Двоичный п-разрядный счетчик импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 1678675 б 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 231176(21) 2422264/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 К 23/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.398. . 69 (088. 8) Опубликовано 0508.79. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 05.08.79 (72) Авторы изобретения

Ф. Ф.Иин гаев, Н. Т. Пластун и В. O. Павлов (71) Заявитель (54) ДВОИЧНЫЙ и-РАЗРЯДНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано при проектировании счетчиков цифровых вычислительных устройств.

Известны двоичные счетчики импуль- 5 сов на магнитных сердечниках f 1) .

Однако эти счетчики импульсов содержат транзисторы, усложняющие схему.

Известны двоичные счетчики импуль- о сов, содержащие регенеративные ферротранзисторные ячейки (2).

Однако эти счетчики содержат транзисторы, диоды и резисторы, что также усложняет схему. 15

Известен п-разрядный двоичный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных логических элемента, в котором шина для установки в состояние 1 соединена с первым входом троичного логического элемента каждого разряда, а счетная шина — co вторым входом первого троичного логическогр элемента первого разрядау выход первого троичного логического элемента в каждом из и разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного логического элемента и с первым входом четвертого троичного 0 логического элемента того же разря à Р7.

У этого устройства каждый разряд счетчика выполнен на семи логических элементах

Цель изобретения — упрощение счет.чика. указанная цель достигается тем, что в двоичный и-разрядный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных логических элемента, в котором шина для установки в состояние 1 соединена с первым входом троичного логического элемента каждого разряда, а счетная шина — со вторым входом первого троичного логического элемента первого разряда, выход первого элемента троичного логического элемента в каждом из и разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного логического элемента и с первым входом четвертого троичного логического элемента этого же разряда, выход третьего троичного логического элемента в каждом из и разрядов счетчика соединен с третьим входом первого и с первым входом второго троичных логических эле67867 5

65 ментов этого же разряда, выход которого соединен со вторым входом четвертого троичного логического эле- мента. При этом выход его соединен со счетным входом последующего разряда счетчика, а шина для установки в состояние 0 соединена с третьим входом третьего троичного логического элемента каждого из и разрядов счетчика.

На фиг. 1 представлена схема трехразрядного двоичного счетчика импульсов (первый разряд счетчика— элементы 1-4, второй разряд — элементы 5-8, третий разряд — элементы 9,10) на фиг. 2 — временная диаграмма.

На элементах 1 и 3 формируются импульсы состояния первого разряда счетчика, а на элементах 2 и 4 — импульс переноса во второй разряд.

Каждый элемент выполняет троичные операции, описываемые таблицей. Шина для установки в состояние 1 соединена со вторым входом, а счетная шина 1 — с третьим входом первого элемента первого разряда счетчика, выход которого соединен с первым и вторым входами третьего элемента и с четвертым входом четвертого элемента. Выход третьего элемента соединен с первым входом первого и второго элементов. Выход второго элемента соединен с первым входом четвертого элемента, его выход соединен со счетным входом 1 последующего разряда счетчика, т.е. с третьим входом элемента 5. Шина для установки в состояние 0 соединена с четвертым входом третьего элемента 3. Аналогично соединены элементы последующих разрядов счетчика, за исключением старшего разряда, где отсутствуют элементы формирования импульса переноса.

Устройство работает следующим образом. При поступлении импульса на счетный вход 1 разряд счетчика меняет свое внутреннее состояние.

При переходе разряда счетчика из состояния 1 в состояние 0 на выходе элемента 4 или 8 появляется импульс переноса в следующий разряд.

Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения, Состояние первого разряда счетчика снимается с выхода элемента 3, второго разряда— с выхода элемента 7, третьего разряда — с выхода элемента 10.

На фиг. 1 у выходов счетчика приведены естественные веса его разрядов 2, 2 2 .

При поступлении импульса на установочный вход 0 разрядов счетчика на элементах 3,7 и 10 происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е. обнуление счетчика.

При необходимости записи кода некоторого числа на установочные входы 1 разрядов счетчика подаются значения разрядов записываемого числа.

Система тактового питания схемы счетчика — трехфазная; при этом каждый следующий разряд слагаемого поступает на счетный вход +1 элемента

1 через три фазы (один такт) передачи информации по элементам схемы (фиг.2).

Тактовым импульсом первой фазы информация считывается с элементов

5,6 и 10, импульсом второй фазы — с элементов 1,2,7 и 8, импульсом третьей фазы — с элементов 3,4 и 9. Импульсы поступают на счетный вход 1 элемента 1 во время тактового импульса первой фазы.

При поступлении первого импульса по шине +l тактовый импульс первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице, передает положительный сйг- нал на третий вход элемента l,импульс второй фазы передает отрицательный сигнал с элемента 1 на второй вход элемента 3; импульс третьей фазы передает положительный сигнал с элемента 3 на .первый вход элементов 1,2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 001.

При поступлении второго импульса по шине +1 тактовый импульс первой фазы второго такта передает положительный сигнал на третий вход элемента 1; импульс второй фазы— с элемента 2 на первый вход элемента 4; импульс третьей фазы — с элемента 4 на третий вход элемента 5.

Импульс первой фазы третьего такта передает отрицательный сигнал с элемента 5 на второй вход элемента 7; импульс второй фазы — положительный сигнал с элемента 7 на первый вход элементов 5,6 и выходит из счетчика, образуя второй разряд. Результирующее состояние выходов счетчика — 010.

При поступлении третьего импульса по шине +1 тактовый импульс первой фазы третьего такта. передает положительный сигнал на третий вход * элемента 1, импульс второй фазы— отрицательный сигнал с элемента 1 на второй вход элемента 3, импульс третьей фазы — положительный сигнал с элемента 3 на первый вход элементов 1,2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд.

Импульс первой фазы четвертого такта передает положительный сигнал с элемента 5 на первый вход элемента

7 и на четвертый вход элемента 7, с элемента 6 — на первый вход элемента 8; импульс второй фазы — с элемента 7 на первый вход элементов 5,6

67867

Троичные операции, выполняемые элементами счетчика

+1

«+ 21

Вх.1 + (-) Вх.2 + (-,) Вх.3 + вых. (-) +1

+1

Вх.4 + (-) +1

+1

+1

+1 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 011.

При поступлении четвертого импульса по шине +1 тактовый импульс первой фазы четвертого такта передает положительный сигнал на третий вход элемента 1, импульс второй фазы — с элемента 2 на первый вход элемента 4, импульс третьей фазы— с элемента 4 на третий вход элемента 5.

Импульс первой фазы пятого такта передает положительный сигнал с элемента 6 на первый вход элемента 8, Формула изобретения

Двоичный и-разрядный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит четыре троичных логических элемента, s котором шина для установки в состояние 1 соединена с первым входом троичного логического

5 ь импульс второй фазы — положительный сигнал с элемента 8 на третий вход элемента 9, импульс третьей фазы— отрицательный сигнал с элемента 9 на второй вход элемента 10.

Импульс первой фазы шестого такта передает положительный сигнал с элемента 10 на первый вход элемента 9 и выходит из счетчика, образуя третий разряд.

Результируюшее состояние выходов счетчика — 100.

При поступлении последуюших импульсов по шине 1 счетчик работает аналогично. элемента каждого разряда, а счетная шина — со вторым входом первого троичного логичсского элемента первого разряда, выход первого троичного логического элемента в каждом из и разрядов счетчика соединен с первым и вторым входами третьего троичного

22

7ал аг 1 Таллт

Фаза

Чг г(г

/0(г

ЦИИИПИ Заказ 4584/49 Тираж 1060 Подписное филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 логического элемента и с первым входом четвертого троичного логического элемента этого же разряда, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения счетчика, выход третьего троичного логического элемента в каждом из и разрядов счетчика соединен с третьим входом первого и с первым входом второго троичных логических элементов этого же разряда, выход которого соединен со вторым входом четвертого троичного логического элемента, при этом выход его соединен со счетным входом последующего разря° да счетчика, а шина для установки в

8675 8 состояние 0 соединена с третьим входом третьего троичного логического элемента каждого из и разрядов счетчика.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

91094403, Н 3 В 13/12, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9445164 Н 03 К 23/10, 09.04.75.

3. Соколов Т.H. и др. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем, Л., 1970, с. 190-192, рис. 6-64а.