Двоичный счетчик импульсов

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 1007 486 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 15.09.81 (21) 3337542/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 03 K 23/1О

Гасударствеккьй кемктет (53) УДК 621. 374 (088.Я) CCCP

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8 во делам каааретенкй и еткрмтий

Дата опубликования описания 28 . 02 . 83 (72) Авторы изобретения

С. И. Ыароватов и В. С, Кочнев (7I) Заявитель (54) ДВОИЧНЬИ1 СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании счетчиков цифровых вычислительных устройств.

Известен двоичный счетчик импульсов, выполненный на троичных логических элементах (1).

Однако известный двоичный счетчик импульсов имеет сложную реализацию,так как каждый разряд счетчика выполнен на трех троичных логических элементах.

Известен двоичный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину ,первой фазы тактового питания, шину второй фазы тактового питания и и разрядов, каждый из которых содержит шины установки в ноль и в единицу, три четырехвходовых троичных логических элемента, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде, кроме первого, соединен с вы2 ходом первого четырехвходового троич ного логического элемента предыдущего разряда, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента первого разряда соеди" нен с входной шиной, выход второго четырехвходового троичного логичес" кого элемента в каждом разряде соединен с вторым входом первого четырехвходового троичного логического элемента, четвертый вход которого в нечетных и четных разрядах соединен соответственно с шинами второй и первой фаз тактового питания, в каждом разряде выход второго четырехвходового троичного логического эле-. мента соединен с первым входом третьего четырехвходового троичного логического элемента, выход которого

zo соединен с первым и вторым входами второго четырехвходового троичного логического элемента, четвертый вход которого соединен с шиной установки в ноль, первый вход первого четы3 10014 рехвходового троичного логического элемента соединен с четвертым входом третьего четырехвходового троичного логического элемента, второй вход которого соединен с шиной установки в единицу, Разряд известного двоичного счетчика импульсов выполнен на трех weментах, каждый из которых выполняет троичные операции, представленные в 1в таблице.

Указанные операции образуют функционально полную систему логических функций и могут быть реализованы на основе троичных элементов, например, на ферритовых логических элементах(2)

Однако известный двоичный счетчик ,импульсов имеет сложную реализацию, так как каждый разряд счетчика выполнен на трех троичных логических элементах.

Цель изобретения - упрощение счетчика.

Указанная цель достигается тем, что двоичный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину первой фазы тактового питания, шину второй фазы тактового питания и и разрядов, каждый из которых содержит шину установки в ноль и в единицу,,два четырехвходовых.троичных логических элемента, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде, кроме первого соединен с выходом первого четырех 35 входового троичного логического элемента предыдущего разряда, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента первого раз40 ряда соединен с входной шиной, выход второго четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде соединен с вторым входом первого четырехвходового троичного логичес45 кого элемента, четвертый вход которо-.

4-о в нечетных и четных разрядах соединен соответственно с шинами второй и первой фаз тактового питания, первый вход второго четырехвходового троичного логического элемента в не" четных и четных разрядах соединен соответственно с шинами первой и второй фаз тактового питания, в каждом разряде третий вход первого и второй вход второго четырехвходовых троичных логических элементов соединены соответственно с шинами установки в ноль и в единицу, выход первого че86 4 тырехвходового троичного логического элемента соединен с третьим и четвертым входами второго четырехвходового троичного логического элемента.

На фиг. 1 приведена схема трехразрядного двоичного счетчика импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма работы трехразрядного двоичного счетчика импульсов.

Устройство содержит троичные логические элементы 1-6, шины 7-9 установки в единицу соответственно первого разряда на троичных логических элементах 1 и 2, второго разряда на троичных логических элементах 3 и 4 и третьего разряда на троичных логических элементах 5 и 6, шины 10-12 установки в нуль соответственно первого, второго и третьего разрядов, входную шину 13, шины 14 и 15 соответственно второй и первой фазы тактового питания. Выходы троичных логических элементов 2,4 и 6 соединены соответственно с вторыми входами троичных логических элементов 1,3 и 5, третьи входы которых соединены соответственно с шинами 10, 11 и 12 установки в нуль, шины 7, 8 и 9 установки в единицу соединены соответственно с вторыми входами элементов 2, 4 и б, шина t4 второй фазы тактового питания соединена с четвертым входом элементов 1 и 5 и первым входом элемента 4, шина 15 первой фазы тактового питания соединена с первым входом элементов 2 и 6 и четвертым входом элемента 3, входная шина соединена с первым входом элемента 1, выход элемента 1 соединен с третьим

/ четвертым входом элемента 2 и первым входом элемента 3, выход которого соединен " третьим, четвертым вхо"дом элемента 4 и первым входом элемен. та 5, выход которого соединен с третьим, четвертым входом элемента 6.

На фиг. 2 обозначены временные диаграммы 16 и 17 соответственно на шинах первой и второй фаз тактового питания; временная диаграмма 18 сигналов на входной шине 13; временные диаграммы 19-24 сигналов соответственно на выходах логических элементов

1-6, Устройство работает следующим образом.

При поступлении импульса по вход ной шине 13 первый разряд счетчика на элементах 1 и 2 меняет свое внутреннее состояние на обратное. При пере486

2 и записывается в него ""1"; Такто с вый импульс второй фазы первого такта передает первый (положительный ) импульс по шине 13 на первый вход элемента 1 и записывает в него "+1", а также записывает по шине 14 "-1" на четвертый вход элемента 1. Тактовый импульс первой фазы второго такта записывает по шине 15 "+1" на первый вход элемента 2. Тактовый импульс второй фазы второго такта записывает по шине 14 "-1" на четвертый вход weмента 1, положительный сигнал с we"" мента 2 записывает "+1" на второй вход элемента 1 и выходит из счетчика, оГразуя первый разряд.

Результирующее состояние счетчика

0,01.

Пример 2. Тактовым импульсом второй фазы второго такта передается по шине 13 второй (положительны11)импульс на первый вход элемента 1 и за писывается в него "+1". Тактовый импульс первой фазы третьего такта передает положительный сигнал с элемента 1 и записывает "-1" на четвертый вход элемента 2 и "+1" на первый вход элемента 3, а также записывает по шине 15 "-1" на четвертый вход элемента 3 и "+1" на первый вход элемента 2, Тактовый импульс второй фазы третьего такта записывает по шине

14 +1 на первый вход элемента 4 и

"-1" на четвертый вход элемента 1.

Тактовый импульс первой фазы четвер" того такта передает положительный сигнал с элемента 4; который записывается "+1" на второй вход элемента

3 и выходит из счетчика образуя вто рой разряд. !

Результирующее состояние счетчйка 010.

Пример 3. Тактовым импульсом второй фазы третьего такта передается третий (положительньь" ) импульс по шине 13 на первый вход элемента 1 и записывается в него "+1". Тактовый импульс первой фазы четвертого такта записывает по шине 15 ""1" на четвертый вход элемента 3 и "+1" на первый вход элемента 2. Тактовый импульс второй фазы четвертого такта передает положительный сигнал с элемента 2, который записывается "+1" на второй вход элемента 1 и выходит из счетчика, образуя первый разряд I а также записывает по шине 14 "+1" на первый вход элемента 4 и "-1" на

Пример 1. Тактовый импульс первой фазы первого такта, согласно логике работы элемента, записанной в таблице истинности, записывает по ши55 не 15 "+1" на первый вход элемента

2,отрицательный сигнал с элемента 1 передается на третий вход элемента

5 1001 ходе Разряда счетчика из состояния "1 в соответствие "0" на выходе элемента

1 появляется импульс переноса в следующий разряд счетчика. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения. Состояние (положительный импульс) первого разряда счетчика снимается с выхода элемента Е, второго разряда — с элемента 3, третьего разряда - с элемента 5. о

На фиг. 1 у выходов счетчика приведены соответственные веса его разрядов: 2, 2, 2

При поступлении импульсов по шинам

10-12 установки в нуль на элементах

2, 4 и 6 происходит компенсация им" пульсов состояния разрядов счетчика, т.е. обнуление счетчика.

При необходимости записи кода некоторого числа по шинам 7-9 установки о в единицу подаются значения разрядов записываемого числа.

Система тактового питания схемы счетчика двухфазная, при этом каждый следующий входной импульс слагаемого 25 поступает по шине 13 через две фазы (один такт) передачи информации по элементам схемы (фиг.2, диаграмма 18).

Тактовым импульсом первой фазы считывается инф" рмация с элементов 1

У и 5, второй фазы — с элементов 2, 3 и .

6. Импульсы поступают по входной шине 13 во время тактового импульса второй фазы.

Шина 14 тактового питания (фаза 2) 35 соединена с четвертым входом элементов 1 и 5 и первым входом элемента 4, а шина 15 тактового питания (фаза 1)с четвертым входом элемента 3 и первым входом элемента ":. и 6. Это озна- 4в чает, что на зти входы во время тактовых импульсов первой и второй фазы каждого такта подаются сигналы, т.е. при отсутствии импульсов на первом и втором входах элементов 1,.3 и 5, они 45 являются генераторами сигналов отрицательной полярности, а при отсутст- . вии импульсов на третьем и четвертом входах элементов 2, 4 и 6, они являются генераторами сигналов положитель-50 ной полярности.

1001486

1" Использование предлагаемого счетчика обеспечивает по сравнению с известным техническим решением упрощение счетчика, а именно уменьшение оборудования каждого разряда счетчика на-один четырехвходовый троичный

10 логический элемент и уменьшение количества связей между элементами, а также сокращение количества фаз тактового питания до двух.

Вход условное обозначение элемента

Выход

2 вых.

+1 1

+О

Формула изобретения

Двоичный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину первой фазы тактового питания, шину второй фазы тактового питания и и разрядов, каждый из которых содержит шины установки в ноль и в единицу,два четырехчетвертый вход элемента 1. Тактовым импульсом первой фазы пятого такта передается положительный сигнал с элемента 4, который записывается "+ на второй вход элемента 3ьи выходит из счетчика, образуя второй разряд, а также записывает по шине 15 "+1" на первый вход элемента 2 и "-1" на четвертый вход элемента 3.

Результирующее состояние счетчика 011, При поступлении последующих импульсов по шине 13 работа дво0 +1

+1 0

0 11

+1 21

И +1

11 +1 ичного счетчика происходит аналогично. входовых троичных -- .. ических элемента, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде, кроме первого, соединен с выходом первого четырехвходового троичного логического элемента предыдущего разряда, первый вход первого четырехвходового троич10014 и источнияц (0

Я ан ие„+1 ание, -/" ного логического элемента первого разряда соединен с входной шиной, выход второго четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде соединен с вторым входом пер- s вого четырехвходового троичного логического элемента, четвертый вход которого в нечетных и четных разрядах соединен соответственно с шинами второй и первой фаз тактового пита- 1в ния, о т л и ч а ю-шийся тем, что, с целью упрощения счетчика, первый вход второго четырехвходового троичного логического элемента в нечетных и .четных разрядах соединен со-1s ответственно с шинами первой и второй фаз тактового питания, в каждом

86 10 разряде третий вход первого и второй вход второго четырехвходовых троичных логических элементов соединены соответственно с шинами установки в ноль и в единицу, выход первого четырехвходового троичного логического элемента соединен с третьим и четвертым входами второго четырех- входового троичного логического элемента.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Ю 692095, кл. H 03 К 23/10, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР

9 7821бб, .л. H 03 К 23/10, 1980 (прототип).

1001486

22 (г

Составитель Ранов

Редактор Е. Кинив Техред А.Ач Корректор С. Некмар

Заказ 1445/75 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1Е3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4