Многостабильное пересчетное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советскнк

Социалистических

»» 733112

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.12.77 (21) 2560696/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 03 К 29/00

Гасударственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.05 80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.80 (53) УДК 621.374..325 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. Л. Останков (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро пишущих машин (54) МНОГОСТАБИЛЬНОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Предложенное устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве счетчика и делителя частоты.

Известно многостабильное пересчетное устройство, содержащее три группы элементов по п элементов в каждой группе, выход каждого элемента первой группы соединен со входами всех остальных элементов этой группы, вход каждого i-го элемента второй и третьей группы соединен с выходом i-го элемента соответственно третьей и второЙ группы, выход каждого элемента второй группы соединен с дополнительным входом следующего элемента второй группы и вспомогательными входами элементов первой группы (1).

Недостатком этого многостабильного пересчетного устройства является низкая надежность, что связано с большим количеством связей и необходимостью использования многовходовых элементов в первой группе.

Известно пересчетное устройство, содержащее три группы по и элементов в каждой группе, выход каждого i-го элемента первой группы соединен с первым входом i-го элемента второй группы, выход которого соединен с первьгм входом i-го элемента первой группы, выход каждого i-го элемента, кроме первого, второй группы соединен с первым входом i — 1-ro элемента третьей группы, выход первого элемента второй группы соеди5 нен с первым входом п-го элемента третьей группы, вторые входы всех элементов второй группы соединены с входом многостабильного пересчетного устройства, выход каждого i-го элемента, кроме трех последних п-2, n — 1,п, щ элементов третьей группы соединен со вторыми входами соответственно i+2-го и

i+ 3-ro элементов третьей группы, выход

n — 1-го элемента третьей группы соединен со вторыми входами первого и второго элементов третьей группы, выход п — 2-го элемента третьей группы соединен со вторыми входами первого и п-го элементов третьей группы, выход и-го элемента третьей группы соединен со вторыми входами второго и третьего элементов третьей группы, выход каждого i-ro элемента третьей группы соединен со вторым входом i-го-элемента первой группы, выход каждого i-го элемента, кроме двух последних, второй группы соединен с третьим входом i+2-го элемента вто733112 рой группы, выход n — 1-го элемента второй группы соединен с третьим входом первого элемента этой группы, а выход и-го элемента второй группы соединен с третьим входом второго элемента этой группы !2).

Недостатком этого многостабильного пересчетного устройства является относительно низкая надежность, что связано с возможностью сбоя из-за разброса задержек срабатывания элементов.

Цель изобретения — повышение надежности. 16

Поставленная цель достигается тем, что в многостабильном пересчетном устройстве, содержащем три группы по и элементов в каждой группе, выход каждого i-го элемента первой группы соединен с первым входом

i-го элемента второй группы, выход которого соединен с первым входом i-го элемента первой группы, выход каждого i-го элемента, кроме первого, второй группы соединен с первым входом i — 1-го элемента третьей группы, выход первого элемента второй группы >© соединен с первым входом и-го элемента третьей группы, вторые входы всех элементов второй группы соединены с входом многостабильного пересчетного устройства, выход каждого i-ro элемента, кроме трех последних и — 2, n — 1, и элементов третьей группы соединен со вторыми входами соответственно i+2-го и i+3-го элементов третьей группы, выход и — 1-ro элемента третьей группы соединен со вторыми входами первого и второго элементов третьей группы, выход И и-2-го элемента третьей группы соединен со вторыми входами первого и n-ro элементов третьей группы, выход п-го элемента третьей группы соединен со вторыми входами второго и третьего элементов третьей груп3$ пы, выход каждого i-го элемента третьеи группы соединен с вторым входом i-го элемента первой группы, выход каждого

i-го элемента, кроме двух последних, второй группы соединен с третьим входом

i+2-го элемента второй группы, выход во п — 1-го элемента второй группы соединен с третьим входом первого элемента этой группы, а выход и-го элемента второй группы соединен с гретьим входом второго элемента этой группы, первый вход каждого i-го элемента первой группы, кроме первого элемента этой группы, соединен с третьим входом i — 1-ro элемента первой группы, а первый вход первого элемента первой группы соединен с третьим входом и-го элемента первой группы.

56

Структурная схема многостабильного пересчетного устройства для и = 5 показана на чертеже.

Многостабильное пересчетное устройство содержит три группы (j = 1, 2, 3) по пять элементов в каждой j-ой группе, выход каждого i-го элемента первой (i = 1, 2, 3...5) группы соединен с первым входом i-ro элемента второй группы 2, выход которого соединен с первым входом i-го элемента первой группы 1 каждого, выход 2+i-го элемента, кроме первого 2 1, второй группы 2 соединен с первым входом 3 i — 1-го элемента третьей группы 3, выход первого элемента 2 = 1 второй группы 2 соединен с первым входом пятого элемента 3 5 третьей группы 3, вторые входы всех элементов

2 =Ф вЂ” 2 =Ъ 5 второй группы 2 соединены с входом 4 многостабильного пересчетного устройства, выход каждого i-го элемента 3 1, кроме трех последних элементов 3%3 — 3= 5 третьей группы 3 соединены со вторыми входами соответственно i+2-го и i+3-го элементов третьей группы, выход элемента 3 4 третьей группы 3 соединен с вторыми входами первого ЗФ! и второго ЗФ2 элементов третьей группы 3, выход элемента ЗФЗ третьей группы соединен с вторыми входами первого 3N1 и пятого 3 5 элемента третьей группы 3, выход пятого элемента ЗФ5 третьей группы 3 соединен с вторыми входами второго ЗФ2 и третьего ЗФЗ элементов третьей группы 3, выход каждого i-ro элемента ЗФ! третьей группы 3 соединен с вторым входом i-го элемента 1 первой группы 1, выход каждого i-го элемента 2 i, кроме двух последних 2Ф4 и 2 5, второй группы

2 соединен с третьим входом i+2-го элемента 2=К+2 второй группы 2: выход элемента 2Ф4 второй группы 2 соединен с третьим входом первого элемента 2 этой группы 2, а выход элемента 2Ф5 второй группы 2 соединен с третьим входом второго элемента 2 2 этой группы, второй вход каждого

i-ro элемента 1>i первой группы 1, кроме первого элемента 1 1 этой группы, соединен с третьим входом i — 1-ro элемента 1Ф! - 1 первой группы 1, а второй вход первого элемента 1Ф! первой группы 1 соединен с третьим входом пятого элемента 1 5 первой группы 1.

Устройство работает в следующей последовательности кодов:

00111, 10011, 11001, 11100, 01110, которые соответствуют состояниям пятистабильного триггера на элементах 3 1-3 5 третьей группы 3.

В качестве исходного состояния рассмотрим то состояние, когда на входе 4 состояния логического нуля, а на выходах элементов 3ul — 3 5 коды 00111, что соответствует первой строчке вышеприведенной последовательности кодов состояний.

В рассматриваемом состоянии только на выходах двух элементов первой группы состояния логической единицы, а именно, на выходах 1= 1 и 1= 2, так как на их входы поступает нулевой логический сигнал с выходов элементов третьей группы 3:Ф! и 3 2.

На выходах остальных элементов 1 3, 1Ф4, &5 первой группы состояния логического нуля, так как на всех их входах состояние логической единицы с выходов элементов

733112

Значения Значения логического сигала на выходах элементов логического сигнала на входе 4 1 » 2»ФЗ»-Ф4 1=! о 2+1 2=М 2ФЭ З=ч4 2=,гб ЗФ» 3 2 ЗФЗ ЗФ4 3 5

0 1 I 1

1 0 1 1

0 0 1 1

1 0 0 1

1 0 0

1 1 0 0

1 1 0 0

1 1 1 0

1 1 1 0

0 1 1 1

1 1 1 1 0

0 1 1 1 1

1 1 1 I 1

0 0 I 1 1

1 1 1 1 1

1 0 0 1 1

1 1 1 1 1

1 1 0 0 0

1 1 1 1 0

1 1 1 0 0

1 1 0 0 0 1

1 1 1 0 1 0

0 1 1 0 0 1

1 1 1 1 0 1

0 0 1 1 0 1

0 1 1 1 1 1

0 0 0 1 1 1

1 0 1 1 1 1

1 О 0 0 1 1

1 1 0 1 1 0

Формула изобретения второй группы 2 и выходов элементов 3 3, ЗЛ 4 и 3 5.

Таким образом, в рассматриваемом состоянии подготовлены для срабатывания только два элемента второй группы 2, а именно 2= 1 и 2Ф2.

По приходу единичного логического сигнала на вход 4 на выходах элементов 2 1 и 2!г2 сформируется нулевой логический сигнал. При этом нулевой логический сигнал с выхода элемента 2- 1 поступит на вход элемента Зчг5 и подтвердит состояние его выхода (на выходе 3 5 в этот момент состояние логической единицы (. А нулевой логический сигнал с выхода элемента 2+2 поступит на вход элемента З.Ф1 и изменит логический сигнал на выходе последнего с нуля на единицу.

Таким образом, на всех входах элемента З=Ф2 сохраняются единичные логические сигналы, следовательно, на его выходе сохранится нулевой логический сигнал, который, в свою очередь, удерживает на выходах ЗФ4 и 3 !г5 единичный логический сигнал. Тогда на всех входах элемента ЗФЗ установятся единичные логические сигналы, значит на его выходе сформируется нулевой логический сигнал, который поступит на входы элементов 3 1 и 3 2 и элементов

3=!г1 - ЗФ5 примут новое состояние 100! 1, что соответствует второй строчке кодов состояний. Это состояние устойчивое, поскольку выходные сигналы не противоречат входным в данный дискретный момент времени.

В начальный момент времени поступления единичного сигнала на вход 4 могла возникнуть следующая ситуация.

На выходе элемента 2г2 уже появился нулевой логический сигнал и на выходе элеМногостабильное пересчетное устройство содержащее три группы по и элементов в каждой группе, выход каждого i-го элемента первой группы соединен с первым входом

i-го элемента второй группы, выход которого соединен с первым входом i-го элемента первой группы, выход каждого i-го элемента, кроме первого, второй группы соединен с первым входом i — 1-го элемента третьей

»о !

5 о н зо мента 2т1 еще не сформировался, что вполне допустимо из-за разбросов параметров реальных логических элементов. В результате на выходе элемента ЗФ1 сформируется единичный логический сигнал и на выходе элемента 1-4 1 может сформироваться нулевой логический сигнал.

В свою очередь, сформированный нулевой логический сигнал на выходе элемента

3 3 разрешит сформировать на выходе элемента 2гЗ нулевой логический сигнал, так как с выхода элемента 1 — не поступит на вход элемента 2ФЗ запрещающего нулевого логического сигнала. В результате на одном из входов элемента ЗФ2 появится логический нуль, а на его выходе — состояние логической единицы, т.е. возможно появление «гонок». Для исключения возможности описанной ситуации введена связь выхода элемента 2 2 со входом элемента 1г1. Эта связь позволит сформироваться нулевому логическому сигналу на выходе элемента

2 Ф 1 по первому единичному логическому сигналу даже если на выходе элемента ЗФ1 изменится логический сигнал с нуля на единицу значительно раньше, чем на выходе

2 1 сформируется нулевой логический сигнал. Для этой цели соединены выходы осталь ных элементов второй группы 2 с третьими входами элементов первой группы 1.

По окончании первого единичного сигнала на входе 4 будут подготовлены к срабатыванию элементы 2 2 и 2::гЗ, который по приходу второго единичного логического сигнала на вход 4 переведут устройство в состояние, соответствующее третьей строке таблицы состояний.

В таблице дано осуществление работы многостабильного пересчетного устройства. группы, выход первого элемента второй группы соединен с первым входом п-го элемента третьей группы, вторые входы всех элементов второй группы соединены с входом многостабильного пересчетного устройства, выход каждого i-го элемента, кроме трех последних и - 2, п — 1, и элементов третьей группы соединен со вторыми входами соответственно 1-+-2-го и i+3-го элементов третьей группы, выход п — 1-го элемента третьей группы соединен с вторыми входами первого и

733112

8 выход и-ro элемента третьей группы соединен с вторыми входами второго и трезъего элементов третьей группы

Составитель О. Скворцов

Редактор П.Макаревич Техред К. Шуфрич Корректор М. Пожо

Заказ 1564/! 4 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго элементов третьей группы, выход и — 2-ro элемента третьей группы соединен с вторыми входами первого и n-ro элементов третьей группы*, выход каждого i rо элемента третьей группы соединен с вторым входом i-го элемента первой группы, выход каждого i-го элемента, кроме двух последних, второй группы соединен с третьим входом 1+2-го элемента второй группы, выход п — 1-ro элемента второй группы соединен с третьим входом первого элемента этой группы, а выход и-го элемента второй группы соединен с третьим входом второго элемента этой группы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, первый вход каждого i-го элемента первой группы, кроме первого элемента этой группы, соединен с третьим входом i — 1-го элемента первой группы, а первый вход первого элемента первой группы соединен с третьим входом n-ro элемента первой группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 328529, кл. Н 03 К 21/06, 01.07.70.

10 2. Букреев И. H. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., <Сов. радио», 1975, с. 233, рис. 5.04 (прототип).