-ИЛИ-НЕ и с вторыми входами первых групп входов одиннадцатого, двенадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ последующего четного счетного триггера, выходы дополнительного триггера и-1 счетного триггера соединены с шинами счета в коде

Грея, отличающийся тем, цто, с целью повышения быстродействия, в каждом нецетном сцетном триггере выходы пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторыми входами вторых и третьих групп входов шестого и пятого элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соотвественно с вторыми входами первых и третьих групп входов восьмого и седьмого элементов И-ИЛИ-НЕ, вторые входы первых групп входов пятого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ, первые входы третьих групп входов пятого и шестого элементов И-ИЛИ НЕ, 1 первые входы третьих групп входов седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ-НЕ

У вторые входы вторых групп входов седьмого и восьмого элементов

И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами девятого, одиннадцатого, двенадцатого, десятого элементов

И-ИЛИ-НЕ предыдущего четного счетно" го триггера, à в первом нечетном счетном триггере соединены соответственно с выходами первого, третьеl o, четвертого, второго элементов

И-ИЛИ-НЕ вспомогательного счетного триггера, в каждом четном счетном триггере третьи входы вторых групп входов девятого и десятого элементов

И-ИЛИ-НЕ, третьи входы первых групп входов одиннадцатого и двенадцатого элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами восьмого и шестого элементов И-ИЛИ-НЕ предыдущего нечетного счетного триггера.

1552372

Фиг.1

Составитель О.Скворцов

Редактор А,Мотыль Техред A. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 340 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ч

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Гагарина, 101