Синхронный двоичный счетчик

 

Изобретение относится к дискретной и импульсной технике. Цель изобретения - повысить быстродействие счетчика. Каждый I-й разряд счетчика содержит два коммутирующих и один выходной триггеры, построенные на элементах И - НЕ. Цель изобретения достигается за счет введения четырех элементов И - НЕ, формирующих сигналы переполнения счетчика и группового переноса, дополнительных входов в элементы И - НЕ выходных и коммутирующих триггеров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

csi)s Н ОЗК 23/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4632117/24-21 (22) 04.01,89 (46) 07.10.90.Бюл. М 37 (71) Морской гидрофизический институт

АН УССР (72) А.Г.Ермаков и А,В.Шугаев (53) 621.374,322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1190520, кл, Н 03 К 23/40, опублик.

07,11.85.

Букреев И.Н., Мансуров Б.М., Горячев В.И.

Микроэлектронные схемы цифровых устройств. — M.: Советское радио, 1973, рис. 5.3; рис 5.8.

Изобретение относится к дискретной и импульсной технике и может найти применение в различных вычислительных устройствах для счета импульсов, Целью изобретения является повышение быстродействия счетчика.

На чертеже изображена функциональная схема 4-разрядного синхронного двоичного счетчика.

Счетчик содержит элементы И вЂ” НЕ 1-11-4; 2-1 — 2-4; 3-1-3-4; 4-1 — 4-4; 5-1 — 5-4 6-1 — 64;? — 10.

В каждом разряде выход элемента 1 соединен с первым входом элемента 2, а в первом разряде — и с вторым входом элемента 6, выход элемента 2 соединен с первыми: входами элементов 1 и 3, выход элемента 3 соединен с первым входом элемента 4, а выход последнего — с первым входом элемента 5. В первом разряде выход

4-1 соединен также с третьим входом элемента 1-1. Выход элемента 5 в каждом раз„, Ы „„1598167 А1 (54) СИНХРОННЫЙ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к дискретной и импульсной технике. Цель изобретения— повысить быстродействие счетчика. Каждый

i-й разряд счетчика содержит два коммутирующих и один выходной триггеры, построенные на элементах И вЂ” НЕ. Цель изобретения достигается за счет введения четырех элементов И вЂ” НЕ, формирующих сигналы переполнения счетчика и группового переноса, дополнительных входов в элементы И вЂ” НЕ выходных и коммутирующих триггеров.1 ил. ряде соединен с первым входом элемента 6 и является прямым выходом разряда счетчика. Выход элемента 6 является инверсным выходом разряда счетчика и соединен с вторым входом элемента 2 своего разряда. Тактовый вход Т счетчика соединен с вторыми входами элементов 1 — 1-1-4, 4-1-4-4, 7 и 10.

Выход элемента 2 — 1 соединен с третьими входами элементов 2 — 2 — 2 — 4 и с вторым входом элемента 8. Выход. элемента 2 — 2 соединен с четвертыми входами элементов 2—

3 и 2 — 4 и с третьим входом элемента 8, четвертый вход которого подключен к пятому входу элемента 2-4 и к выходу элемента

2-3, а выход элемента 2-4 соединен с пятым входом элемента 8. Кроме того, выход элемента 4-3 подключен к второму входу элемента 6-2, выход элемента 4 — 4 — к второму входу элемента 6 и к третьему входу элемента 6 — 2, выход элемента 10 соединен с четвертым входом элемента 6-2, с третьим входом элемента 6 — 3 и с вторым входом

1598167

40 ние 1111, по которому все запреты на входах элемента 8 с выходов элементов 2-1-2-4 55 будут сняты, и затем по 16-му импульсу, элемента 6-4, а выход элемента 9 является выходом сигнала переноса счетчика. Каждый из элементов 4-1-4-4 содержит по m дополнительных входов, причем f-e дополнительные входы этих элементов соединены между собой, с 0+2}-м входом элемента

10 и с j-м входом 11 переноса счетчика.

Синхронный двоичный счетчик работает следующим образом.

Пусть исходное состояние счетчика— нулевое, т.е, адаза а = 0000, а на шине Т— сигнал логического нуля. В этом состоянии все элементы 1 и 4 и элементы 7 и 10 поддерживают на выходах сигнал логической

"1", а элементы 2-2 — 2-4 и элемент 8 заперты сигналом "О" с выхода элемента 2-1. 3акрытые состояния элементов 4-2 — 4-4 (и элемента 10) поддерживаются сигналами

"О" с выходов элементов 3-2: 3 — 4 (и элемента 9).

С приходом первого счетного импульса

Т=1 открывается только элемент 4 — 1, устанавливая в "1" первый выходной .триггер счетчика: а аза2а1 = 0001, После этого элемент 2 — 1 приобретает на выходе состояние

"1", разрешая работу элементов 2-2 — 2 — 4 и

8, которые заперты сигналами "О" с выходов элементов 2 — 1 — 1 — 4 и 7, сработавших по Т=

= 1. Во время паузы (T = О) запираются элементы 1-1 — 1 — 4, 4-1 — 4 — 4 и 7,10, а на выходе элемента 2-2 появляется сигнал "О", запирающий элементы 2-3, 2 — 4 и 8. По второму счетному импульсу Т=1 счетчик принимает состояние 0010. Заметим, что первый разряд счетчика представляет собой известную схему 0 -триггера на основе трех триггеров, которые работают в счетном режиме, независимо от состояний элементов остальных разрядов. Во время второй паузы (T--0) вырабатывается запрещающий уровень "0" с выхода элемента 2-1, а по третьему Т=1. счетчик принимает состояние 0011, Во время третьей паузы выходной сигнал элемента 2 — 3 равен "О", и элементы 2-4 заперты.

По четвертому импульсу первый разряд сбрасывается в "О", а сигналом "О" с выхода элемента 4-3 устанавливается в "О" второй разряд и в "1" третий; таким образом состояние счетчика станет равным 0100.

Далее счетчик с каждым новым импульсо прибавляет к своему содержимому по единице, вплоть до 15-ro импульса, по окончании которого счетчик принимает состоя5

25 сигналом "О" с выхода элемента 10 будут установлены в "О" разряды второй, третий и четвертый, а первый разряд сбрасывается в

"О" сигналом "О" с выхода элемента 4 — 1.

Таким образом. счетчик возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Синхронный двоичный счетчик, имеющий и разрядов и содержащий в каждом разряде шесть элементов И-НЕ, в каждом разряде выход первого из них соединен с первым входом второго, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, выход последнего подключен к первому входу четвертого элементов И вЂ” НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего и первым входом пятого элемента И вЂ” НЕ, выход последнего связан с первым входом шестого элемента

И вЂ” НЕ, выход которого соединен с вторыми входами второго и пятого элементов И вЂ” НЕ, вторые входы первого и (етвертого элементов И-НЕ,соединены с тактовым входом счетчика, в.первом разряде счетчика выход первого элемента И вЂ” НЕ соединен с вторым входом шестого элемента И вЂ” НЕ, а выход четвертого элемента И вЂ” HE связан с третьим входом первого элемента И вЂ” НЕ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его быстродействия, в него введены седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы

И вЂ” HF., а также m входов переносов, причем

j-й вход переноса (j=1,m) соединен с j-мя дополнительно введенными входами четвертых элементов И вЂ” НЕ всех разрядов и с (j+2) — м входом десятого элемента И вЂ” Н Е, выход второго элемента И вЂ” HE I-го разряда (I=1,n} подключен к дополнительно введенным (Н2)-м входам вторых элементов И-НЕ старших разрядов и к (!+1)-му входу восьмого элемента И вЂ” НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ i-го разряда соединен с(к+1)-м дополнительно введенным входом шестого элемента И-НЕ I-го разряда (I= 2, и-1; I< I), выход седьмого элемента И-НЕ соединен с первым входом восьмого элемента И вЂ” НЕ, выход которого подключен к первым входам седьмого и девятого элементов И-НЕ, выход последнего является выходом переноса счетчика и связан с первым входом десятого элемента И вЂ” НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента

I I-HÅ и с тактовым входом счетчика, а выход десятого элемента И-НЕ соединен с дополнительно введенными (и+2+ми входами шестых элементов И-НЕ i-х разрядов.

1598167 а, Q)

77

Составитель О.Скворцова

Редактор В.Буренкова Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ;. 3071 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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