Счетчик импульсов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОБУСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

i:»} 434887 (61} Дополнительное к авт. свид-ву и

M. Кл.

Н 03 К 23/02, 2l Заявлено05.07.71 (21} 1674208/26

1

,: с:,отсоединением заявки №

Гасуаарстаениый комитет

Сааата 1винистрав СССР вв делам изоврвтений и открытий (23} Приоритет (43} Опубликовано 05.08.76.Бюллетень № (45) Дата опубликования описания 27.10

УДК 621.374.32 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. К. Зибинь (?1) Заявитель

Институт электроники и вычислительной техники

АН Латвийской ССР (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к импульсным источникам, имеющим элементы с многими устойчивыми состояниями. Оно может использоваться в электронных вычислительных машинах, измерительных приборах, аппаратуре автоматики и телемеханики.

Известный счетчик состоит чз двух многостабильных триггеров на трех ячейках

ИЛИ-НЕ" каждый, логических элементах

И" и инвертора. Один из триггеров ведущий, а другой ведомый. В исходном состоянии ведущий триггер своими выходными сигналами через элементы "И удерживает ведомый триггер в определенном состоянии.

При наличии сигнала "1" на входе нижние элементы И запираются, верхние открываются, и ведомый триггер устанавливает ведущий в следующее состояние.

В известном счетчике использованы толь-;щ ко такие триггеры, в которых выход любого одного каскада соединен со входами всех остельных каскадов. Если n — число каскадов, то число внутренних соединений в триггере равно тт (л -1). Кроме того, каждый из входов установки также соединен со входами

-1 каскадов, следовательно, число таких соединений также равно тт (n -1). Общее число внутренних соединений в каждом триггере равно 2 л (д -1). С увеличением iHc— ла каскадов т1 схема соединений становится все сложнее.

С увеличением т должны усложняться и логические элементы (каскады триггеров).

Простые элементы имеют небольшие коа ипиенты объединения на входе 1"-1 и разветвления на выходе t4 . Если Ма и(п — 1) илий -и(т -1}, то эти элементы не могут использоваться в триггере. Тогда необходимы более сложные элементы. При заданном N по мере приближения п(я-aj к Й уменьшается нагрузочная способность триггера.

Это приводит к тому, что известный счетЪ чик практически неосуществим уже при т1=(40-15

Известный счетчик нельзя отнести к потенциальным схемам, так как исправнаяработа обеспечивается лишь тогда, когда скорость переключения инвертора значительно выше скорости переключения триггеров н крутиз434887 на фронтов входных импульсов достаточно высокая.

Функциональные возможности известного счетчика относительно небольшие, так как он является однофазным счетчиком и работает с кодами типа 100...0, т. е. при каждом т1 имеется всего одна структурная схема счетчика.

За неимением других приемлемых решений вместо т — кчного счетчика используют гО двоичные счетчики с обратными связями или дополнительнымк логическими схемами, исклюВ чающими лишние состояния, если 1 ф 2 .(% = 2, 3, 4...). Каждая -Г1 — ичная цифра в этзм, случае представляетсядвоичнымкодом, 15 что не всегда выгодно, так как при этом теряются потенциальные возможности и преимушества гт -ичного счетчика. Для получения ю -ичных выходов в каждом разряде необходим дешифратор, сложность которого 2О возрастает с увеличением Т>

Возможно также кспольззвапке кольце вых счетчиков, собранных на .д двоичных триггерах. Кольцевые счет кки широко известны и просты в проэкткровании, однако рд они имеют много нерабочих cîcòîÿíèé. Для обеспечения надежности работы эти нерабоие состзянкя должны исключаться, что приводит к дополнительному усложнению устройства. ЗО

Таким збразом„,хотя перечисленные варигнты шкрзкз известны к находят применение, нк це являются наилучшими решениям и пос тавленной задачи.

Более рациональное решение поставленной 5 задачи стало возможным благодаря разработке прзстых схем триггеров с большим числом устойчивых сзстояннй. В данном случае накбзлее пздхсдящкмк являются несимметричныее структурные схемы, и леюшие наимень- 40

ill=. возможное числ 3 соединений междукаскадамк.

Пель изобретения — упрощение конструкции и расширение области применения " —,у кчных счетчиков.

Предлагаемый счетчик выполнен на (ти = 2, 3, 4...) мног зстабильных тркггезах, соединенных но кольцевой схеме так, что выходы очередного триггера через вен- щ гилк, открываемые однок из фаз tn — фаз- ых тактовых сигналов, присоединены ко входам установки следующего по кругу триггера причем эти триггеры выполнены так, У

4то выходные сигналы очередного триГГера я зоо гве гствую.г сигня лам необходимым для становкк следующего триггера в аналогкч-гзе состзянк . Выходы последнего триггера шалогичнз соединены с вхздамк первого гркггера.

Предложенное решение позволяет построить простые счетчики импульсов с любым коэффициентом пересчета и на простых логических элементах с небольшой нагрузочкой спос збностью и простой схемой соединения этих элементов. Эти счетчики могут выполнять гораздо более сложные функции, например работать в качестве многозначногс кольцевого счетчика с представлением состояний в виде многофазного двоичного кода, а также в качестве преобразователя числа фаз. Они могут строитьсядляработы с однофазными, двухфазными и т. д. (в общем случае — многофазными) тактовыми импульсами, т. е. использоваться в качестве полисинхронного устройства.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого счетчика (четырехфазного); на фиг. 2 — схема основного элемента этого счетчика — триггера с четырьмя устойчивыми состояниями; на фиг. 3 — временные диаграммы работы счетчика; на фиг. 4 — двухфазный счетчик, построенный на трехстабильных триггерах; на фиг. 5 — двухфазный счетчик, построенный на пяткстабильных триггерах.

Счетчик (фиг. 1) содержит четыре одинаковых триггера 1-4, каждый из которых имеет четыре состояния. Выходы очередного триггера через логические элементы Л"

5-20 соединены с входами следующего по кругу триггера. Счетчик имеет четыре входа

21-24 для подведения четырехфаз,rx импульсов.

Григгеры построены на логических элементах "ИЛИ-HE" 25-28 (фиг. 2) и элементах "И" 29-32; выходы установки—

Л, В, С, П входы установки — а, ь с, и J .

Нагрузка подключается к выходам 33 (см.

* йг. "- ) .

Кодирование сигналов следующее: напряженке близкое к питающему, — "1"; напряжение, близкое к нулю, — "О". Состояние триггера можно записать в виде двоичного числа, в котором i -ая цифра указывает состояние — го каскада. При этом годразумевается, что состояние каскада соответствует значению выходного сигнала этого каскада. Триггер (фиг. 2) имеет следук шие состояния: 1100, 0110, 0011, 1001.

В отличке от известного счетчика. состояние триггеров в котором кмеют вид 100...0, в предлагаемой схеме каждый из входов установки с.,Ъ,c и J соединен только с одним каскадом григгера.

Работа триггеров в счетчике заключается в том, что они сохраняют (запоминают) свое состояние до получения входных сигналов, изменяющих это состояние. Переключение триггера из одного состояния в другое произ434887

2f

22 и

24 и

zc

4А

1Я гв

Л

Составитель B. Валюженич

Редактор Е. Караулова Техред Г. Родак Корректор Н. Ковалева

Заказ 4970/438 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"„г. Ужгород, ул. Прое.стная, 4