Двоично-троичный счетный триггер

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Сеи1малмстмчесимк

Республик (1940318 (Sl ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 22.12.80 (21) 3219684/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (5l 3+ К .

Н 03 K 29/00

Н 03 К 21/00

9еударстиааы3 квинтет

CCCP аа делам изобретений и аткритвй (И) УД К621.374. . 32 (088. 8) E

Н. Г. Коробков, Л. В. Коробкова, А. Е. Лебеденкэ и К. К. Фурманов а г., (72) Авторы изобретения

Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. H. Е. Жуковского (7) ) Заявитель (54) ДВОИЧНО-ТРОИЧНЫЙ СЧЕТНЫЙ TPHITEP

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к многоустойчивым пересчетным схемам с внутренней задержкой информации, выполненным на двоичных логических эле5 ментах, и может быть использовано для построения счетчиков, делителей частоты, регистров сдвига, распределителей импульсов.

Известны троичные счетные импульсы с внутренней задержкой информации, выполненные на двоичных логических элементах ИЛИ-НЕ, И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ, НЕ, И-ИЛИ, Наиболее распространены устройства, выполненные по схеме М, по схеме троичного тригтера и коммутирующих элементов, по схеме полусчетного кольца и коммутируккцих элементов, по схеме троичного триггера и запоминающего регистра,(1 j . го

Обладая определенными достсинствами, каждая из разновидностей схем имеет и нексторые недостатки, такие KBK наличие опасных состояний, относительно невысо:2 кое быстродействие, сложность структуры.

Известен двоично-троичный счетный триггер, содержащий входную шину и девять элементов ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ HE соединен с первыми входами второго, третьего, четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого и вторым входом четвертого. элементов

ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИНЕ соединен с вторым входом первого, третьего элементов ИЛИ-HE и с первым входом шестого элемента 8jlH-HE, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход к. зторого соединен с вторыми входами второго и шестого элементов ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента ИЛИ-HE соеди нен с третьими входами первого, второго элементов ИЛИ-НЕ и с первым входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход

3 9403 которого соединен с первым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом восьмого и третьим входом третьего элементов

ИЛИ-НЕ, вторые входы пятого, седьмого и девятого элементов ИЛИ-HE соединены с входной шиной, выходы пятого, седьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьими входами седьмого, девятого и пятого 1о элементов ИЛИ-НЕ и соединены соответственно с четвертыми входами третьего, первого и второго элементов ИЛИ-НЕ121.

Недостатком известного двоично-тро35 ичного счетного триггера является относительно большое время пребывания триггера в промежуточном (неопределенном) состоянии при переходе его из одного состояния в другое и относительно невысокое быстродействие счетного триггера

20 в целом.

Цель изобретения — уменьшение времени пребывания триггера в промежуточном состоянии при переходе ei.о из одного

25 состояния в другое„т.е. увеличение быстродействия счетного триггера в целом.

Поставленная цель достигается тем, что в двоично-троичный счетный триггер, содержащий первую входную шин и девять элементов -ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-HE соединен с первыми . входами второго, третьего, четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входом пя- З того элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого и вторым входом четвертого элементов ИЛИНЕ, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторыми входами первого, тре- 4о тьего элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами второгои 4 шестого элементов ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьими входами первого, второго элементов ИЛИНЕ.è с первым входом восьмого элемента

- ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом восьмого и третьим входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы пятого, седьмого и девятого элементов ИЛИ-НЕ соединены с первой входной шиной, введена вторая входная шина, которая соединена с четвертыми входами первого, 18 ф второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с третьими входами восьмого, четвертого и шестого элементов ИЛИ-НЕ.

На чертеже приведена схема предлагаемого триггера, выполненная на элементах

ИЛИ-НЕ.

Триггер содержит элемент ИЛИ-HE

1-9, входные шины 10 и 11.

Выход элемента 1 соединен с первыми входами элементов 2-4 и 9, выход элемента 2 соединен с первыми входами элементов 1 и 6 и вторыми входами элементов 3 и 4, выход элемента 3 соединен с вторыми входами элементов

1, 2, 6 и 9, выход элемента 4 соединен с первым входом элемента 5, выход элемента 5 соединен с третьими входами элементов 1 и 4, выход элемента 6 соединен с первым входом элемента 7, выход элемента 7 соединен с третьими входами элементов 2 и 6, выход элемента

8 соединен с третьими входами элементов 3 и 7, выход элемента 9 соединен с первым входом элемента 8; вторые входы элементов 5, 7 и 8 соединены с шиной 10, четвертые входы элементов

1-3 соединены с шиной 11, Элементы ИЛИ-НЕ 1-3 образуют троичный триггер, элементы ИЛИ-HE 4 и 5 первый двоичный триггер, элементы ИЛИ-НЕ 6, 7 - второй двоичный триггер, элементы ИЛИ-НЕ 8 и 9 — тре-, тий двоичный триггер.

Управление работой устройства осуществляется подачей на входные шины

10 и 11 взаимно-инверсных сигналов.

Сигнал, подаваемый на шину 10, обозначен Т, а на шину 11 — Т. Положим в исходном состоянии Т=О, T=1, тогда троичный триггер будет находиться в одном из трех состояний. Пусть он находится в состоянии уровня логической единицы на выходе элемента 1 и логического нуля на выходах элементов 2 и 3.

Первый и третий двоичные триггеры при этом будут находиться логической "гашения", определяемом уровнем логического нуля на обоих выходах этих триггеров (на выходах элементов 4, 5 и 8, 9), второй двоичный триггер будет находиться в состоянии логической единицы на выходе элемента 6. При изменении входного сигнала на противоположный (Т=1, Т=О) первый и третий двоичные триггеры через время ь, равное средней задержке в одном логическом элементе, перейдет из состояния гашения в сос8 6 ного триггера из состояния гашения в состояние логической единицы на выходе элемента 1. Третий двоичный триггер за время, перейдет из состояния единицы на вьГходе элемента 8 в состояние

"гашения, первый триггер из состояния единицы на выходе элемента 4 также перейдет в состояние "гашения", однако время этого перехода будет равно 2 ., второй триггер из состояния единицы на выходе элемента 7 перейдет в состояние единицы на выходе элемента 6, время этого перехода также будет равно

2 Г . На этом один цикл в счетном трит гере заканчивается. Последующие и менения входного сигнала будут вызывать аналогичные переходы.

Таким образом, предлагаемое устройся во, также как и известное, работает в счетном режиме, осуществляя подсчет по модулю три. Поскольку в предлагаемом устройстве во время действия на шине

11 уровня логической единицы троичный триггер находится в состоянии "гашения", то в качестве выходов счетного триггера наиболее целесообразно будет испольэовать выходы элементов 4, 6 и 9. В этом случае любое из трех состояний счетного триггера будет характеризоваться уровнем логической единицы на одном выходе и логического нуля на двух других выходах.

Переход счетного триггера из одного состояния в следующее состояние (изменение информации на выходах счетного триггера) происходит по окончании положительного импульса, подаваемого на шину 11 (отрицательного - на шину 10), при этом от импульса к импульсу счетный триггер последовательно принимает состояния 010, 003, 100 и т.д.

Из рассмотрения процессов в счетном триггере видно, что изменение информации на выходах его есть изменение на выходах двух двоичных триггеров, а эти изменения в предлагаемом устройстве не зависят одно от другого и происходят одновременно, следовательно, время пребывания пре плагаемого счетного триггера в промежуточном состоянии, определяемое разностью за пержек в пвухлогическик элементах, принципиально меньше этого времени в известном, для которого оно определяется абсолютным значением задержки в одном элементе, кроме того, оно выгодно отличается по частным свойствам в целом, поскольку максимальная частота. его =1 3 " что примерно в 1,7 раза

max выше максимальной частоты в известном устройстве.

5 940М тояние логической единицы на выходе элемента 5 для первого триггера и логической единицы на выходе элемента 8 для третьего триггера, троичный триггер по иетечении того же самого времени перейдет в состояние гашения", состояние второго двоичного триггера не изменится. Обратное изменение входного сигнала (Т=О, Т=l) приведет к переходу троичного триггера иэ состояния "гашения10 в состояние логической единицы на выходе элемента 2 (это изменение произойдет за время, равное Гу). Первый двоичный триггер за время, перейдет из состояния единицы на выходе элемента 5, в tS состояние "гашения", второй триггер из состояния единицы на выходе элемента

6 также перейдет в состояние гашения", но время этого перехода будет равно

2 Г, третий триггер из состояния еди- gp ницы на выходе элемента 8 перейдет в состояние единицы на выходе элемента

9, время этого перехода также будет равно 2 Су, при следукзцем изменении входного сигнала (Т=l, Т=О) первый и второй двоичные триггеры через + = Cp перейдут из состояния "гашения" в состояние логической единицы на выходах соответственно элемента 5 для первого триггера и элемента 7 для второго триг- з, гера, троичный триггер перейдет в состояние "гашения", состояние третьего двоичного триггера не изменится. Обратное изменение входного сигнала (Т=О, Т=l) приведет к переходу троичного триггера

35 из состояния "гашения" в состояние логической единицы на выходе элемента 3 (время этого перехода равно7, ), второй двоичный триггер за время Vy перейдет .из состояния единицы на выходе 4р элемента 7 в состояние гашения", третий триггер из состояния единицы на выходе элемента 9 также перейдет в состояние гашения", но время этого перехода равно 2 Гу, первый триггер из состояния единицы на выходе элемента 5 перейдет в состояние единицы на выходе элемента 4, время этого перехода также будет рейно 2 C При следующем изменении входного сигнала (Т=*1, Т=О) второй и третий двоичные триггеры через время Гу перейдут из состояния гашения в состояние логической единицы соответственно на выходах элементов 7 и 8, троичный триттер перейдет в состоя.SS ние "гашения", состояние перврго двоич- ного триггера останется неизменным.

Обратное изменение входного сигнала (Т=О, T=l) приведет к переходу троич7 9403

Формула изобретения

Двоично-троичный счетный триггер, содержащий первую входную шину и девять. элементов ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами второго, третьего, четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого сое- 10 динен с первым входом первого и вторым входом четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ-HE соединен с вторыми входами первого, третьего элементов ИЛИ-НЕ и с первым входом з шестого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами второго и шестого элементов ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьими входами первого, второго элементов

ИЛИ-HE и с первым входом восьмого

18,8 элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом девятого элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом восьмого и третьим вхоаом третьего элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы пятого, седьмого и певятого элементов ИЛИ- HE соединены с первой входной шиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введена вторая входная шина, которая соединена с четвертыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно с третьими входами восьмого, четвертого и шестого элементов ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. И. Н. Букреев и др; Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Сов. Радио, 1975, с. 216-247.

2. Авторское свидетельство СССР

No 319078, кл. Н 03 К 29/00, 1971.

940318

Редактор Н. Гришанова Техред Т, Фанта Корректор A. Лэятко

Заказ 4687/78 Тираж 959 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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