Функциональный счетчик

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕ НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социаиистичесинк

Республик (>886247 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2403.80 (21) 2896553/18-21 с присоединением заявки Рй (28) Приоритет — (5l)Nl. Кл.

Н 03 К 2302

6ввударстэекяый иаивтэт

СССР ав делам кзобретеикй в вткрыткй

Опубликовано ЗОЛ1.81. Бюллетень М 44

Дата опубликовании описании ЗОЛ1.81

РЗ) УДК 621.374..32 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. К. Иосипов, А. М. Гамбург, М. А, Солоха и Л. М. Фельдман (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к вычислительной технике и может быль использовано в качестве счетчика, делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а также для получения групповых кодовых последовательностей импульсов.

Известен кольцовой счетчик Джонсона, выполненный на основе синхронного регистра сдвига, инверсный выход последнего разряда которого соединен с информационным входом первого разряда. При работе счетчика происходит заполнение разрядов регистра единицами, а затем нулями (1).

Недостатком известного устройства является невозможность осуществления циклического заполнения единичными и нулевыми состояниями произвольной длительности и в произвольной последовательности разрядов регистра.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функциональный счетчик, содержащий N-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемента И-НЕ и формирователь одиночных импульсов (2).

Недостатком известного функционального счетчика является недостаточный объем счета и низкая надежность, обусловленная малой длительностью импульса снимаемого с N-ого разряда регистра, определяемой временем срабатывания формирователя одиночных импульсов, временем прохождения импульса установа через два элемента

И.-НЕ и временем установления последнего разряда регистра в исходное состояние. Кроме того, устройство относительно сложно.

Цель изобретения — увеличение объема сче- . та и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в функционалъном счетчике, содержащем N-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемента И-НЕ, причем первая шина управления соединена с первым входом первого элемента И-НЕ и со входом триггера управления, вторая шина управления соединена с первым входом второго элемента И-НЕ и входом триггера управления, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным вы1 ходом триггера управления, а выход третьего элемента И-НЕ соединен с S-входами разрядов регистра сдвига, кроме последнего, выход второ о элемента И-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера управления и информационным входом первого разряда регистра сдвига, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с R-входами разрядов регистра, кроме последнего, входы синхронизации разрядов регистра соединены со входом счетчика, прямой выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом второго элемента

И-НЕ, à S- u R-входы последнего разряда регистра сдвига соединены соответственно с первой и второй шинами управления.

На чертеже представлена схема функционального счетчика.

Устройство содержит триггер l,óïðàâëåíèÿ, элементы И- НЕ 2 — 5, N-разрядный регистр e=l—

6"-й сдвига, шины 7 и 8 управления и шину

9 тактовых импульсов, являющуюся входом счетчика, Шина 7 управления соединена с S-входом триггера 1 управления, с R-входом последнего

6 N разряда регистра и с первым входом элемента И-НЕ 3, второй вход которого соединен с инверсным выходом последнего разряда б=й регистра. Шина 8 управления соединена с R-входом триггера 1 управления, с S-входом последнего 6.N разряда регистра и с первым входом элемента И-HE 2, второй вход которого соединен с прямым выходом последнего разряда

6=N регистра сдвига. Прямой выход триггера

1 управления соединен с информациочным входом первого разряда 6=1 регистра сдвига и с первым входом элемента И-НЕ 5, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 3, а выход — с R-входами всех разрядов регистра сдвига, кроме последнего, разряда &й. Инверсный выход триггера 1 управления соединен с первым входом элемента И-НЕ 4, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 2, а выход — с $-входами всех разрядов регистра сдвига, кроме последнего, разряда б=й. Входы синхронизации разрядов 6 1 — б=й регистра сдвига соединены с шиной 9 тактовых импульсов (входом счетчика).

Устройство работает следующим образом.

В иСходном состоянии (после подключения источника питания) на шинах 7 и 8 присутствуют высокие уровни напряжения, на шине 9 счетные импульсы отсутствуют. При подаче кратковременного нулевого уровня на шину 7 на

6247

4 прямом выходе триггера 1 управления устанавливается высокий уровень напряжения, который разрешает заполнение разрядов регистра единичными состояниями, а на прямом выходе послед- .

5 него разряда 6 N регистра устанавливается нулевой уровень. Элементы И-НЕ 3 и 5 срабатывают и на входах разрядов 6=1 — 6=N регистра сдвига появляется кратковременный нулевой уровень напряжения, который устанавливает их в нулевое состояние.

После прихода первого счетного импульса по шине 9 первый разряд 6.1 регистра сдвига переключается и на его прямом выходе устанавливается единичный уровень напряжения.

После прихода (N-1)-го счетного импульса по шине 9 переключается разряд б и — 1 регистра сдвига и на его прямом выходе появляется единичный уровень напряжения. После прихода й-го счетного импульса единичный yposem напряжения появляется на прямом выходе разряда б=й регистра сдвига, а на его инверсном выходе появлцется нулевой уровень напряжения, который поступая на вход элемента И-НЕ. 3, вызывает появление на его выходе единичд ного уровня напряжения, поступающего на вход элемента И-НЕ 5. Поскольку на другом входе элемента И-НЕ 5 присутствует единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера

1 управления, то с выхода элемента И-HE 5 нулевой уровень напряжения поступает на входы разрядов 6=1 — 6=N регистра сдвига, устанавливая их в исходное состояние, при котором на их прямых выходах присутствуют нулевые уровни напряжения. Так как на информационном входе последнего разряда б=й регистра сдвига устанавливается нулевой уровень напряжения, ro после прихода следующего счетного импульса по шине 9 последний разряд 6=N регистра также переключается в исходное состояние, при котором на его прямом выходе присутствует ,нулевой уровень напряжения, а на инверсном .выходе — единичный уровень напряжения, ко-, торый поступает на вход элемента И-HE 3. Поскольку на другом входе элемента И-НЕ 3 также присутствует единичный уровень напряжения с шины 7 управления, то на выходе элемента

И-НЕ 3 устанавливается нулевой уровень напряжения, который вызывает появление на выходе элемента И-НЕ 5 единичного уровня напряжения, разрешая тем самым заполнение разряЖ дов реп стра сдвига единичными состояниями.

Такой цикл заполнения единичными состояни. ями повторяется при наличии счетных импульсов на шине 9.

Аналогично функциональный счетчик работаИ ет при заполнении нулевыми состояниями.

В этом случае после подачи управляющего импульса rio шине 8 триггер 1 управления устанавливается в состояние, при котором íà его

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах. Л., "Энергии", 1974, с. 65, рис. 32.

2. Авторское свидетельство СССР и 680177, кл. Н 03. К 23/02, 1979.

5 88624 прямом выходе присутствует нулевой уровень напряжения, а разряды 6=1 — 6=N регистра— в.состояние, при котором на их прямых выходах присутствуют единичные уровни напряжения. После поступления счетных импульсов по шине 9 разряды 6 1 — 6=N регистра по очереди устанавливаются в нулевые состояния, прн которых на их прямых выходах устанавливаются нулевые уровни найряжения, При установлении в нулевое состояние последнего разряда 10 регистра 6*N регистра с его прямого выхода нулевой уровень напряжения поступает на вход элемента И-НЕ 2, на выходе которого появля- ется единичный уровень напряжения, который поступает на вход элемента И-НЕ 4. Поскольку на другом входе элемента И-HE 4 присутствует единичный уровень напряжения с инверсного выхода триггера 1 управления, то на выходе элемента И-НЕ 4 появляется нулевой уровень напряжения, который воздействует на входы разрядов 6=1 — 6 N — 1 регистра сдвига, устанавливает их в исходное состояние, при котором на прямых выходах разрядов 6=1—

&й — 1 устанавливаются единичные уровни напуяжения. 25

При поступлении следующего счетного импульса по шине 9 последний разряд 6=Я регистра также устанавливается в исходное единичное состояние. При этом на выходе элемента И-НЕ

4 появляется единичный уровень напряжения, который разрешает заполнение разрядов 6-1—

6*N регистра сдвига нулевыми состояниями. Такой цикл заполнения нулевыми состояниями повторяется при наличии счетных импульсов на шине 9. Осуществляя управление по шинам

7 и 8 в произвольной последовательности, можно получить соответствующее заполнение единичными или нулевыми состояниями разрядов регистра сдвига.

Построение функционального счетчика по пред40 лагаемой схеме позволяет увеличить объем счета и повысить надежность функционального счетчика. Объем счета увеличивается эа счет получения с последнего разряда счетчика сигналов с длительностью, равной периоду тактовой частоты. В известном устройстве длительность сиг- 4 нала с последнего разряда счетчика определяется временем срабатывания формирователя одиночных импулъсов, двух элементов И-НЕ и триг7 6 гера последнего разряда регистра, поэтому она очень мала и нестабильна, что делает невозможным использование сигнала с последнего разряда счетчика.

Формула изобретения

Функциональный счетчик, содержащий N-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемен- . та И-НЕ, причем первая шина управления соеди.нена с первым входом первого элемента И-НЕ и со входом триггера управления, вторая шина управления соединена с первым входом второ- го элемента И-НЕ и входом триггера управления, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выхо дом триггера управления, а выход третьего элемента -HE соединен с S-входами разрядов регистра сдвига, кроме последнего, выход второго элемента

И-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера управления и информационным входом первого разряда регистра сдвига, а выход четвертого элемента И-HE соединен с

R-входами разрядов регистра, кроме последнего, входы синхронизации разрядов регистра соединены со входом счетчика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения объ. ема счета и повышения надежности устройства, прямой выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом первого элемента. И-НЕ, инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, а S- н R-входы последнего разряда сдвига соединены соответственно с первой и второй. шинами управления.

886247

Составитель Л. Левченко

Редактор Н. Кешеля Техред Т.Маточка Корректор А. Ференц

Закаэ 10569/82 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4