Четырехразрядный двоичный счетчик с параллельным переносом

 

сОкгз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК гя)5 Н 03 К 23/40 г

8 вв

Ю М

Г5

Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССС" (211 4641803/21 (22} 14.11.88 (46} 23 01 с,1. Бгол. % 3 (71) Научно-исследовательский институт ггрикладн;,:атематики и механики (72;г Г.И.Кузнецов (53) 621.374.32(088.8} (56) Применен е интегральных мик„осхем в электронной вычислителной гРхнико;

Справочник./Под ред. F..Н.Фа.лэул, ева, Б.B.Тарабрина, — M.: Радио и ceíçü, 1987

Проектирование микрозлек;роннь-х цифровых устройетв./Под ред. С.А.Майорова. — У.. Сов. радио, .977.

„,. SU.. Ä 1622945 А1 (54}: Е1ЫРЕХРАЗРЯДНЫЙ ДВОИЧНЫЙ "Чг; 1ЦК C ПАР" ЛЕЛЬНЫМ ПЕРЕНОСОМ

,5г, Изобретенl;»;. относится к дискретной ав гомагп гке, г ифровой вычислительной и измерительнои технике и гнтегральной схемотех ик: и може . быть использовано для пос1;.аен",я экономичных двоичных счетчиков. 4е,;ь изобретения — упрощение, пониже нiвe готребляемой могцности и

ГВЕЛИЯЕНИЕ НаДЕжНОСтИ УСтРОйетВа, УСТровства содержит основные 1 — 4 и вспомогательные бист.-:бил,Nые ячейки 5 — 7, каждгя из когорь х состои-. из двух элементов 1-ЕЛИ вЂ” НЕ. Поставленная цель достигается новой совокупностьгс связей между элемснтами. г ил., 2 табг

1622945

40

55

Изобретение относится к дискретной автоматике, цифровой вычислительной и измерительной технике, интегральной схемотехнике и может быть использовано при построении экономических структур быстродействующих двоичных счетчиков íà основе потенциальных логических элементов типа И, ИЛИ, НЕ.

Целью изобретения является упрощение, понижение потребляемой мощности и увеличение надежности устройства.

На чертеже представлена логическая схема предлагаемого устройства.

На схеме обозначены основные бистабильные ячейки 1 — 4, вспомогательные бистабильные ячейки 5-7, шина 8 счетных импульсов, группы 9-27 входов по И, входящие в состав основных бистабильных ячеек; группы 28 — 45 входов по И, входящие в состав вспомогательных бистабильных ячеек, прямых выходы (входные сигналы), 81, 82, 83, 84 инверсные выходы (выходные сигналы), 81, 82, 83, 84 прямые выходы 85, 86, 87 вспомогательных бистабильных ячеек, инверсные входы 85, 86, 87 вспомогательных бистабильных ячеек, Прямые выходы 81, 82„., 87 е каждой бистабильной ячейке соединены с входами первых групп 13, 18, 22, 26, 28, 34, 40 входов

flo И инверсных плечсоответственно, а инверсные выходы 81, 82,..., 87 соединены с первыми входами соответствующих групп 9, 15, 20, 24, 30, 36, 42 входов по И прямых плеч этих бистабильных ячеек.

Во вспомогательных бистабил ных ячейках прямые выходы 85, 86, 87 соединены соответственно с первыми входами групп 29, 35, 41 входов по И инверсных плеч этих бистабильных ячеек, а инверсные выходы 85, 86, 87 соединены с первыми входами других групп входов по И прямых плеч этих бистабильных ячеек (31 — 33 в ячейке 5;

37 — 39 в ячейке 6; 43 — 45 в ячейке 7). а шина

8 счетных импульсов соединена с первыми входами групп входов по И (10 — 12, 14 в ячейке 1; 16, 17, 19 в ячейке 2; 21. 23 в ячейке

3; 25. 27 в ячейке 4) вентилей обоих плеч основнык ячеек и с входами первых групп входов по И (28. 30 в ячейке 5; 34, 36 в ячейке

° 6; 40, 42 в ячейке 7) вентилей еспомогательных ячеек, Выход 81 прямого плеча ячейки 1 соединен с вторыми входами вторых групп 29, 35, 41 входов по И инверсных плеч вспомогательных ячеек 5 — 7; инверсный выход 81 ячейки 1 соединен с вторыми входами ВТорых групп 31, 37, 43 входов по И прямых плеч ячеек 5 — 7, прямой выход 82 ячейки 2 соединен с вторыми входами элементов 38, 39 прямого плеча ячейки 6, инверсный выход 82 соединен с вторыми входами элементов 32. 44 прямых плеч ячеек 5 и 7, прямой выход 83 ячейки 3 соединен с вторым входом элементов 33 прямого плеча ячейки 5, инверсный выход 83 ячейки 3 соединен с третьим входом элемента 38 прямого плеча ячейки 6 и вторым входом элемента 45 прямого плеча ячейки 7, прямой выход 84 ячейки 4 соединен с третьим входом группы входов по И 39 прямого плеча ячейки 6, прямой выход 85 ячейки 5 (прямой вспомогательной ячейки) соединен с вторыми входами элемента 12 ячейки 1, элемента 17 ячейки 2 (в прямых плечах этих ячеек), элемента 23 инверсного плеча ячейки 3, инверcHbIA выход 85 ячейки 5 соединен с вторым входом элемента 14 инверсного плеча ячейки 1, прямой выход 86 ячейки 6 соединен с вторым входом группы 11 входов прямого плеча я ейки 1, с вторым входом группы 19 входов по И инверсного плеча ячейки 2, с вторым входом группы 27 входов по И инверсного плеча ячейки 4, инверсный выход

86 соединен с третьим входом группы 14 входов по И ячей .и 1, с вторым входом группы 25 входов по И прямого плеча ячейки 4, прямой выход 87 ячейки 7 соединен с вторым входом группы 10 входов по И прямого плеча ячейки I с вторым входом группы 16 входов по И прямого плеча ячейки 2, с вторым входом < руппы 21 входов по И прямого плеча ячейки 3, с третьими входами групп 25 и 27 входов по И прямого и инверсного плеча ячеек 4, инверсный выход 87 третьей вспомогательной ячейки 7 соединен с четвертым входом группы 14 входом по И 14 инверсного плеча первой ячейки t и с третьим входом группы 19 входов по И инверсного плеча второй основной ячейки 2, Счетчик переключается г ри изменении уровня тактирующего сигнала (С) на шине 8: при установлении тактирующего сигнала

С=1 изменяют состояние основные ячейки, а при С=О изменяют состояние вспомогательные ячейки.

Начало такта, в течение которого устанавливается некоторая комбинация выходных сигналов счетчика (81, 82, 83. 84), определяется передним фронтом импульса

С=1 на шине 8, конец этого такта — концом интервала, на котором сигнал "С" имеет значение "0".

Изменение состояний бистабильных ячеек счетчика происходит циклически согласно табл. 1.

Пусть исходное состояние счетчика С=1, 81=.82=...= 86=0, 87=1, При поочередном переключении уровня сигнала "С триггеры с <етчика переключа1622945 ются под действием комбинаций сигналов на входах групп входов по И, как пака ана в табл,2.(Первая строка соотве;с вует начальному состоянию счетч«пкэ).

Задержка переключения кажд и ячейки 5

--.Оставлчез t зья =-l3 3 (cyMMB заДеР о; „ю жек переключения вентилей И-ИЛИ-НЕ, абри-.ующих оба г«ле «a ячейки).

Заде "õêà перекл,счени- сог таяний г етч«ка Рав. а T 3oii =-2тэг,я, что саа ве.—

10 ствуст мг:. си. эльнап час-. э ерехлк е«1.«»

Ч сост «янк.я c " r i «éi!B Е„

Формула изобретения

Четырехразряд «« IÐ дваи«ный c,"Bò÷èê с

"I ðàëë льным перечосам, содержа«1«пй ас овные и .памагательные пате1«щи .ьные бистобильнь«;- г" -й л л «дну жи:«у с етных. и«гулbcor«, каждая бистабильна". яч»й задержит два: 1емента т1 па И-ИГ«И--НЕ, б, IJ разующи . г рямое и инее«зсн «э г«ле«л бистабил..най яче «ки, выходь. ла«ических

ЭЛЕМЕНТСЕ КажгаГO ПЛЕЧа СС-„1-: r»í!!; П"=Г1выми входами первых груп . ««ходoB а зл"-.ментов И вЂ” "ЛИ-HE гратив «ал- кна а

25 плеча сановных бисгабигп ных яч;. :, .. ерэыми входэми гр; лп ехсд:EB по И эл;.-.":енто:, И-ИЛИ вЂ” НЕ г«рогивопаложных пл» в,.па i гательчых бистабильных ячеек, ш«пна < «етных импульсов соединена с 1:ервь .ми ,, .1

"«Г входами,:арых « аупп B. садов по !":леменТоВ И вЂ” ИЛИ вЂ” HE каждого пле а в ссновных бистабильнь«х пч йках и с втарь«ми входами первых групп входов по И элемен-;л - ИИЛИ вЂ” НЕ каждого плеча вспомогательных бис-.абильных ячеек, выходы основ:;1,«х ", ";.табильных яче к саед«пнены с ".аот ветстеующими входами групп г кодов по И элементов

Yi — ИЛИ- HE вспомогательных t;.Iñòâáèëbных ячеек, выходы кото«зых соединен:,1 с со- 4()

oTBåTñTBIrIoùèM l входами вторых груrlli входов по И элементов И-И.1И вЂ” НЕ основных бистабильнь«х ячеек, о т i и ч а ю:ц и йЯ тЕМ, ° «та, С ЦЕЛЬЮ УПРОЩЕНИЯ, Паин,BHIIB патребляемгй мощности и увеличения надежнаст «, прямой выход первой "".навнай бист «бильн.:1 ячейки саед,-;нен с вторыми входа и вторых гр, пп входов па И; лементов И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ HHBBI;OHb!х плеч первой, второ«1 «л «ретьей вспамогательн;:«х бистабильных ячеек, v.нее-,.r.ный выход пе 3 -n осноеной бистабильной ячейки саад«пнен с вторыми ехадтми вторых групп входов па И элементов И-ИЛИ-HE вентилей прямых пг ч г«ервой втсрглй и третьей вспомага55 гс льны;, бистабильных ячеек, прям:- i выход второй аснавн )Il би«табильной ячейки соединен с вторыми входами второй и третьей

;,oóo««вхгдов И элеме«та И-VIJIV; — HE прямого плеча второй вспомогательной Листабильной ячейки, инверсный выход второй о".нсенай бистабильной ячейки соединен с вторыM входам третьей CDуг«пы входов по И элемента И-ИЛИ вЂ” НЕ прямо,"о плеча первой и третьей Bcr!oMraienbHI x бистаб«пльных я еек, прямой выход третьей ас нОВНОй бис«абильной ячейки соединен с вторым вхоlloM етвертай группы вхсдое по И элемента

И вЂ” 1 1И вЂ” НЕ прямого плеча riåðBoA вспамогат-::Ibнаи бистаб льнай ячейки инвеасный

".b«i îlT третьей r. 1авной бистабильной ячей.ОЕД.«ЧЕН: .."T,«п Л ВХ .OM З РЕтЬЕй ГРУПпы ехс дав г.а t э.1с меч з а И вЂ” И Г1И вЂ” НЕ пряма.а,ь"е а : сга; BcooìoiàòåëüíoA би,.табил, ай яче« и с вторым входам четBopTo1 py i! f! I.. ;алсв по И элемента

И-ИЛ«1-НЕ па «лага плеча третьеи вспомогзт льнсй бистабил.,1«ай ячейки, прямой вых o l. =. т Р Р т с Й а ., 1«0 0 н с и б и с т э «з и л ь н 0 Й

ЯЧО,. КИ СОЕПИНЕЧ С ТРЕ"ЬИМ BXOQOM ЧЕТВЕРзсй ггпу".«пь« зкадое пс И элемента И вЂ” ИЛИ II: прямого ..леча вз:«1..3А гпамагательной

"i.:O-3f! Лвеа ", чЕИК«П,!-.Ip MOI! ВЫХОД ПЕреай вс пс, ;ага«еленой Г«пстас, льнай ячейки соедИ1«а.« С ВТОРЫМ РХОДОМ RTGpOA ГОуППЫ BXO да ° о И элема то И- ИЛИ--НЕ прямого пл -!3 перВГ 1«,зснсвна«; бистабильной ячейс BTop1 M зхс,.,см«вт(. poA Г«зу «пы входов па И э. .-:«е««та l- ИЛИ--НЕ l.o. "лого плечо втагсй сгнавнай бис;31,:пльнсй ячейки, с а" «.«р1.1«л вх .;Ом вта -..11 группы входов ро И элемент И-ИЛИ-,-IF нверс««сга плеча третьей осно«знай бист;-бильнай ячейки, AhВЕРСНЫй В «ХОД ПЕР Сй ВСПОМ.ГатЕЛЬНай г,Истабильной я йки oоеди««ен о вторым

«зхг«да.и I. TopoA, руппь, :,хадо.з па ь1 элемента

И-ИЛИ-НЕ инверсного плеча г«ервой основной зисз обильной зчейки, прямой выход второй вспа;«огательнай бистабильной ячейки соединен с вторым входом третьей гругг«ы входов по И элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ прямого плеча первой основной бистабильнай ячейки, с еторь«м входам второй группы

8xoQoiI па И элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ инверсного плеча .-.торой осноенал бистабильной ячей и с вторым входом:зтсрсй группы входов по И элемента И вЂ” ИЛИ-НЕ и««верснаго плеча четвертой or.HoBHBA бистабильной

ЯЧЕйК«п, ИНВЕРСНЫЙ ВЫ.",ОД ВтОРОй В " ЗМОГательной Оистаслльной ячейк > .-.(IF::".,

BTopbIM входом второй группы входов по И элемента L ИЛИ--НЕ г;рямагс плеча ° етвертс,, ov!«OPHoA бистабиг ьнай ячейки, прямой выход TpBTbBA Bo.-«омога тельной бистабильНоА ячейки соединен с е;срым входом четвертой группы входа па И элемента

И-ИЛИ вЂ” f-IE прямого плеча песеай основ1622945

Таблица1 ной бистабильной ячейки, с вторым входом третьей группы входов по И элемента ИИЛИ-НЕ прямого плеча второй основной бистабильной ячейки, с вторым входом второи группы входов по И элемента И вЂ” ИЛИНЕ прямого плеча третьей основной бистабильной ячейки. с третьим входом второй гоуппы входол по И элемента И вЂ” ИЛИ—

НЕ грямого плеча и с третьим входом второй группы входов по И элемента ИИЛИ вЂ” НЕ инверсного плеча четвертой осНоВНоА бистабильной ячейки, инверсный выход третьей вспомогательной бистабильной ячейки соединен с четвертым входом

5 второй группы входов по И элемента ИИЛИ-НЕ инверсного плеча первой основной бистабильной ячейки и с третьим входом второй группы входов по И элемента

И-ИЛИ-НЕ инверсного плеча второй ос10 новной бистабильной ячейки.

1622945

Таблица2

Номер такта

Группы входов по И Входные си-.налы

Новые состояния т игге ов

Составитель О. Скворцов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор С. Пекарь

Заказ 114 Тираж 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

2

3

4

5

6

7

8

1t

11

12

12

13

13

14

14

1G

1

О

О

О

О

О

О

0

О

О

О

О

0

0

0

0

О

10, 16, 21, 25

4,1

36, 37, 38, 39

11, 19

35, 34

30, 31, 32, 33

12, 17,23

28, 29

36. 37, 38, 39

11, 19

34, 35

36. 37. 38, 39

42, 43. 44, 45

11, 16, 21, 27

34. 35, 40, 41

36, 37, 38, 39

11, 19

34, 35

30, 31, 32, 33

12, 17, 23

28, 29

36, 37. 38, 39

11, 19

34. 35.

42, 43, 44, 45

10, 16, 21, 25

87=1, 86» !

81=0

85- 86 = 87 =1

81=82=0

86= 87=1

81=0

85= 86= 87=1

81 = 82 = ВЭ - О

85=1

81=0

85 = 86. 87- 1

81 = 82 = ВЭ = 84 - О

86=87=1

8=10

85 = 86 = 87 = 1

81 = 83=84=0

81=82-83=-0

Вб= 87=1

81=0

85= 86= 87=1

81= 82=0

86= 87-1

81=0

85= 86= 87=-1

81 = 82 = 83 = О

85=1

81=0

85 = 86 = 87-- 1

81 =82=0

86= 87=1

81=0

85= 86= 87= 1

81 = 82- 83 =О

87=1, 86=-1

81 - 82- ВЭ - 84=О

87=0

81-1

86=1

8-10. 82-1

860

81 1

Т5 = 1

В!= 82-0, 83-1

85-0

81-1

86-1

81 0, 82-1

86- О

81-1

86-1, 87-1

81- 82 = 83-0

84, 1

86- 87-0

8-1

86- 1

81-0, 82-1

86- О

81 1

85-1

81 = 82 = О, 83- 1

85=0

81=1

86= 1

81=0, 82-=1

B6-- 0

81-1

87 1

81 = 82= 83= 1

84-0