Кольцевой счетчик

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистичвсиик

Республии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 12.80 (2}) 3220447/18-21 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень Фю 24

Дата опубликования описания 02.07.82 (51)М. Кл.

Н 03 К 23/00

1Ъоударсткииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374. .32 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Пряничников (7! ) Заявитель (54) КОЛЫШЕВОЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств автоматики и вычислительной техники.

Известен кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину с6роса, разряды на 1) -триггерах, каждый разряд, кроме первого, содержит элемент И (1 ) .

Недостатком известного устройства .является относительно низкая надежность, твк квк при возникновении сбоев возможнс распространение нескольких единиц в устройстве, и низкая экономичность (на каждый выход используется D-триггер и элемент И).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является кольцевой счетчик, содержащий входную шину, шину установки, разряды на Д -триггерах, пер- 20 вый и второй элементы И во всех разрядах, дополнительный элемент И и элемент НЕ, первый входы первого и второго элементов И соецннены соответствен

I но с инверсным и прямым выходами Dтриггера, вторые входы — с выходом первого элемента И предыдущего разряда, вторые входы первого и второго элементов И первого разряда соединены с шиной установки, выход второго элемента И связан с 1}-входом «g-триггера с последующего разряда, выход первого элемента

И последнего разряда соединен с 1)-входом }-триггера первого разряда и через элемент НЕ с первым входом дополни- тельного элемента И, второй вход и выход которого связаны с инверсным выходом и входом установки в 0 1}-триггера первого разряда, выход первого элемента И в каждом разряде, кроме первого, соединен с входом установки в 0

). }-триггера, входная шина связана с тактовыми входами 1)-триггеров всех разрядов (2).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность из-за низкой экономичности, так квк на каждый выход

3 0403 используется D pmrrep и два элемента И.

Цель изобретения — повышение надежно:сти за счет упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем э 5 что в кольцевой счетч.ик, содержащий входную шину, шину установки, И разрядов на D -TpHrrepax, первый и второй элементы И во всех разрядах, третий элемент И первого разряда и первый эле- 1о мент НЕ, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами

Р-триггера, вторые входы первого и второго элементов И первого и осталь- 15 ных разрядов соединены с шиной установки и выходами первых элементов И предыдущих разрядов, первый вход .третьего элемента И первого разряда через первый элемент НЕ соединен с р-входом

))-триггера, инверсный выход и вход установки в "0" которого соединены с его вторым входом и выходом, входная шина соединена с тактовыми входами

g -триггеров всех разрядов, введены чет- 25 вертый элемент И в первый разряд,.третий, четвертый элементы И в каждый последующий разряд, первый элемент ИЛИ во все разряды, второй элемент ИЛИ в разряд с третьего по (Vt-1)-ый дополнительный элемент И, второй элемент НЕ, матричный дешифратор, содержащий (И-1) строку по (n-l), (n-l), (n-2), (3), 2 элементов И и (И-1) столбец по 2, 3 .. (n 2), (И-l), (n-1) элементов И, пер35 вый и второй входы четвертого элемента И первого разряда соединены с прямым выходом 0-триггера и выходом третьего элемента И второго разряда, первые входы третьего и четвертого эле- 4 ментов И всех начиная со второго разрядов соединены с инверсным и прямым выходами g -триггера, вторые входы— с выходом третьего элемента И последующего разряда, вторые входы третьего

45 и четвертого элементов И Yl-ного разряда соединены с шиной установки, входы установки в "0" Q-триггеров второго и Иного разрядов соединены с выходами первого и третьего элементов И второго и (И-1)-oro разрядов, входы установки в

"О" 3) -триггеров с третьего по (И-1)-ый разрядов через вторые элементы ИЛИ соединены с выходами первых элементов И своих разрядов и третьих элементов И предыдущих разрядов, р -вход )()-триггера

55 первого разряда через первый элемент

ИЛИ соединен с выходами четвертого и первого элементов И первого и И -ного

1i 4 разрядов и выходами последних элементов И всех столбцов, кроме последнего, матричного дешифратора, D -входы и†триггеров остальных, кроме И-ного, разрядов соединены через первые элеМенты

ИЛИ с выходами вторых элементов И предыдущих разрядов и четвертых элементов И своих разрядов, )3 -вход Q --триггера И-ного разряда соединен через первый элемент ИЛИ с выходами второго элемента И (Q-1)-oro разряда и дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И И-ного разряда, второй вход через второй элемент НŠ— с выходом первого элемента И (p-1)-oro разряда, строки первая, вторая,... (И-1)-я соединены с выходами вторых элементов И с первого по (И-1)-ый разрядов, столбцы первый, второй,...(И-1)-ый соединены с выходами. четвертых элементов И со второго по п-ый разрядов.

На чертеже представлена схема предлагаемого счетчика.

Устройство содержит (}-триггеры 1=1, 1=2,...l=n, элементы И 2=1, 2=2,..., 2=И, 3=1, 3=2,...,3=, 4=1, 4=2,..., 4=И, 5=1, 5=2,...,5=И, 6, матричный дешифратор 7 на элементах И, элементы

HE 8, 9, элементы ИЛИ 10=1, 10=2,..., L0=n, 11=3, 11=4,...,1l=n, шину 12 установки, входную шину 13. Первая, вторая, ..., (И-1)-я строки матричного дешифратора 7 соединены с выходами элементов И 3=1, 3-2,...,3=(И-1), первый, второй,..., (И-l)-ый столбцы соединены с выходами элементов И 5=2, 5=3,"., 5=(И-l}, 5=И, строки матричного дешифратора 7 содержат по (n-l), (n-2), (И-З),...,2 элемента И, столбцы матричного дешифратора 7 содержат 2, 3, 4,..., (И-l), (И-1) элементов И, т.е. каждый из (И-1} входов столбцов подключается к элементам И предыдущих и своей строчек, тех строк, которые соединены с выходами элементов И предыдущих и своего разрядов, последний вход столбца подключается к элементам И только предыдущих строк, что обеспечивает 2+ 3+ 4+... + (n-1) + (И-1) =

n+ . И -2 выходов. Входная шина соедийена с тактовыми входами всех 3)— триггеров.

Кольцевой счетчик работает следующим образом.

В режиме установки на шину 12 установки подается логический "0". Отключаются первые и третьи, четвертые элементы И каждого разряда и на 1}входов четвертого тактового импульса "1" появится на выходах элементов 3=1, 5 3 и, следовательно, на выходе первого элемен» тактового импульса "1" появится на выходах элементов 3=2, 5=3 и, следовательно, на выходе второго во втором столбце элемента И; после шестого тактового ментов 3=3, 5=3 и, следовательно, на выходе третьего по втором столбце.элемента И; после седьмого тактового импульса 1 появится на выходах элеменв третьем столбце элемента И; после девятого тактового импульса 1 появится на выходах элементов 3 3, 5--4 и третьего в третьем столбце элемента И; после ся на выходах элементов 3---4, 5--4 и четвертого в третьем столбце элемента

n+}

И и т.д. После }} -1 тактового им- и и

2 пульса 1. появится на выходах элементов И 3-(}}-1), 5= Yl и, следовательно, на выходе последнего в последнем столбце элемента И, после и так} }+ } тового импульса 1 появится на входе елеиеете 3--, после — — Е е 1-го

И+I тактового импульса 1" появится на выходе элемента 2=} }, после этого процесс повторяется. Элементы 2=1, 3=1 и 4 -Q, 5 Л введены для установки исходного состояния и также дают воэможность отключать выходы кольцевого счетчика с сохранением предыдущего состояния после включения. Элемент 6 И осуществляет управляемую обратную связь с прямого выхода на }.}-вход "1} григгера

1-И. Сбратная связь в каждом разряде с выхода четвертого элемента И íà 9вход позволяет подтверждать единичное состояние разряда до появления 1 на выходе второго элемента И. Совпадение

"1" по выходам второго и четвертого элеи ментов И разряда дает значения — — И

После каждого такого совпадения следую шим тактовым импульсом 1 записывается в следующий и первый разряды и появляется на выходах четвертого и вто5 . 940311 6 всех 9-триггеров подаются логические ричного дешифратора появится 1", т.е.

"0", которые тактовым импульсом по на третьем выходе кольцевого счетчика; входной шине 13 запишутся в них. После после третьего, тактового импульса 1" . подачи на шину 12 установки логической будут на выходах элементов 3 2, 5 2 и, "1" на выходе элемента И 2-И появляет- 5 следовательно, 1" будет на выходе втося "1", что и соответствует исходному рого в первом столбце элемента И; после состоянию.

Выходами кольцевого счетчика явля ются выходы элементов И 2=у}, 5=1 выходы элементов И первого, второго,..., та И во втором столбце; после пятого (Vl-1)-ого столбцов и выход элемента

И З-у}, т.е. общее количество выходов (коэффициент пересчета) равно l + 1 +

+ 2 + 3 +...+ (}}-2) + (И-1) + (n-1) +

"И+ }

+1=1+ .п }5 импульса "1" появится на выходах элеВыходами значений у после и+ установки служат выход элемента 5=1; выходы последних элементов И в первом, втором,..., (И-2)ом столбцах и выход элемента 3-И "1" на выходах элементов gp тов 3--1, 5==4 и, следовательно, на выхоИ 5=1, 5 2, 5=3,...,5=(у}-l), 5=}, 2= де первого в третьем столбце элемента появляется после установки последователь- И; после восьмого тактового импульса но через 1, 2, 3,..., (И-2), (И-1 ), "1" появится на выходах элементов 3=2, тактов. Логическая 1" на выходах эле- 5-":4 и, следовательно, на выходе второго ментов 3=1, 3*=2,...,3}} после установки, 25 появляется в следующей последовательности: сначала на выходе элемента 3=1, затем последовательно на выходах элементов 3-"1, 3-"2, затем на выходах 3-1, 3=2, 3=3, затем на выходах 3-"1, 3 =2, зо

З=З, 3=4 и т.д. до появления на выходах

3 -1, 3=2, 3--3,...,3--}}. Значение, И }1+1 получаем на выходах элементов И, соединенных с выходами вторых и четвертых элементов И в каждом разряде, выходы этих элементов И через элемент ИЛИ связаны с Q -входом, } -триггера первого разряда

В режиме счета на шину 12 установки подается 1 . Если кольцевой счетчик 4э предварительно был установлен, то на выходе элемента 2=р появляется 1, которая через элемент ИЛИ 10=1 поступает на g -вход g -триггера 1=1, отключает через элемент НЕ З его обратную связь 4 с инверсного выхода на вход установки в 0", осуществляемую элементом 4=1, и первым после установки тактовым им» пульсом по шине 13 записывается в ). )триггер 1=1. На втором выходе.кольцевого счетчика, выходе элемента 5-1 появляется "1", которая с выхрдом элементов

5=1 и 3=1 через элементы 10=1 и 10-"2 поступает на D-входы 9 -триггеров 1=1 и 1=2 и вторым тактовым импульсом

55 запишется в них, на входах перрой строки и первого столбца, выходах элементов

3=1 и 5=2 появится .1", на выходе первого и первом столбце элемента И мат7 940311 8 рого элементов И следующего и первого разрядов В каждый момент времени, кроме исходного, на одном из выходов второго и четвертого элементов И существу- рядов соединены с шиной установки и выег по 1, в исходном состоянии на всех 5 ходами первых элементов И предыдуших выходах вторых и четвертых элементов

И "0 . На выходах матричного дешифра- И первого разряда через первый элемент тора и на выходах кольцевого счетчика HE соединен с З входом g -триггера, инбудет в каждый момент одна и только версный выход и вход установки в "0" одна "1 ". Случайный в результате сбоя которого соединены с его вторым вхоперенос этой "1 назад в предыдущие дом и выходом, входная шина соединена разряды и вперед в последующие разряды с тактовыми входами g -триггеров всех ограничен вследствие введенных обратных разрядов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, связей.

Предлагаемый счетчик экономичен, из разрядного кольцевого счетчика с,коэффициентом пересчета М+1 получен коль цевой счетчик той же разрядности с коэффициентом пересчета †. и + 1, И+4 причем чем больше разрядность, тем выше>0 разряд с третьего по (и-1)-ый дополниэффективность использования предлагаемого устройства. Если использовать не все состояния кольцевого счетчика, то количество элементов И в матричном дешифраторе соответственно уменьшается.

Так, для получения кольцевого счетчика, выходными сигналами которого после

B+4 установки служат значения используются. только элементы И, соединенные с выходами второго и четвертого элементов И каждого paaps4a, остальные элементы И матрицы не нужны.

По сравнению с известным. предлагаемый кольцевой счетчик уменьшает количество элементов и связей и обладает высокой надежностью и простотой исполнения, надежность достигается за счет большой экономичности — из и -разрядного кольцевого счетчика с коэффициентом пересчета и+1 получен кольцевой счетчик той же разрядности с коэффициентом пересчета —— . И +1. Кроме того, в

+ 4 данном кольцевом счетчике невозможно иснезновение "1 ", появление на выходах более одной ",1" и ограничен случайный, вследствие сбоя, перенос этой только одной "1" назад, в предыдущие, и вперед, в последующие разряды.. но с инверсным и прямым выходами . )— триггера, вторые входы первого и второ- го элементов И дервого и остальных разразрядов, первый вход третьего элемента

10 что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в него введены четвертый элемент И в первый разряд, третий, четвертый элементы И в каждый последующий разряд, первый элемент ИЛИ во все разряды, второй элемент ИЛИ в

Формула изобретения

Кольцевой счетчик содержащий входну<о шину, шину установки, и разрядов на Р-триггерах, первый и второй элементы И во всех разрядах, третий элемент И первого разряда и первый элемент НЕ, первый входы первого и второго элементов И соединены соответствен25

55 тельный элемент И, второй элемент НЕ, матричный дешифратор, содер>каший (И-1) строку по (И-1), (И-1) (V-2); (И.-З),...

2 элементов И (и-1) столбец по 2, З... (И-2), (И-1), (И- 1) элементов И, первый и второй входы четвертого элемента И первого разряда соединены с прямым выходом g -триггера и выходом третьего элемента И второго разряда, первые входы третьего и четвертого . элемента И всех, начиная со второго разрядов, соединены с инверсным и прямым выходами 1> -триггера, вторые входы — с выходом третьего элемента И последующего разряда, вторые входы третьего и четвертого элементов И И-го разряда соединены с шиной установки, входы установки в "0" -триггеров второго и И-ого разрядов соединены с выходами первого и третьего элементов

И второго и (И-1)-ого разрядов, входы установки в "0" I)-триггеров с третьего по (и-1)-й разрядов через вторые элементы ИЛИ соединены с выходами первых элементов И своих разрядов и третьих элементов И предыдуших разря-, дов, g-вход ) )-триггера первого разряда через первый элемент ИЛИ соединен с выходами четвертого и первого элементов И первого и и-ого разрядов и выходами последних элементов И всех столбцов, кроме последнего, матричного дешифратора, ) входы I)-триггеров ос тальных,кроме и-oro, разрядов соединены через первые элементы ИЛИ с выходами вторых элементов И предыдуших разрядов и четвертых элементов И своих разрядов,,-вход Э-триггера И -ого разряда соединен через первый элемент ИЛИ

Источник и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нутников В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах.

Л., "Энергия, 1974, с. 63, рис. 29.

2. Авторское свидетельство СССР

Io по заявке 14 2831413/18-21, 15. 10.79 (прототип) °

9 940311 10 с выходами второго элемента И (И-1)- четвертых элементов И со второго по ого разряда и дополнительного элемен- т-й разрядов. та И, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И р-ого разряда, второй вход через второй элемент НЕ - с выходом первого элемента И (n-1)-ого разряда, строки первая, вторая,..., (rl-1)-я соединены с выходами вторых элементов И с первого по (И-1)-й разрядов, столбцы первый, второй ... (p-1)-й соединены с выходами .1.

BHHHllH Заказ 4687/78 Тираж 959 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4