Счетчик в коде грея

(57) Изобретениевычислительной те осится к област ки и может быть УДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71). Всесоюзный наский институт радема и акустики им(54) СЧЕТЧИК В КОДЕ ГРЕЯ Я 0120205 использовано при построении устройств цифровои техники и дискретнойавтоматики на потенциальных логических элементах непзбыточных базисов,реализуемых преимущественно в видебольших интегральных схем, например,счетчиков, Целью изобретения является упрощение устройства. Данный счетчик в коде Грея выполнен на 1 К-иТ 17-триггерах, а также на синхронныхи асинхронных КБ-триггерах и логических элементах, в первом варианте налогических элементах И-НЕ, во второмварианте - ИЛИ-НЕ. Функционированиесчетчика в первом и втором вариантах выполнения поясняется структурными схемами и таблицами в описанииизобретения. 23. п, ф-лы, 3 ил.,3 табл.1202050 Составитель О.СкворРедактор М.Циткина Техред Л,Мартяшова Корректор А. Тя дпис ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная аказ 8105/60 Тираж ВНЫИПК Государстве по делам изобр 113035, Москва, Ж 71ноготений5, Ра итета СССРоткрытийкая наб., д.1 12Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использонано при построении устройств цифровой вычислительной техники и дискретной автоматики ца потенциальных логических элементах неизбыточных базисов, реализуемых преимущественно в виде БИС, например, счетчиков.Целью изобретения является упрощение устройства.На фиг. 1 изображен и-разрядный счетчик в коде Грея; на фиг. 2 четырехразрядный предлагаемый счетчик; ца фиг. 3 " трехразрядцый предлагаемый счетчик.Счетчик в коде Грея (фиг. 1) содержит счетный вход 1, первый 2 и второй 3 логические элементы, КБ- триггер 4, 1 К-триггер 5, ТЧ-триггер второго разряда 6 в (и)-м и и-м разрядах синхронные КБ-триггеры 7 и 8. Триггеры 5, 6 7, 8 содержат по асинхронному ВБ-триггеру 9, выходы которого являются выходамц этого триггера и данного разряда, счетный вход 1 соединен с сицхровходами 1 К-триггера 5, синхронных КБ-триггеров 7 и 8 и Т-входами ТЧ- триггеров б. Первый выход каждого разряда 5, 6 кроме (и)-го 7 и и-го 8, соединен с входом последующего разряда 6 второй выход каждого разряда 5, 6,.., кроме (и- -1)-го 7 и и-го 8 разрядов, соединен с входами всех старших разрядов7, 8, кроме последующего 6.Первый выход КБ-триггера 4 соединен с первым входом второго элемента 3, выход которого соединен с первым входом первого элемента 2, выход коц торого соединен с вторыми сицхровходами КБ-триггеров 7 и 8 (и)-го и и-го разрядов и Ч-входами ТЧ-тригге" ров 6.Первый и второй выходы и-го разряда 8 соединены соответственно с К- и Б-входами синхронного КБ-триггера 7 и)-разряда, первый и второй выходы (и)-го разряда 7 соединены соответственно с Б- и К-входами синхронного КЯ-триггера 8 и-го разряда, Б и К-входы асинхронно го КБ-триггера 9 первого разряда 5 соединены попарно с двумя Б-входами КБ-триггера 4 и вторым и третьим входами второго элемента 3, Б- и К- входы КБ-триггера 9 второго разряда соединены попарно с первым и вторым02050 2 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 К-входами КБ-триггера 4 и вторым ц третьим входами первого элемец" Б- и К-входы асинхронных КБ-триггеров 9 всех разрядов, начиная с третьего, соединены попарно с третьего по (2 и)-й Р-входами КБ-триггера 4, с четвертого по (2 и)-й входами эле. мента 2 и с второго по (2 и)-й 1- входами 1 К-триггера первого разряда 5, первый 1- и третий К-входы которо. го соединены с выходом второго элемента 3функционирование счетчика(фиг, 1) с инверсными входами асинхронных КБ-триггеров 9 и логическими элементали И-НЕ поясняется таблицей состояний (табл. 1), в строках которой состояния на входах и выхо- . дах триггеров и элемецтов указаны после окончания переходных процессов, вызванных предшествующим изменением сигнала на входе 1 в состояние, ука" занное в данной строке. Код Грея формируется на первых выходах разрядных триггеров 5, 67, 8. Разрядные асинхронные КБ-триггеры 9 разрядов 5, 6 7. 8 и КБ-триггеры переключаются по фронту импульсов па счетном входе 1 после переключения в логический нуль одного из сигналов на К-или Б-входах КБ-триггеров 9. При переключениях первого разряда 5 сигнал логической "1" на выходе второго элемента 3 поддерживается сигналом логического н 0" на одном из К- или Б-входов асинхронного КБ-триггера 9 первого разряда 5. При переключении одного из старших разрядов 6 7, 8 параллельно переключается второй элемент 3 в логическую "1" (после переключения КБ-триггера 4 в логический "0") и 1 К-триггер 5 удерживается в старом состоянии сигналом логического нуля ца 1- или 1(-входе, соединенном с К- или Б-входом КБ- триггера 9 одного из старших разрядов 6,.., 7, 8.Четырехразрядный счетчик, выполненный на логических элементах И-НЕ (фиг. 2), содержит счетный вход 1, первый и второй логические элементы 2 и 3, КБ-триггер 4, в первом разряде - 1 К-триггер 5, в четвертом и третьем разрядах - синхронные КБ- триггеры 7 и 8, во втором разряде - ТЧ-триггер 6. При этом триггеры 5-8 содержат по асинхронному КБ-триггеру 9, выходы которого соединены попарно с выходами этого триггера и данного02050 шествующим переключением сигнала навходе 1,Трехразрядный счетчик, выполненный на логических элементах И-НЕ(фиг, 3), содержит счетный вход 1,первый и второй элементы 2 и 3, КЯтриггер 4, 1 К-триггер первого разряда 5 и синхронные КБ-триггеры второго и третьего разрядов 7 и 8. Триг 10 геры разрядов 5, 7 и 8 содержат каждый по асинхронному КБ-триггеру 9,выходы которого соединены попарнос выходами этого триггера и данногоразряда. Счетный вход 1 соединен ссицхронходами триггеров 5, 7 и 8.Первый выход триггера 5 соединенс входом триггера 7. Второй выходтриггера 5 соединен с входом триггера 8. Выход ЕБ-триггера 4 соединен2 О с первым входом второго элемента 3,выход которого соединен с первымвходом первого элемента 2, выход которого соединен с другимц сицхровходамц КБ-трпггерон 7 и 8. Первый и25 второй выходы третьего разряда 8 соединены попарно соответственно с Ки Б-нходами синхронного КЯ-триггеравторого разряда 7. Первый и второйвыходы второго разряда 4 соединеныпопарно соответственно с Б- и Квходами синхронного КБ-триггера третьего разряда 8. Б- и К-входы КБтриггера 9 первого разряда 5 соединены попарно с двумя Б-входами КБ 35триггера 4 и вторым и третьим входами второго элелета 3, Б- и К-входыКБ-триггера 9 второго разряда 7 соединены попарно с первым и вторым Квходами 1 К-триггера первого разряда5, первым и вторым К-входами КБтриггера 4, вторым и третьим входамипервого элемента 2, Б- и К-входы КБтриггера 9 третьего разряда 8 соединены попарно с третьим и четвертымК-нходами КБ-триггера 4, с четвертым45 и пятьм входами первого элемента 2,с вторым н третьим 1-входами 1 Ктриггера первого разряда 5, первый1- и третий К-входы которого соеди,нены с выходом второго элемента 3. КБтриггер 4 выполнен ца элементах 1 О и 11.1 К-триггер первого разряда 5 выпол. нен ца элементах 12 15 и КЯ-триггера 9. Синхронные ЕБ-триггеры7 и 8 построены каждый ца элементах55 16 и 17 и ЕБ-триггера 9. КБ-триггер9 выполнен ца элементах 18 и 19. ВыФункционирование счетчика. ныпол" ценного ца элементах И-НЕ (риг. 2), поясняется таблицей состояний (табл. 2), в каждой строке которой указаны состояния на выходах логических элементов после окончания пе-, реходных процессов, вызванных предз 12 разряда, Кроме того, счетный нход 1соединен с синхровходами 1 К-триггера 5, синхронных ЕБ-триггеров 7 и 8и Т-входом ТЧ-триггера 6. Первый выход каждого из разрядов 5 и 6 соединен со входом последующего разряда,а второй выход каждого из разрядов5 и б соединен с входами всех старших разрядов 6, 7, 8, кроме последующего, первый выход КЯ-триггера 4 соединен с первым входом второго элемента 3, выход которого соединен спервым входом первого элемента 2,выход которого соединен с другимисинхровходами КБ-триггеров 7 и 8третьего и четвертого разрядов иЧ-входом ТЧ-триггера 6. Первый и второй выходы четвертого разряда 8 соединены попарно соответственно с Ки Б-входами синхронного КЯ-триггератретьего разряда 7, первый и второйвыходы третьего разряда соединены попарно соответственно с Б- и К-входами синхронного ЕБ-триггера четвертого разряда 8, Б- и К-входы асинхронного КБ-триггера 9 первого разряда 5 соединены попарно с двумя Явходами КБ-триггера 4, вторым и третьим входами второгоэлемента 3, Би К-входы ЕБ-триггера 9 второго раз .ряда б соединены попарно с первым ивторым К-входами 1 К-триггера первого разряда 5, первым и вторым К-входамп КБ-триггера 4, вторым ц третьимвходами первого элемента 2. Б- и Е- , входы ЕБ-триггерон 9 третьего и четвертого разрядов 7 и 8 соединеныпопарно с третьего по шестой Е-входами КБ-триггера 4,.с четвертогопо седьмой входами первого элемента2 и с второго по пять 1-входами1 К-триггера первого разряда 5, первый 1- и третий К-входы которогосоединены с выходом второго элемента3. КБ-триггер 4 выполнен ца элелецтах 10 и 11, 1 К- триггер 5 и ТЧтриггер 6 выполнены каждый ца элементах 12 15 и ЕБ-триггера 9. ЕЯтриггер 9 построен на элементах 18и 19, Синхронные ЕБ-триггеры 7 и 8построены ца элементах 16, , 19. ходы элементов 13 и 14 соедиецы попарно соответственно с Б" и К-входами КЯ-триггера 9 первого разряда 5,а выходы элементов 1 б и 17 соединеныпопарно соответственно с Я- и К-входами КЯ-триггера 9 второго разряда 75и третьего разряда 8.Последовательность состояний счет"чика (фиг. 3), построенного на логи"ческих элементах И-НЕ, приведена втабл. 3, в каждой строке которой 1 Оуказаны состояния на выходах логических элементов после окончания переходных процессов, вызванных предшест"вующим переключением сигнала на входе 1, 15Функционирование счетчиков, построенных на логических элементахИЛИ-НЕ, происходит аналогично,Формула изобретения 2 О1. Счетчик в коде Грея, содержащий счетный вход, первый и второй логи" ческие элементы, КБ-триггер, 1 К-триггер первого разряда, синхронные КЯтриггеры (и)-го и и-го разрядов, ТЧ-триггеры в остальных разрядах, при этом 1 К-, ТЧ"триггеры и синхронные КБ-триггеры содержат каждый поасинхронному КБ-триггеру, выходы кото- ЗОрого являются выходами соответственно1 К-, ТЧ- или синхронного КЯ-триггеров и данного разряда, кроме того, .счетный вход соединен с синхровходами 1 К-триггера синхронных КЯ-тригУ35 герон (и)-го и и-го разрядов и с Т-входами ТЧ-триггеров остальных разрядов, первый выход каждого разряда, кроме (и)-го и п-го, соединен с входом последующего разряда, а второй выход кажцого разряда, кроме(и)-го и п-го, соединен с входами старших разрядов, кроме последующего, первый выход КЯ-триггера соединен с первым входом второго логич "зэлемента, выход которого соединен спервым входом первого логическогоэлемента, выход которого соединенс другими синхровходами синхронныхКБ-триггеров (и)-го и п-го разрядон и Ч-входами ТЧ-триггеров остальных разрядов, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью упрощения,первый й нторой ныходы и-го разрядасоединены попарно соответственно сК- и Б-входами синхронного КЯ-триггера:(и) -го разряда, первый и второйныходы (и)-го разряда соединеныпопарно соответственно с Б- и К"входами синхронного КБ-триггера и-горазряда, Я- и К-входы асинхронногоЙЯ-триггера первого разряда соединены попарно с двумя Б-входами КБтриггера, вторым и третьим входамивторого логического элемента, Я- иК-входы асинхронного КЯ-триггера второго разряда соединены попарно спервым и вторым К-входами 1 К-триггера первого разряда, первым и вторым К-входами КБ-триггера, вторым итретьим входами первого логическогоэлемента, первый 1- и третий К-входы1 К-триггера соединены с выходом второго логического элемента, Б-, Квходы асинхронных КБ-триггеров всех .разрядов, начиная с третьего разряда, соединены попарно с третьего по(2 п)-й К"входами КБ-триггера, счетвертого по (2 п)-й входами первого логического элемента, с второго, по (2 п) -й 1-входами 1 К-триггера.2. Счетчик по п. 1, о т л и ч а"ю щ и й с я тем, что выполнен на логических элементах И-НЕ.3. Счетчик по и. 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что выполнен на ло"гических элементах ИЛИ-НЕ,8 Таблица 1 1202050 Состояния Состояния на входах асинхронных КБтриггеров 9 разрядов на на вы" вхоходахэлемен 67 де тов К Б К Б 4 5 678 1 2 3 К Б К 1 1 1 1 0 О 0. 0 1 1 1 11 0 0 0 О О 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 О 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 11 1 0 О, 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1.1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 О О 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1, 0 О 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 О 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Состояния на первыхвыходах триггеров120205010о о о о о о о о о о о о о о оо о ооооооФщффФ Ффщщщоо оФщфФооФФещщфФоФщщоооооФ Ффщо .ФФ12 1202050 А Ц ще О 1 а 1 фф М ф з о М 1й о е н Х о .ф о цо Евщ ще е Е О О е е еее О О е еее О О е Оее О е ОО е О О е О О О Ц ф Ы1 ю 1 Щ ч х ф о ф п х о о И о о о и 111111,ф.111111 л1 О О О О ф О О О е е ещщ еее ее ее О О О О .еее ее О О .О О.е О О Ое ее ее О Р О еещ ещ е, ещ Ое е ещ ее е е ее ещ е ч 4а е е е е е ч Ощщ ещщ е е,- е е Ое е е е О О ефе О О О О ещ е ее е О О е е"е, ее Ое еО еО е е ещ е е щщ О е е е ее ещ ее О О ОеОо о о о - о о