Двоичный счетчик

 

Изобретение относится к импульсной и 'вычислительной технике и может быть использовано при построении счетчиков в системах слежения, регистрации событий, цифровой обработки данных. Цель изобретения - повышение быстродействия. Счет- 'чик содержит четырехразрядный двоичный счетчик 1 и (п-4) ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера 3 и формирователя 4. формирователь нечетных ячеек выполнен на элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. а формирователь четных ячеек - на двух злементах ИЛИ-НЕ и инверторе. Счетчик обладает повышенным быстродействием за счет подключения первых входов формирователей всех ячеек к выходу переполнения четырехразрядного двоичного счетчика. 3 -ил.O'ff'l\^e>&feCPUf.l^ со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 23/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842392/21 (22) 23.05.90 (46) 15.02.92. Бюл. N. 6 (71) Институт проблем информатики АН

СССР (72) Ю.Г.Дьяченко (53) 621.374,72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1282321, кл. Н 03 К 23/60, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1628202, кл. Н 03 К 23/60, 1989. (54).ДВОИЧНЪ|И СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть ис Ж 17131Î1 А1 пользовано при построении счетчиков в системах слежения, регистрации событий, цифровой обработки данных. Цель изобретения — повышение быстродействия. Счет чик содержит четырехразрядный двоичный счетчик 1 и (и-4) ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера 3 и формирователя 4, формирователь нечетных ячеек выполнен на элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ, а формирователь четных ячеек — на двух элементах ИЛИ-НЕ и инверторе. Счетчик обладает повышенным быстродействием за счет подключения первых входов формирователей всех ячеек к выходу переполнения четырехразрядного двоичного счетчика. 3 ил.

1713101

40

50.Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении счетчиков в системах слежения, регистрации событий, цифровой обработки данных.

Известен двоичный счетчик, содержащий инвертор и и разрядов, каждый из которых состоит иэ счетного триггера и формирователя.

Недостаток известного устройства— низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является двоичный и-разрядный счетчик, содержащий четырехразрядный счетчик и(п-4) ячейки, каждая из которых состоит из счетного триггера и формирователя.

Недостаток — низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель. достигается тем, что в двоичном счетчике, содержащем четырехраэрядный двоичный счетчик и (n-4) ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера и формирователя, причем счетный вход четырехразрядного счетчика подключен к шине входного счетного сигнала, а выходы считывания его и прямые выходы триггеров ячеек подключены к соответствующим выходам считывания устройства, формирователь каждого нечетного разряда, начиная с пятого, содержит элементы И-HE и ИЛИ-НЕ, входы элемента

И-HE являются первым и вторым входами формирователя, а его выход — первым выходом формирователя, первый вход эле мента ИЛИ-HE соединен с выходом элемента И-НЕ, второй вход. является третьим входом формирователя, а выход его — в горым выходом формирователя, формирователь каждого четного разряда начиная с шестого, содержит два элемента

ИЛИ-НЕ и инвертор, входы первого элемента ИЛИ-НЕ являются первым и вторым входами формирователя, а выход его является первым выходом формирователя и че. рез инвертор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход — вторым выходом формирователя, счетный вход триггера пятого разряда соединен с выходом переполнения четырехразрядного счетчика; а первый вход формирователя пятого разряда подключен к прямому выходу триггера пятого. разряда, счетный вход триггера кажаого оазряда, начиная с шестого подключен к второму выходуформирователя предыдущего разряда, первый и второй входы формирователей четных разрядов, начиная с шестого. подключены соответственно к инверсному выходу триггера данного разряда и первому выходу формирователя предыдущего разряда, первый и второй входы формирователей нечетных разрядов, начиная с седьмого, подключены соответственно к прямому выходу триггера данного разряда и первому выходу формирователя предыдущего разряда, первый и второй выходы формирователя последнего n-ro разряда подключены к первой и второй шинам расширения устройства соответственно, введены инвертор и новые конструктивные связи, вход инвертора подключен к выходу переполнения четырехразрядного счетчика, а выход его — к третьим входам формирователей всех разрядов, начиная с пятого, второй вход формирователя пятого разряда соединен с источником "Лог.1".

Известно использование инверторов в счетчиках. Однако использование инвертора в данном счетчике позволяет достичь эффекта, выраженного целью изобретения.

На фиг.1 изображен двоичный счетчик, схема; на фиг.2 и 3 — формирователи нечетного и четного разрядов, схемы.

Схема двоичного счетчика (фиг. 1) содержит четырехразрядный счетчик 1, (n — 4) ячеек 2ь! = 5, ... в, каждая из которых включает в себя счетный триггер 3 и формирователь

4, инвертор 5, счетный вход С четырехразрядного счетчика 1 подключен к шине 6входного счетного сигнала, выходы считывания счетчика 1 и прямые выходы триггеров 3 ячеек соединены с шинами 7, j =.1, ... п,<,считывания устройства, входы формирователя 4 ячейки 2s подключены соответственно: первый — к прямому выходу триггера

3 ячейки 2з, а второй — к источнику "Лог,1", счетный вход триггера 3 ячейки 25 соединен с входом инвертора 5 и выходом переполнения счетчика 1, первый и второй входы формирователей 4 четных разрядов, начиная с 26, подключены соответственно к инверсному выходу триггера 3 данного разряда и первому выходу формирователя

4 предыдущего разряда, первый и второй входы формирователей 4. нечетных разрядов, начиная с 27, подключены соответственно к прямому выходу триггера 3 данного разряда и первому выходу> формирователя 4 предыдущего разряда, третьи входы формирователей 4 всех разрядов подключены к выходу инвертора 5, счетные входы триггеров 3 всех разрядов, начиная с 26, соединены с вторыми входами формирователей 4 предыдущих разрядов, выходы формирователя 4 ячейки 2п соединены с шинами 8 и 9 расширения устройства. Схем

1713101

5g ма формирователя 4 нечетного разряда ;(фиг, 2) включает элементы И-НЕ 10 и ИЛИМЕ 11. Входы элемента И-НЕ 10 являются первым 12 и вторым 13 входами формирователя, первый вход элемента WIN — HE 11 соединен с вы одом элемента И-НЕ 10, а второй вход является третьим- входом 14 формировй;геля, выходы элементов И-НЕ

10 являются первым 15 и вторым 16 выходами формирователя.

Схема формирователя 4 четного разряда (фиг;3) включает элементы ИЛИ-НЕ 17 и

18 и инвертор 19, входы элемента ИЛИ вЂ” НЕ

17 являются первым 20 и вторым 21 входами формирователя, а выход его через инвертор

19 подключен к первому входу элемента

ИЛИ-НЕ 18, второй вход которого является третьим входом 22 формирователя, выходы элементов ИЛИ вЂ” НЕ 17 и 18 являются соответственно первым 23 и вторым 24 выходами формирователя.

Счетчик работает следующий образом.

На вход шины 6 поступают счетные сигналы Со с выходов 7ь I = 1, ... n, снимаются состояния разрядов счетчика Q . Первые четыре разряда счетчика представляют собой четырехразрядный счетчик произвольной организации, реализующий также функцию переполнения

F = Со Qi Ог Оз 04 (1)

Сигнал с выхода F.ñ÷åò÷èêà 1 является счетным для триггера 3 ячейки 2s. Счетные сигналы для триггера 3 некоторого m-го разряда, начиная с шестого 26, формируются сигналом с выхода переполнения F. npu наличии разрешающего условия, определяемого состояниями предыдущих разрядов счетчика Оь I = 1, ... rn-1, Предлагаемый счетчик имеет большее быстродействие по сравнению с прототипом благодаря тому, что второй вход формирователя 4 ячейки 2з подключен к источнику "Лог.1". В прототипе этот вход подключен к первому выходу расширения четырехразрядного счетчика,,функция которого идентична формуле (1),и значение

"Лог.1" на нем появляется только при переполнении четырехразрядного счетчика.

В остальное время на нем держится уровень "Лог.0", который блокирует элемент

И-НЕ формирователя 4 ячейки 2в, а с ним вместе и всю цепочку элементов ИНЕ/ÈËÈ вЂ” НЕ, формирующую условия разрешения переключения триггеров 3 всех разрядов, начиная с шестого.

Таким образом, в прототипе условия разрешения переключения разрядов счетчика, начиная с шестого, формируются только после переполнения четырехразрядного счетчика, в то время как в предлагаемам устройстве эти условия формируются одновременно с . заполнением четырехраз-! рядного счетчика. Поэтому задержка формирования счетного сигнала триггера

5 i ячеек 2е-2п предлагаемого устройства определяется последовательно включеннымй инвертором 5 и двухвходовым элементом

ИЛИ-НЕ, а в прототипе сюда же добавляет-ся задержка переключения цепочки двух-:

10 входовых элементов И-НЕ/ИЛИ-НЕ, т.е. быстродействие прототипа ниже. Следова.тельно, цель изобретения достигнута, Формула изобретения

15 Двоичный счетчик, содержащий четырекразрядный двоичный счетчик и (n-.4) ячеек, каждая из которых состоит иэ счетного триггера и формирователя, причем счетный вход четырехразрядного счетчика подклю20 чен к шине входного счетного сигнала, а выходы считывания его и прямые выходы триггеров ячеек подключены к соответствующим выходам считывания устройства,,, формирователь каждого нечетного разряда, начиная с пятого, содержит элементы

И вЂ” НЕ и ИЛИ-НЕ, входы элемента И-.НЕ являются первым и вторым входами формирователя, а его выход — первым выходом формирователя, первый вход элемента

ИЛИ вЂ” НЕ соединен с выходом элемента ИНЕ, второй вход является третьим входом формирователя, а выход его — вторым выходом формирователя, формирователь каждого четного разряда, начиная с шестого, содержит два элемента ИЛИ вЂ” НЕ и инвертор, входы первого элемента ИЛИ вЂ” Н Е являются первым и вторым входами фермМрователя, а выход его является первым выходом формирователя и через инвертор

40 подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является третьим входом формирователя, а выход— .вторым выходом формирователя, счетный вход триггера пятого разряда соединен с выходом переполнения четырехразрядного счетчика, а первый вход формирователя пятого разряда подключен к прямому выходу триггера пятого разряда, счетный вход триггера каждого разряда, начиная с шестого, подключен к второму выходу формирователя предыдущего разряда, первый и второй входы формирователей четных разрядов, начиная с шестого, подключены соответственно к инверсному выходу триггера данного разряда и первому выходу формирователя предыдущего разряда, первый и второй входы формирователей нечетных разрядов, начиная с седьмого, подключены соответственно к прямому выходу триггера данного разряда и первому

1713101

12

Риг Л Составитель Ю; Дьяченко

Редактор M. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор И. Мускэ

Заказ 544 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР,, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выходу формирователя предыдущего разряда, первый и второй выходы формирователя последнего и-го разряда подключены к первой и второй шинам расширения устройства соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, введены.инвертор и новые конст8 руктивные связи, вход инвертора подключен к выходу переполнения четырехразрядного счетчика, а выход его. — к третьим входам формирователей всех разрядов, на-.

5 чиная с пятого, второй вход формирователя пятого разряда соединен-с источником логической "1".