Счетчик на кольцевом регистре

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ 733111 (6l ) Дополнительное к а (22) Заявлено 05 0l,78

1)М. Кл .

Н 03 К 23/02 с присоединением заявк

Государственный комитет (28) Приоритет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 05.

3) УДК621.382 (088.8) Дата -опубликован (72) Автор., изобретения

А. Н. Фойда (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК НА КОЛЬЦЕВОМ РЕГИСТРЕ изобретение относится к устройствам электронной вычислительной техники и автоматики, может быть использовано для построения схем счетчиков на кольцевых регистрах с предварительной установкой и для построения схем рас5 пречелителей импульсов.

Известен счетчик на кольцевом регистре, содержащий кольцевой регистр, каждый разряд которого построен на трех элементах И вЂ” НЕ, восемь дополнительных элементов И-НЕ, элемент И.

В этом устройстве на шести дополнительных элементах И вЂ” HE выполнен по схеме трех триггеров Тт триггер, остальные два дополнительных элемента служат для инверсии сигналов "заем" и "перенос" Тт триггера fl).

В описанном устройстве на каждый разряд счетчика расходуются три элемента И вЂ” НЕ, а для организации двух сдвинутых относительно друг друга серий тактовых импульсов требуется восемь элементов И вЂ” НЕ.

Известен также счетчик на кольцевом регистре, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И вЂ” НЕ, содержащий две тактовые шины, шину установки в исход.ное состояние и четыре дополнительных элемента И вЂ” НЕ. Прямой выход каждого разряда кольцевого регистра соединен с первыми вхотами установки в "О™ и "i" предыдущего в кольце разряда, инверсный выход соединен со вторым входом установки в "1" последующего в кольце разряда, выход первого дополнительного элемента И--НЕ соединен с первым входом второго, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов И--НЕ, выход послецнего из которых соединен с первым входом чет вертого, выход которого соединен со вторыми входами первого и третьего дополнительных элементов И вЂ” НЕ, второй вход четвертого, третий вход первого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И вЂ” НЕ соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами, шина установки в исходное состояние соединена с атвертым и пятым входами четвертого и пятого дополнительных элементов И-НЕ, со вторым входом установки в "0" первого

7331

3 разряда кольцевого регистра, третий вход установки в 0 первого разряда которого и вторые входы установки в "0" всех последующих нечетных разрядов соединены с выходом первого дополнительного элемента И вЂ” НЕ, со вторым входом установки в "0" последнего разряда кольцевого регистра, третий вход установки в "0" последнего разряда которого и вторые входы установки в "0" всех предыдущих четных разрядов соединены с выходом четвертого дополнительного элемента И вЂ” НЕ и с третьим входом установки в "1" второго разряда, третьи входы установки в *1" всех последующих разрядов; кроме последнего, соединены с прямым входом первого разряда кольцевого регистра, прямые выходы четных разрядов которого соединены со входами второго дополнительного элемента И вЂ” HE соответственно (2), Недостатком этого устройства является большое число входов второго дополнительного элемента И вЂ” НЕ, которое на единицу больше половины числа разрядов. кольцевого регистра.

Цель изобретения — уменьшение. числа входов второго дополнительного элемента И вЂ” ИЕ, т,е. упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике на кольцевом регистре, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И вЂ” НЕ, содержащего две тактовые шины, шину установки в исходное состояние и четыре дополнительных элемента И вЂ” HE, причем прямой выход каждого разряда кольцевого регистра соединен с первыми входами установки в 0 и 1 предыдущего в коль" це разряда, инверсный выход которого соединен со вторым входом установки в "1" последующего в кольце разряда,.выход первого дополнительного элемента И -HE соединен с первым входом второго, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов И вЂ” 1-1Е, выход последнего из которых соединен с первым входом четвертого, выход которого .соединен со вторыми входами первого и третьего дополнительных элементов И вЂ” НЕ, второй вход четвертого, третий вход первого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И вЂ” НЕ соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами, шина установки в исходное состояние соединена с четвертым. входом четвертого дополнительного элемента И вЂ” НЕ и с третьим входом установки в "1" второго разряда кольцевого регистра, выходы первого и четвертого дополнительных элементов И вЂ” HE соединены со вторыми входами установки в "0" соответственно четных и нечетных разрядов кольцевого ре11 4 гистра, инверсный выход первого разряда которого соединен с третьими входами установ>7 7J ки в 0 последующих нечетных разрядов, шина установки в исходное состояние соединена с третьим входом установки в ™1" первого разряда кольцевого регистра и со вторым входом второго дополнительного элемента

И--НЕ, третий и четвертый входы которого соединены с прямыми выходами первого и третьего разрядов кольцевого регистра соответственно.

На фиг. 1 представлен счетчик на кольцевом регистре с коэффициентом пересчета десять", на фиг. 2 а, б представлены временные диаграммы работы устройства.

На фиг. 1 обозначено: 11 — 11Π— первые элементы И вЂ” НЕ триггеров разрядов кольцевого регистра, 21 — 2,Π— вторые элементы триггероа разрядов кольцевого регистра, 3 -6 дополнительные элементы И вЂ” НЕ, 7 — первая тактовая шина, 8 — шина установки в исходное состояние, 9 — вторая тактовая шина.

В кольцевом регистре в каждом разряде прямой выход соединен с первыми входами установки в "0" и "1 предыдущего в кольце разряда. Так, например, выход элемента

И вЂ” HE 11 соединен с первыми входами элементов И вЂ” НЕ 21о 1io, выход элемента 12 — с первыми входами элементов И вЂ” НЕ 21, 11 и т.д. Инверсный выход каждого разряда кольцевого регистра соединен со вторым входом установки в "1" последующего в кольце разряда, Так, например, выход элемента И вЂ” НЕ

21О соединен со вторым входом элемента

И вЂ” НЕ 11, вгяход элемента И вЂ” НЕ 2 — со вторым входом элемента И вЂ” НЕ 1 и т.д,, выход элемента И вЂ” НЕ 3 соединен со вторыми входами элементов И вЂ” НЕ 22; 4, 2ь, 2в. 2iо и с первым входом элемента И вЂ” НЕ 5, выход которого соединен с первыми входами элементов И вЂ” НЕ 3, 6. Выход последнего соединен с первым входом элемента И вЂ” НЕ 4, выход которого соединен со вторыми входами элементов И вЂ” НЕ 2, 2З, 2,, 2, 29 и 6, 3, Шина установки в исходное состояние соединена со вторым входом элемента И вЂ” НЕ 4, с третьими входами элементов И вЂ” НЕ 11, I и со вторым входом элемента И вЂ” НЕ 5, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами элементов И вЂ” НЕ 11, 1э. Выход элемента И вЂ” НЕ 21 соединен с третьими входами элементов 2з, 25, 27, 29, шины тактовых импульсов 7, 9 соединены с третьими и четвертыми входами элементов И вЂ” НЕ 3, 4 соответственно.

Временная диаграмма фиг. 2 а, б приведена с учетом применения элементов И вЂ” НЕ для положительных сигналов на входе и с учетом задержек на срабатывание элементов. Вы733Ill сокие потенциалы на выходах элементов устройства, которые вызваны низкими потенциалами, поступающими с элементов 3, 4, на временной диаграмме зачерчены.

Счетчик на кольцевом регистре работает следующим образом.

В первоначальный момент времени Тр схема на фиг. 1 находилась в состоянии (см.фиг.2) с высокими потенциалами на выходах элементов 4, 3, 1I, 27, 13, 23, 24, 15, 28, 28, 17, 2„ 28, 19, 29, 21о, 6 и низкими потенциалами на выходах элементов 21, 14, 18 18, 1Io

5 и на шине 7.

Так как на входах элемента 22 в момент

То действуют высокие потенциалы, то на выходе данного элемента в момент, равный времени на срабатывание одного элемента в момент Т> появляется низкий потенциал. В момент Т7 на входе 7 появляется положительный потенциал, который вызывает через время, равное времени задержки на срабатывание одного элемента в момент Т3 появление на выходе элемента 4 низкого потенциала, так как с момента Тг на его входах действуют высокие потенциалы. Низкий потенциал с элемента 4 поступает на входы элементов 6, 21 23 2» 27 29 и вызывает появление в момент Т4 на выходе элемента 21 высокого потенциала, который, в свою очередь, вызывает в .момент Т8 появление низкого потен- 3О циала на выходе элемента 11.

Низкий потенциал с элемента lI поступает на входы элементов 5 и lIo и вызывает на их выходах в момент Т8 высокий потенциал.

Высокий потенциал на выходе элемента

11О вызывает низкий потенциал в момент

Т7 на выходе элемента 19, который, в свою очередь вызывает в момент Т8 на выходе элемента 18 высокий потенциал. Высокий потЕНцнаЛ С ЭЛЕМЕНта 18 ПОСтуПаЕт На ВХОД 4о элемента 17, на выходе которого в момент

Т9 появляется низкий потенциал, который, поступая на вход элемента 18, вызывает на выходе его в момент Т|о высокий потенциал. Последний вызывает в момент Т,1 низкий потенциал на выходе элемента 1» который в свою очередь вызывает в момент TI> высокий потенциал на выходе элемента 14.

Высокие потенциалы на выходах элементов схемы, которые вызвантп низкими потенциалами поступающими с элементов 3 и 4, иа временной диаграмме зачернены..

В момент Т17 появляется на входе 7 низкий потенциал, который поступает на вход элемента 4. На его выходе в момент Т 3 появляется высокий потенциал. Появление высокого потенциала иа выходе элемента 4 приводит к появлению на выходах элементов

23 и 6 в момент Т,4 низкого потенциала.

В момент Т > на вход 7 приходит задник фронт отрицательного импульса, т.е. появляется положительный потенциал. На входе элемента 3 с данного момента действуют высокие потенциалы. и поэтому с момента Т« на выходе его действует низкий потенциал.

Последний поступает на вход элемента.2., и на его выходе момент в Т, 7 появляется высокий потенциал, который вызывает низкий потенциал на выходе элемента 17, который, в свою очередь, вызывает последовательное срабатывание элементов 1, 1I р 19 18 17, 16з 15.

В момент Т28 на входе 7 появляется низкий потенциал, который вызывает высокий потенциал на выходе элемента 3, который, в свою очередь, вызывает низкий потенциал на выходах элементов 2„и 5. Низкий потенциал на выходе элемента 5 вызывает высокий потенциал на выходе элемента 6, В момент Т,8 на вход 7 приходит задний фронт третьего отрицательного импульса, который вызывает последовательное срабатывание элементов 4, 23, 13, 1я 11 1IO 19

l8, 17, 16, причем потенциал, который появляется на выходе каждого следующего элемента из этого ряда — инверсный потенциал на выходе предыдущего элемента.

В момент Т4 на вход 7 приходит задний .фронт четвертого отрицательного импульса, который вызывает последовательное срабатывание элементов 3 24 14 13 4 1т 1Io, 19з 18> 17 °

В момент Т81 на вход 7 приходит передний фронт пятого отрицательного импульса, срабатывает элемент 3, и на выходе нулевого плеча шестого триггера, т.е. на выходе элемента 26, появляется низкий потенциал (отрицательный импульс) .

При приходе шестого отрицательного импульса навход 7 момент Т64 отрицательный импульс появляется на нулевом выходе седьмого триггера (выход элемента 27).

При приходе седьмого, девятого отрицательных импульсов на вход 7 отрицательный импульс появляется последовательно на нулевых выходах восьмого, девятого и десятого триггеров регистра. После прихода десятого импульса на вход 7 отрицательный импульс появляется на нулевом выходе первого триггера, т.е. на выходе элемента 2>, и при приходе следуюпгях отрицательных импульсов на вход 7 счетчика ннкл работы счетчика повторяется. При приходе каждого следующего отрицательного импульса на вход

7 появляется низкий потсниилл на нулевом выходе каждого следуклпсго триыера регистра счетчика.

733111

Формула изобпетения

- Счетчик на кольцевом регистре, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ, содержащего две тактовые шины, шину установки в исходное состояние и четыре дополнительных элемента И вЂ” НЕ, причем прямой выход каждого разряда кольцевого регистра соединен с первыми входами установки в "0" и "1" предыдущего в кольце разряда, инверсный выход которого соединен со вторым входом установки в "1" последующего в кольце разряда, выход первого дбполнительного элемента И вЂ” НЕ соединен с первым входом второго дополнительного элемента И вЂ” НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов И вЂ” НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входам четвертого

Выходами счетчика являются выходи нулевых плеч триггеров регистра, причем коду "0" счетчика соответствует низкий потенциал на нулевом выходе первого триггера рлистра, A ВЕ коду 1 — - низкий потенциал на нулевом выходе второго триггера регистра, коду 2"— низкий потенциал иа нулевом вь ходе третьего трип ера.

Аналогично кодам "3"-"9" соответствует низкий потенциал на нулевых выходах соот- 10 ветственно 4 — 10- о триггеров регистра.

Информация с выходов счетчика снимается после прихода заднего фронта отрицательного импульса на вход счетчика. ,Шина 8 является шиной установки счетчика 15 г первоначальное нулевое состояние. Установка осуществляется отрицательным импульсом. дополнительного элемента И вЂ” НЕ, выход которого соединен со вторыми входами первого и третьего дополнительных элементов И вЂ” HE, второй вход четвертого, третий вход первого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И вЂ” НЕ соединены соответственно с первой и вгорой тактовыми шинами, шина установки в исходное состояние соединена с четвертым входом четвертого дополнительного элемента И вЂ” HE u с третьим входом установки в "1" второго разряда кольцевого регистра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения схемы, выходы первого и четвертого дополнительных элементов И вЂ” НЕ соединены со вторыми входами установки в "0" соответственно четных и нечетных разрядов кольцевого регистра, инверсный выход первого разряда которого соединен с третьими входами установкй в "0" последующих нечетных разрядов, шина установки в исходное состояние соединена с третьим входом установки в "1" первого разряда кольцевого регистра и со вторым входом второго дополнительного элемента

И вЂ” HE, третий и четвертый входы которого соединены с прямыми выходами первого и третьего разрядов кольцевого регистра соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, М., "Сов. радио, 1975, с. 291, рис. 6.24.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2561623/21, кл, Н 03 К 23/02, 30.12.77 (прототип) .

733111! тбб т„»

Ф з гг

1б г, гб гб

lб гб гб гб гб

7е

/ю

zoo

ЦНИИПИ Заказ 1768/47

Тираж 995 Поднисное

-гк

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул, Проекгная, 4 г4

2»

1б

2б и

7б (г

2ю

Уб

2g юу

2у гбг

tlt

Гд ггб Гзв Гю Ts> 4а

S гщ ю i гбб т. б