Кольцевой счетчик

 

О П И С А Н И Е <»>940313

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Соцнапнстнчесина реснубннн (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.12.80 (2!) 3217878/18-21 (51)M. Кл.

Н 03 К 23/02 с присоединением заявки №

1Ъвударстасвамб камвтвт

CCCP дв делам ваебретанвй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24 (53) УДК 621 374 .32(088.8) Дата опубликования описания 03.07.82 (72) Авторы изобретения

А. М. Гамбург, Е. К. Иосипов, М. А. Солоха и А. М. Фельдман (7l ) Заявитель г ! (54) KGAbIIEBOA СЧЕТЧИК .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ус ройс твах обработки цифровой информации, в измерительных приборах и вычислитепь ных устройствах.

Известен кольцевой счетчик, содержа« ший И триггеров, элемент И, элемент

НпН r1) .

Недостатком устройства является низкая помехоустойчивость.

1в

Наиболее близким по технической суш» ности является кольцевой счетчик, который содержит И 3t -триггеров и (2тт-4) двухвходовых элементов И-НЕ, причем входы синхронизации триггеров соединены 15 с входом кольцевого счетчика, Д-вход каждого триггера, кроме первого, соединен с прямым выходом предыдущего триггера, Д-вход первого триггера соединен с инверсным выходом последнего тригге- 20 ра, входы установки в нуль каждого триггера, кроме двух первых, соединены с выходом соответствук1ших двухвходовьтХ элементов И-НЕ, вхопь! которых соедииены с прямым выходом первого н инверсным выходом предыдущего триггера, а входы установки в единипу каждого триг гера, кроме двух первых, соединены с выходами соответствующих двухвходовых элементов И-НЕ, входы которых соединены с инверсным выходом первого и прямым выходом предыдущего триггеров g2) .

Недостатком счетчика является относительно низкая помехоустойчивость, так как под действием помех в течении интервала времени между сигналами кор рекцни возможен сбой счетчика в запрещенное состояние или в состояние, непосредственно не следующее за предшествующим состоянием.

Бель изобретения - повьппение помехоус тойчивос ти ус тройства.

Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий

Щф,-триггеров и (И- 2) элементов ИНЯ, входы синхронизация 1)4 -триггеров со единены с входом кольцевого счетчика, ИЛИ, И элементов 4=1 - 4= И И-НЕ, элемент 5 И-НЕ, элемент 6 И (И- 1) элементов 7=2 - 7=И И-ИЛИ-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние счетчика нулевое, т. е. все триггеры 1=1 — 1= И счетчика установлены в нулевое состояние и, следовательно, счетчик установлен в рабочую кодовую комбинацию 00...0, которая является разрешенным состоянием счетчика.

На входы элементов 3-"2 - 3 = И поступают сигналы низкого (и левого) уровня напряжения с прямых выходов триггеров 1=1 - 1 =И-1 и высокого (единичного) уровня напряжения с инверсных выходов. триггеров 1=2 — 1= и. На выходах элементов 3-"2 - 3= и устанавливается единичный уровень напряжения, который соответственно поступает на входы элементов 4=2 - 4-- n и элементов 7=2 - 7=

И-ИЛ И-Н Е.

Так как с инверсных выходов триггеров 1 =2 — 1- И на входы элементов 7=2-7- И также поступают единичные уровни напряжения, на выходах элементов И-ИЛИ-НЕ установится нулевой уровень напряжения, который поступает на входы установки в нуль триггеров 1 =2 — 1= И, подтверждая их нулевые состояния и запрещая (блокируя) их переключение.

Поскольку на прямых выходах триггеров 1=2 - 1= Vt нулевые уровни напряже-. ния, то.на выходах элементов 4=2 - 4=И устанавливаются единичные уровни напряжения, которые поступают на входы установки в единицу триггеров 1=2 — 1= И, не изменяя их состояний.

Единичные уровни напряжения с инверсных выходов триггеров 1=1 - 1-" И поступают на входы элемента 3-1, на выходе которого устанавливается нулевой уровень напряжения, который в свою очередь устанавливает на выходах элементов 4"-1 и 5 высокие (единичные) уровни напряжения.

Таким образом, эти единичные уровни напряжения, поступая на установочные входы триггера 1=1, разрешают переключение триггера 1=1 импульсом, поступающим по входу синхронизации.

При поступлении очередного импульса на вход 2 устройства и, следовательно, на вход синхронизации триггера 1=1, последний переключается в единичное состояние, так как на его Q-входе присутствует единичный потенциал с инверсного вы-. хода триггера 1= H. Нулевой потенциал

% с инверсного выхода триггера 1=1, поступая на вход элемента 3=1, устанавли3 0313 4 прямой выход каждого g< -триггера, кроме последнего, соединен с D входом последующего 3Я -триггера, инверсный выход М триггера последнего разряда соединен с )) -входом . ЭФ «триттера пер вого разряда, первые входы элементов

И-HE соединены с прямыми выходами

)рф -триггеров всех разрядов, начиная со второго, введены элемент И,.(И- 1) элементов И-ИЛИ-НЕ, И элементов ИС- 1о

КЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ в вто,рой разряд и два элемента И-НЕ в первый разряд кольцевого счетчика, причем первые входы первого элемента И-НЕ nept вого разряда и элемента И-НЕ второго разряда соединены с прямыми выходами

34 -триггеров своего разряда, вторые входы этих элементов и элементов И-НЕ остальных разрядов соединены с выходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пер- 2о вые входы которых соединены с инверсными выходами 34-триггеров своего разряда, а их вторые входы, кроме входа элемента первого разряда, соединены с прямыми выходами Э1-триггеров предыдущего разряда, второй вход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с инверсным выходом 1:Нтриггера последнего разряда, выход первого элемента И-НЕ первого разряда и выходы элементов И-HE остальных разрядов соединены с входами установки в единицу Dk-триггеров своего разряда, инверсный выход Н.-триггера первого разряда соединен с первым входом второго эле35 мента И-НЕ первого разряда и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выкодом 1) триггера последнего разряда, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого раз40 ряда соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ первого разряда, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ остальных разрядов соединены с первыми входами элементов И-ИЛИ-НЕ своего разря45 да, вторые входы которых соединены с инверсными выходами 3Я-триггеров своего разряда, третьи выходы элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с выходом элемента И, а их выходы соединены с входами установки в нуль В+-триггеров

50 своего разряда, вход установки в нуль первого разряда соединен с выходом второго элемента И-HE первого разряда.

На чертеже приведена схема предлагаемого счетчика.

Устройство содержит и Q+-триггеров 1=1 - 1= вход 2 устройства, И элементов 3=1 - 3= И ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ .

С каждым следующим импульсом происходит последовательное переключение триггеров 1=2 - 1-- И в нулевые состояния, причем с каждого триггера (например триггера 1= j) после переключения предыдущего триггера 1 q -1 снимается блокировка, поступающая иа вход установки в единипу от элемента 4=т, а переключившийся триггер блокируется от дальнейших переключений (в нулевом состоянии) сигналом от элемента И-.ИЛИ-НЕ

7= . С поступлением 2 И импульса триггер 1= и переключается в нулевое состояние и все устройсттзо в целом устанавливается в исходное состоянии 000...0.

Далее при поступлении на вход 2 устрой» ства импулъсов процессы повторяются.

Таким- образом, кольцевой счетчик последовательно переключается из предыдущего разрешенного состояния в последующее разрешенное состояние. Переход счетчика (за счет помех) в запрещенное состояние или в разрешенное состояние, непосредственно не следующее за предыдущим, запрещен блокировками, поступаю шими на входы установки триггеров в нуль 1(или единицу)от. элементов И-НЕ

4= 1 ð, 5, 7-*2 - 7= р, причем ие блокируется только один из триггеров, 5 9403 вает на его выходе единичный потенциал.

На;выходе элемента 4=1 устанавливается нулевой потенциал, который, поступая на вход установки в единицу триггера. 1=1, подтверждает его единичное состояние и запрещает дальнейшее переключение тритгера 1=1.

Кроме того, нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 1=1; поступая на элемент 6, устанавливает на его вы- to ходе также нулевое напряжение, которое поступает на входы элементов 7=2 -7=и„

Единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера 1=1, поступая на вход элемент 3=2 устанавливает на его 15

1 выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на элемент 7, устанавливает на его выходе единичный уро« вень напряжения, разрешая переключение триггера 1=2. При поступлении следую- тп щего (второго) импульса на вход 2 устройства триггер 1=2 переключается в единичное состояние и на его инверсном выходе устанавливается напряжение нулевого уровня, которое, поступая на эле- 25 мент 3=2, устанавливает на его выходе единичный уровень напряжения, импульсы с прямого выхода триггера 1=2, поступающие на входы элемента 4=2, установят на его выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход установки в единицу триггера 1=2, подтверждает его единичное состояние и запрещает дальнейшие его переключения. Единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера 1-"2, поступая на элемент 3=3, устанавливает на его выходе нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход элемента 7=3, устанавливает на его выходе единичный уровень напряжения.4„

Таким образом, с каждым следующим импульсом, поступающим по входу 2 устройства, происходит последовательное переключение в единичное состояние тригrepos 13 — 1=И, причем при включении 45 очередного триггера, например, триггера 1т, происходит его блокировка от дальнейших переключений по входу установки в единицу подачей нулевого напряжения с выхода элемента 44rq и разрешение на переключение следующего триггера 1 т + l за счет установки едттничного напряжения иа входе установки в нуль триггера 1= 1+ 1, поступающего с выхода элемента 7= т+ 1.

С поступлением g-го импфтьса на вход 2 устройства триггера 1= yl устанавливается в единичное состояние и нулевой уровень напряжения с его ииверсного выхода поступает на вход триггера

1=1 и вход элемента 3=1.

На выходе элемента 3=1 устанавливается нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход элемента 4 1, устанавливает на его выходе и, следовательно, на входе установки в единицу триггера 1 1, единичный уровень напряжения, т. е. снимается блокировка переключения с триггера l l.

Очередным Yl+ 1 импульсом триггер

l=l переключается в нулевое .состояние, на его инверсном выходе и выходе элемента 3=1 установятся единичные уровни напряжения, а на выходе элемента И-НЕ Б нулевой уровень напряжения, который, поступая на вход установки в нуль триггера 1=1, подтверждает его нулевое состояние, блокируя триггер l=l от дальнейших переключений.

Напряжение нулевого уровня с прямого выхода триггера 1=1 поступает на вход элемента 3=2, установив иа его выходе нулевой уровень напряжения, который устанавливает на выходе элемента 4-2 и, следовательно, на входе установки в единицу триггера 1=2 напряжение единичного уровня, т. е. происходит снятие блокировки с триггера 1=2.

7 9403 который должен переключиться для перехода к следующему состоянию счетчика.

Ф о рмула изобре тения

Кольцевой счетчик, содержащий

ИМ-триггеров и (И- 2) элементов И- fE„ входы синхронизации Dt-триггеров соединены с входом кольцевого счетчика, 10 прямой выход каждого Р+ -триггера, кроме последнего, соединен с )-входом последующего )) -триггера, инверсный выход Dt -триггера последнего разряда соединен с Ц-входом РЬ-триггера пер- ts вого разряда, первые входы элементов

И-HE соединены с прямыми выходами

I3t -триггеров всех разрядов, начиная со второго, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены .элемент И, (р- 1) элементов И-ИЛИ-НЕ, и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент

И НЕ в второй разряд и два элемента

И-НЕ в первый разряд кольцевого счетчика, причем первые входы первого элемента И-НЕ первого разряда и элемента

И НЕ второго разряда соединены с прямыми выходами МЬ-триггеров своего разряда, вторые входы этих элементов и элементов И-НЕ остальных разрядов соединены с выходами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены с инверсными входами 1Ятриггеров своего разряда,.а их вторые входы, кроме входа элемента первого разряда, соединены с прямыми выходами

13 8

p+ -триггеров предыдушего разряда, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ первого разряда соединен с инверсным выходом, I)4 триггера последнего разряда, выход первого элемента И-HE первого разряда и выходы элементов

И-НЕ остальных разрядов соединены с входами установки в единицу 134-триггеров своего разряда, инверсный выход

Х)Ь -триггера первого разряда соединен с первым входом второго элемента И-НЕ первого разряда и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом Dt-триггера последнего разряда, выход элемента ИС»

КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с вторым входом второго элемента И-HE первого разряда, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ остальных разрядов соединены с первыми входами элементов И-ИЛИ-НЕ своего разряда, вторые входы которых соединены с инверсными выходами 134 -триггеров своего разряда, третьи входы элементов

И-ИЛИ-НЕ соединены с выходом элемента И, а их выходы соединены с входами установки в нуль 1Н, -триггеров своего разряда, вход установки в нуль первого разряда соединен с выходом второго элемента

И-НЕ первого разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3555249, кл. Н 03 К 23/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

% 539381, кл. Н 03 К 23/02, 1976 (прототип).

PIЬПИПИ Заказ 4087/78 Тираж 959 Подписное

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