Счетчик на кольцевом регистре

ъ нц.7381 77

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетсммк

Соцналмстнческнх

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 301277 (21) 2561623/18-21 (51)Ah. КЛ. с присоединением заявки ¹

Н 03 К 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300580- Бюллетень ¹ 20 (5З) УДК 621,382 (088. 8) Дата опубликования описания 3005.80 (72) Авторы изобретения

A Н. Фойда, Г.A Щебликин (71) Заявитель (5 4 ) СЧЕТЧИК НА КОЛЬЦЕВОМ РЕГИСТРЕ

Иэобретение относится к устройствам электронной вычислительной техники и автоматики и может быть использовано для построения схем счетчиков на кольцевых регистрах с предварительной установкой и для построения схем распределителей импульсов.

Известен счетчик на кольцевом регистрере с парафаэ ными э апрещающими связями, содержащий разряды на четырех элентах И-НЕ и Та -триггере построенный на восьми элементах И-НЕ (собственно Т -триггер построен на

1 шести элементах И-НЕ и два элемента

И-HE используются для инвер"ии сиг- 1S налов Перенос и Заем (1) .

Недостатком счетчика является его сложность. .Известен также счетчик на кольцевом регистре, каждый разряд которого 20 состоит из триггера на двух элементах И-НЕ и управляющего элемента И-НЕ, и содержащий восемь дополнительных элементов И-НЕ, элемент И, две такто,вые шины, шину установки, прямой выход триггера каждого разряда, кроме последнего, соединен с первым входом управляющего элемента И-НЕ последующего разряда. Выход управляющего элемента И-НЕ каждого четного и нечетно-30

1 го разрядов соединены с входами установки в 1 своих триггеров разрядов, а также с входами установки в 0 триггеров последующих четных и нечетных разрядов соответственно.

Прямой выход последнего разряда соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной установки в исходное состояние, а выход — с первым входом управляющего элемента И-НЕ первого разряда.

Выход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с первым входом второго дополнительного элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов И-НЕ, выход последнего из которых соединен c ттервым входом четвертого дополнительного эле- мента И-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего дополнительных элементов И-НЕ. Второй вход четвертого, третий вход rtepвого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами. Выходы первого и четвертого дополнительных элементов И-НЕ соединены с первыми входами пятого и шесто.738177 го дополнительных элементов И-HE соответственно, выход последнего из которых соединен с вторыми входами пятого и второго дополнительных элементов И-НЕ, а второй вход — с выходом пятого дополнительного элемента И-НЕ.

Выход третьего элемента И-HE соединен через седьмой дополнительный элемент И-НЕ с вторыми входами управляющих элементон И-НЕ нечетных разрядов.

Выход второго дополнительного элемента И-HE соединен через восьмой дополнительный элемент И-НЕ с вторыми входами управляющих элементов И-НЕ четных разрядов.

В этом счетчике выход последнего разряда регистра соединен с входом первого без инверсии, на первом-шестом дополнительных элементах И-НЕ построен Т -триггер, седьмой и восьмой

„цополнительные элементы И-НЕ служат для инвертирования сигналов Перенос и Заем Т -триггера соответственно (2).

Недостатком счетчика явля етс я его сложность, так как каждый разряд кольцевого регистра построен на трех элементах И-НЕ, а Т -триггер с фор мированием сигналов Перекос и Заем на восьми элементах И-НЕ.

Цель изобретения — упрощение счетчика на кольцевом регистре.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике на кольцевом регистре, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ, и содержащем дне тактовые шины, шину установки н исходное состояние и четыре дополнительных элемента И-НЕ, выход последнего разряда кольцевого регистра соединен с входом первого разряда без инверсии, выход перного дополнительного элемента И-НЕ соединен с первым входом второго дополнительного элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов

И-НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входом четвертого дополнительного элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами

Первого и третьего дополнительных элементов И-HF второй вход четвертого, третий вход первого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами, первые входы устанонки в 1 и 0 каждого разряда кольцевого регистра соединены с прямым выходом последующего разряда. Инверсный выход каждого разряда соединен с вторым входом установ,ки в 1 .!.последующего разряда. Выход первого дополнительного элемента

И-НЕ соединен с вторыми входами установки в 0 нечетных разрядов кольцевого регистра..Выход четвертого дополнительного элемента И-HE co50

6Î

В нечетных разрядах вторые входы установки в 0 (вторые входы элементов И-НЕ 2„, 2>, 2>, 2, 29) соеу / динены с ныходом элемента И-НЕ 3 и с первым входом элемента И-НЕ 5, н четных разрядах вторые входы установки н 0 (вторые входы элементов

И-НЕ, 22, 24 / 26, 2з, 2, ) соединены с выходом элемента И-HE 4 и с первыми входами элементов И-НЕ 3, 6. Выход элемента 1 перного разряда соединен с третьими входами элементов

И-НЕ 1 -1 . Выход элемента И-НЕ 5

9 соединен с вторыми входами элементов

И-НЕ 3, 6, выход последнего из которых соединен с первым входом элемента И-НЕ 4. Второй вход элемента

И-НЕ 4 и третий вход элемента И-HE 3 соединены с первой тактовой шиной 7, третий вход элемента И-НЕ 4 и четнерединен с нторыми входами установки в 0 четных разрядов кольцевого регис тра, прямые выходы которых соединены с остальными входами нторого дополнительного элемента И-НЕ. Прямой выход первого разряда кольцевого регистра соединен с третьими входами установки в 1 последующих разрядов, кроме второго и последнего ° Шина установки в исходное состояние соединена с четвертым и пятым входами первого и четвертого дополнительных элементов И-НЕ, с третьими входами установки в 0 и с третьим входом установки в 1 первого, последнего и второго разрядов кольце 5 ного регистра соотнетственно.

На фиг. 1 представлен счетчик на кольцевом регистре с.коэффициентом счета 10; на фиг. 2 даны временные диаграммы работы счетчика на кольцеЩ вом регистре; на фиг. 3,4,5 — варианты построения многоразрядных счетчиков.

Счетчик на кольцевом регистре содержит кольцевой регистр, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ 1 — 1 2 -2

ro четыре дополнительных элемента И-НЕ 3, 4,5,6, первую шину 7 тактовых импульсов, шину /3 установки в исходное состояние и вторую шину 9 тактовых импульсов.

В каждом разряде кольцевого регистра первые входы установки в 1 и 0 соединены с прямым выходом

35 последующего разряда. Например пер° / вые входы элементов И-HE 1 и 2 сое1 динены с выходом элемента И-НЕ 12, первые входы элементов И-НЕ 11, 2„ соединены с выходом элемента И-НЕ 1

4 и т.д. Инверсный выход каждого раз40 ряда соединен с вторым входом установки в 1 последующего разряда.

Например, выход элемента И-HE 2 со<о единен с вторым входом элемента

И-НЕ 1, выход элемента 2 соединен

1 с вторым входом элемента Й-НЕ 1 и

2 т.д.

738177 тый вход элемента И-НЕ 3 соединены с второй тактовой шиной 9, шина установки в исходное состояние соединены с четвертым входом элемента И-НЕ 4, с пятым входом элемента И-НЕ 3, с третьими входами элементов 2, 2 то (третьи входы установки в 0 перного и последнего Разрядсв регистра) и с третьим входом (третий вход установки и 1 второго разряда регистра) элемента 1

На фиг. 2 на временной диаграмме положительные импульсы, вызванные действием .отрицательных тактовых импульсов на входах триггеров разрядов регистра, зачернены; на фиг. 3,4,5, блок 10 — предлагаемый счетчик на. кольцевом регистре.

Устройство работает следующим образом, Предположим, что н первоначальный момент времени Т на шину 7 счетчика

1 приходит первый положительный импульс (см. фиг. 2), и устройство находится с высокими потенциалами на выхсдах элементов 3,4,5,1„,1,1,14,1,1

1„,1,1,,29,210 и низкими на выходах, элементов 6,2,,2,2,24,2>,2,,2,,2@ и 2 . Временная диаграмма (фиг. 2) приведена с уче ом применения в схеме элементов И-НЕ для положительных сигналов на входе и с учетом задержек на срабатывание элементов.

Положительный импульс на шине 7 вызовет срабатывание элемента 3 и на выходе его через нремя, равное времени задержки срабатывания одного элемента, появится отрицательный импульс (момент Т ) . Этот отрицательный импульс поступает на входы элементов

2,,2>,2>,2,2 и вызывает на выходах

Данных элементов в момент Т положиЪ тельный импульс . Высокий потенциал с выхода элемента 21 поступает на вход элемента 1 и нызывает на выхОде элемента 1 н момент Т4 низкий потенциал, который, поступая на нходы элементов lю,2ю вызывает на выходе элемента lю и момент Т высОкий потенциал.

В момент Т6 оканчивается действие отрицательного импульса на выходе элемента 3 и на выходе его появляется высокий потенциал, который вызывает низкий потенциал на выходе элементов 5,2>,2>,2>,20 . Низкий потенциал с выхода элемента 5 поступает на вход элемента б и вызывает на его выходе в момент ТВ высокий потенциал, В это же время на шину 7 приходит второй положительный импульс ° В момент Т> на выходе элемента 4 оказывается низкий потенциал, так как на его входах с момента Т> действуют высокие потенциалы.

Низкий потенциал на выходе элемента 4, поступая на входы элементов

2>,24,2,2 вызывает на выходах этих элементов н момент Т, появЛение вы30

45

55 сокого потенциала и поддерживает высокий потенциал на выходах элементов 3 и б, Высокий потенциал на выходе элемента 2 вызынает в момент

2 т,„на выходе элемента 12 низкий потенциал, который, поступая на вход элемента 1>, нызывает появление на его выходА в момент Т, нысокий потенциал, который, поступая на входы элементов lю и 2, не вызывает на их выходах изменения потенцйала до момента Т4, так как на входе элемента 1, действует низкий потенциал с выхода элемента 2, а на входе элемента 2ю низкий потенциал с выхода элемента 4, который в момент Т1, окан5 чивается, и поэтому на выходе элемен" та 2, в момент Т,< появляется низкий потенциал, а также низкий потенциал на выходе элементов 24,2,2В.

В момент Т на шину 7 приходит третий положительный импульс, который аналогично вызывает последовательное срабатывание элементов 3, затем элементов 2>,2з,2,2>, потом элемента 13 и элемента 12 .

Таким образом, после момента Т третий триггер установится в состоя- ние с низким потенциалом на выходе элемента 1 и высоким на выходе элемента 2>, Приход четвертого импульса на шину 7 вызовет срабатывание элемента 4, так как на всех его входах в этот момент действуют высокие потенциалы срабатывания элемента 4 перепишет низкий потенциал в четвертый триггер, т. е. на выходе элемента 14 появится низкий потенциал. Аналогично низкий потенциал с выхода первых элементов триггеров переписывается с приходом импульса на шину 7 в следующий триггер, Схема на элементах 3,4,5 и б обеспечивает при каждом приходе на вход 7 положительного импульса последовательное срабатывание элементов 3 и 4, причем на нечетные импульсы срабатывает один элемент, а на четные — дру" гой, Низкий потенциал с выхода четных триггеров регистра, т.е. с ныкодов элементов l>,14,1б,1В и lю, постУ пая на вход элемейта 5 вызывает на его выходе высокий потенциал в моменты начала прихода нечетных импульсов на шину 7, а затем появление отрицательных импульсов на выходе элемента 3 поддерживает высокий потенциал на выходе элемента 5 на время действия этих импульсов.

По окончании отрицательного импульса на выходе элемента 3 на выходе элемента 5 появляется низкий поО тенциал, который поступает на вход элемента б и вызывает на выходе элемента .б высокий потенциал, приходящий перед началом действия четных положительных импульсон на шину 7.

Высокий потенциал на выходе элемента 738177

Формула изобретения

S0 б вызывает срабатывание элемента 4 при приходе на его вход четных положительных импульсов на шину 7. Чтобы не было срабатывания элемейта 3 в момент действия низкого потенциала на выходе элемента 4 и чтобы поддержать высокий потенциал на выходе элемента б на время действия положительного импульса на входе элемента 4, выход элемента 4 соединен с входами элементов 3 и 6.

Выход первых элементов триггеров регистра являются выходами счетчика, а шина 9 — дополнительным входом счетчика и может быть использована при построении быстродействующих многоразрядных счетчиков (фиг. 3 и 4).

Выход элемента 1„ может быть использован для обнуления следующего разряда счетчика (фиг. 3). На фиг. 4 показана трехразрядная схема счетчика, когда обнуляющий сигнал подается од- 20 новременно на все разряды счетчика.

Обнуляющий сигнал можно подавать и на входы элементов 1э,14,16,16, 1,1В,1, (фиг. 1) тогда йет необходимости соединения выхода элемента д5 с входами перечисленных элементов; но тогда требуется источник обнуляющего сигнала большой мощности, т.е., чтобы мог пропускать большой ток,. что не всегда желательно особенно в многоразрядном счетчике.

Выходы элементов 29 и 2 0 являются выходами в следующий разряд счет чика и подсоединяются к шинам 8 и 9 следующего разряда. Если счетчик небыстродействующий, то достаточно использовать выход только элемента 19 и подключить его к шине 8, тогда шину 9 можно не использовать (такое— построение счетчика показано нафиг, 5) . 40

Счетчик на кольцевом регистре, каждый разряд которого состоит из триггера на двух элементах И-НЕ, и содержащий две тактовые шины, шину установки в исходное состояние и четире дополнительных элемента И-НЕ, выход последнего разряда кольцевого регистра соединен с входом первого разряда без инверсии, выход первого (дополнительного элемента И-НЕ соединен с первым входом второго дополнительного элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и третьего дополнительных элементов

И-НЕ, выход последнего из которых соединен с первым входом четвертого дополнительного элемента И-НЕ, выход которого соединен о вторыми входами первого и третьего дополнительных элементов И-НЕ, второй вход четвертого, третий вход первого и третий вход четвертого, четвертый вход первого дополнительных элементов И-КЕ соединены соответственно с первой и второй тактовыми шинами, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения, первые входы установки в 1 и 0 каждого разряда кольцевого регистра соединены с прямым выходом посл едующе ro раз ряда, и нв ерсный выход каждого разряда соединен с вто" рым входом установки в - 1 последующего разряда, выход первого дополнительного элемента И-КЕ соединен с вторыми входами установки в 0 нечетных разрядов кольцевого регистра, выход четвертого дополнительного элемента И-НЕ соединен с вторыми входами установки в 0 четных разрядов кольцевого регистра, прямые выходы которых соединены с остальными входами второго дополнительного элемента И-.НЕ, прямой выход первого разряда кольцевого регистра соединен с третьими входами установки в 1 последующих разрядов, кроме второго и последнего, шина установки в исхЬдное состояние соединена с четвертым и пятым входами первого и четвертого дополнительных элементов И-НЕ, с третьими входами установки в 0 и с третьим входом установки в 1 первого, последнего и второго разрядов кольцевого регистра соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. M. Сов. радио, 1975, с. 294, рис. 6,26, 2. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, М., Сов.радио, 1975, с. 291,рис.6,24 (прототип).

738177

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР . no делам изобретений и открытий

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

Заказ 2831/38

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

Составитель С. Ранов

Редактор Е. Караулова Техред М.Кузьма Корректор Г. Назарова