Счетчик джонсона

(54) СЧЕТЧИК ДЖОНСОНА 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике,Известен счетчик Джонсона, построенный на основе замкнутого в кольцо. регистра сдвига Щ.Однако он не обеспечивает коррекции запрещенных .состояний.Известен также счетчик Джонсона, со-. держащий тактовую шину, М -разрядный регистр сдвига, в каждый разряд которо1 О го, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых соединены соответственно с входами установки в единицу и ноль разрядов, во всех, за исключением второго, разрядахинверсный выход Последнего разряда ре гистра сдвига соединен с информационным входом первого разряда, тактовая шина соединена со счетными входами разря дов, выходы первого и второ-о элементов И второго разряда соединены со входами установки в единицу и ноль последнего разряда, первые входы первых и вторых элементов И соединены соответствен 2но с инверсным и прямым выходами первого разряда, в каждом разряде, кроме второго, вторые входы элементов И соединены с прямым и инверсным выходами предыдущего разряда, вторые входы элементов И второго разряда соединены с . прямым и инверсным выходами предпоследнего разряда.В этом счетчике при появлении вследствие сбоя запрешенной комбинации происходит ее коррекция, и счетчик устанав- ливается в разрешенное состояние 21.Недостатком,его является. большое время выхода из запрещенных состояний.Целью изобретения является уменьшение времени выхода из эапрешенных состояний.Для достижения поставленной цели в счетчике Джонсона, содержащем тактовую шину, И - разрядный регистр сдвига, в каждый разряд которого, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых смдинены соответственно с входами установки в единицу и ноль746783ециницу й в ноль разрядов 1 - 2 - 1 - 7соединены соответственно с выходамиэлементов И 2 - 1, 3 - 1 7 - 1и с выходами элементов И 2 - 2,3 - 2,7-2; прямой и инверсный выходыразряда 1 - 1 соединены соответственнос первыми входамй элементов И 2 - 1114 - 1 и элементов И 2 - 2 и 4 - 2;прямой и инверсный выходы разряда10 1 - 2 соединены соответственно с первыми входами элементов И 3 - 1 и3 - 2; прямой и инверсный выходы разряда 1 - 4 соединены соответственносо вторыми входами элементов И 2 - 1 о15 3 - 1, с первыми вхоцами элементовИ 5 - 1 и 6 - 1 и со вторыми вхоцамиэлементов И 2 - 2 П 3 - 2, первымивходами элементов И 5 - 2 П 6 - 2;прямой выход разряда 1" - 8 соединен. со вторыми входами элементов И 4 - 1 й6 - 1 и с первым входом элемента И7 - 1 ы инверсный выход разряда 1 - 8соединен со вторыми вхоцами элементовИ 4 - 2 И 6 - 2 и с первым входомэлемента И 7 - 2; прямой и инверсныйвыходы разряда 1 - 6 соединены соответственно со вторыми входами элементовИ 5 - 1, 7 - 1 и 5 - 2, 7 - 2,разряцов, во всех, за исключением второ 1 о, оазрядах инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен с информационным входом первого разряда, тактовая шина соецинена со счетными входами разрядов, выходы первого и второго элементов И второго разряда соединены соответственно с входами установкй в ециницу и ноль второго разряда, прямые и инверсные выходы первой пары разрядов регистра сдвига с номерами 1, Й соединены соответственно с входами первого и второго элементов И первого среднего разряда с номером А, равным" лелей части числа йН , прямые2 выходы каждого из вторых пар разрядовс номерами 1, А и А, Я соединены с входами первых элементов И соответственновторого среднего разряда с номером В, 20равным пелой части числат А я2третьего среднего разряда с номером С,равным лелей частя числа й + ннвер 2 25сные выходы каждого из,вторых пар разрядов с номерами 1, А и А, Й соедине"ны с входами вторых элементов И соответственно второго среднего разряда сномером В и третьего среднего разряда 30с номером С, прямые выходы третьихпар разрядов с номерами 1, В; В, А;А, С и С, Й соединенв соответственнос входами первых элементов И четверто го, пятого, шестого и седьмого средних 35разрядов с номерами, равными целымчастям чисел 1+В, В+А, А+С и С+Й2 - 2 2 2входы вторых элементов И которых соединены соответственно с инверсными вы "-ходами третьих пар разрядов с номерами1,В; В,А; А,С; С,Й прямые и инверсныевь 1 хбдь 1 последующих ыпар разрядбв соединены аналогичным образом с входами элементов И последующих средних разрядов 45с соответствующими номерами.На чертеже изображен счетчик Джонсо-.на на восемь разрядов.Счетчик содержит регистр 1 сдвига сразрядами 1 - 1,1 - 2, 1 - 3 1 - 4,1- 50- 5,1 - 6, 1 - 7,1 - 8; элементы И2- 1,3-1,; 7-1;2-2,3 - 2 7 - 2 тактовую шину 9.Тактовая шина 9 соединена со счетными входами разрядов 1 - 1, 1 - 2 15а1 - 8, инверсный выход последнего изкоторых соединен с информационным входом разряда 1 - 1; входы установки в еНомер первого среднего разряда 1 - 4 определен целой частью числа8 номера второго срепнего раеря 21 - 2 и третьего среднего разряда 1 -6 определены соответственно целыми частямя чясел 1 е 4 я 4 + 8,номера2 2четвертого среднего разряда 1 - 3, пятого среднего разряда 1 - 5 и шестого среднего разряда 1 - 7 определены соответственно целыми частями чисел 8+4 4 т 6,нбт 8.2 2 2Предлагаемое устройство беэ наличия сбоев функционирует как обычный счетчик Джонсона. При состоянии 00000001 и наличии сбоя, например, в разряде 1 - 1 счетчик Джонсона переходит в состояние, относящееся к истинному циклу работы в следующей последовательности; 10000001.+ 10010001- 11010101 -ъ 1 111111В устройстве-прототипе при возникновении подобного сбоя последовательность состояний будет следующей:10000001 -+ 11000001 в 11100001-ф 11110001-ф- 11111101-8.11111111.74678Для случая М -разря диого счетчика- , прототипа максимальное время выхода из запрещенных состояний равно;Т ЛТ( М 2сгде д 1 х- время коррекции одного разря 5да.В предлагаемом устройстве.максимальное время выхода из запрещенных состоГяний равноТ 2 ЛТ ГСД 2(М) ет. е. меньше, чем в прототипе прий 5, причем разница Т - Т увеличивается с ростом числа разрядов.формула изобретенияСчетчик джонсона, содержащий тактовую шину, Й -разрядный регистр сдвига, 20 в каждый разряд которого, кроме первого и последнего, включены два элемента И, выходы которых соединены соответственно с вкодами установки в единицу и ноль разрядов, во всех, за исключением 25 второго, разрядах инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен с информационным входом первого разряда, тактовая шина соединена со счетными входами разрядов, о т л и - 30 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени выхода иэ запрещенных состояний, выходы первого и второго элементов И второго разряда соединены соответственно с входами установки в З 5 единицу и ноль второго разряда, прямые и инверсные выкоды первой пары разрядов регистра сдвига с номерами 1,М соединены соответственно с входами первого и второго элементов И первого среднего разряда с номером А, равным целой 36части числа 1 + М, прямые выходы каж 2дого из вторых пар разрядов с номерами 1, А и А, Й соединены с входами первых элементов И соответственно второго среднего разряда с номером В, равным целой части числа 1 + А , и третьего среднего2разряда с номером С, равным целой части числе ААе , инверсные выхоцы кеж 2дого из вторых пар разрядов с номерами 1, А и АМ соедийены с входами вторых элементов И соответственно второго среднего разряда с номером В и третьего среднего разряда с номером С, прямые выходы третьих пар разрядов с номерами 1, В; В, А; А, С и С,М соединены соответственно с входами первых элементов И четвертого, пятого, шестого и седьмого средних разрядов с номерами, равными целым честим чисел 1 е В, В е А2 2 А + С и С е Л, виолы втореп елемен 2 2тов И которых соединены соответственно с инверсными выходами третьик пар разрядов с номерами 1, В; В, А; А, С; С, М, прямые и инверсные выходы по- следующих пар разрядов соединены аналогичным образом со входами элементов И последующих средних разрядов с соответствующими номерами.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М "Сов. Радио, 1975, с. 202, рис. 5.35.2. Авторское свидетельство СССР М 539381, Н 03 К 23/02, 1976 ( прототип).