Синхронный счетчик

Союз Советскнк Социалистических РеспубликОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 790347(5)М, Кл. Н 03 К 23/02 Государствеииый комитет СССР по аелам изобретеиий и открытий(54) СИНХРОННЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к проектированию синхронных счетчиков,Известен синхронный счетчик, содержащий и разрядов, каждый из которых состоит из асинхронного счетного триггера, выполненного на логических элементах, и вентиля 1,Недостатком такого счетчика является сравнительно большое число вентилей, необходимых для организации межразрядных связей и невысокая степень синхронности (одновременности) срабатывания разрядов счетчика, каждый из которых является асинхронным счетным триггером (триггер с одним информационным входом) .Целью изобретения является повышение степени синхронности работы "четчика.Поставленная цель достигается тем, что в синхронный счетчик, содержащий и разрядов, каждый из которых состоит из асинхронного счетного триггера, выполненного на логических элементах, и вентиля, введен элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, а вы- ход с тактовым входом асинхронного счетного триггера каждого разряда,единичный выход которого подключен кпервому входу вентиля последующегоразряда, второй вход которого соединен с выходом вентиля предыдущегоразряда и со входом асинхронногосчетного триггера предыдущего разряда, а выход - с другим входом элемента ИЛИ-НЕ.Выход единичного плеча 1-го счетного триггера счетчика подключен кпервому входу, вентиля 2 И (1+1) -госчетного триггера, второй вход которого подключен к входу 1-го счетного триггера и к выходу его венти яя 2 И, при этом выход каждого венгиля 2 И подключен к входу элементаИЛИ-НЕ, выход которого подключен ктактовым входам всех вспомогательных триггеров20 Схема предлагаемого синхронногосчетчика приведена на чертеже. Син-,хронный счетчик содержит асинхронныйсчетный триггер 1, выполненный надвух тактируемых триггерах - основном 2 и вспомогательном 3, вентили(элемент 2 И) 4 и элемент ИЛИ-НЕ 5,Вход синхронного счетчика черезэлемент 2 И 4 подключен к входу первого асйнхронного счетного триггера 30 1 и к входу элемента ИЛИ-НЕ 5, а40 45 50 55 выход единичного плеча счетного триггера каждого разряда подключен к первому входу элемента 2 И 4, последующего разряда второй вход которого подключен к входу асинхронного счетного триггера 1 предыдущего разряда, а выход элемента 2 И 4 каждого разряда подключен к входу элемент ИЛИ-НЕ 5, выход которого подключен к тактовым входам всех вспомогательных триггеров 3 синхронного счетчика.Устройство работает по следующей технологической схеме.В исходном состоянии на входе синхронного счетчика сигнал отсутствует (С 0). В этом случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 действует уровень логической 1 и тем самым разрешается передача кода из всех основных триггеров 2 но вспомогательные триггеры 3. При поступлении сигнала на вход синхронного счетчика (С=1) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 сформируется уровень логической 1, блокирующий прием информации во вспомогательные триггеры 3 всех разрядон счетчика.Если до прихода первого сигнала все разряды счетчика находятся в нулевом состоянии (Ял= =0=0), то на выходах всех элементов 2 Идействует уровень логического О, и, н результате с поступлением первого импульса только триггер 2 первого разряда счетчика установится в единичное состояние(0 =1) . По окончании первого импульса (С=О) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 сформируется уровень логический 1 и вспомогательный триггер 3 первого разряда, примет состояние основного т.е. на его выходе тоже сформируется уровень логической 1 (О =1) . При поступлении второго импульса сформируется сигнал переноса на выходе элемента 2 И 4 второго разряда и его основной триггер 2 установится в единичное состояние Я=1),а основной триггер первого разряда сброситсяв нулевое состояние (Я =1) .Теперь на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 уровень логического 0 формируется под действием входного сигнаЛа и сигнала с,выхода элемента 2 И 4 второго разряда. По окончании входного сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 сформируется уровень логической "1" и в счетчике зафиксируется код 01 (О 1 О, 0=1).Когда в,счетчике устанавливается код 111 1= =0=0 =1),то во время действий вход 0 Ъного сигнала по мере его прохождения через цепочку из элементов 2 И 4, на входах элемента ИЛИ-НЕ 5 всегда присутствует уровень логической 1, и следовательно, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 действует уровень логического "0. По окончании входного сигнала на всех элементах 2 И 4 устанавливаются уровни логического О, а на его выходе уровень логической И, и, следова" тельно, в счетчике устанавливается код 000 ),=О =Я =0), Таким образом, схема предложенного счетчика выполнена с одним двухвходоным элементом 2 И на разряд, против двух вентилей 2 И в известной схеме.Следовательно, схема реализуется с меньшими затратами в числе вентилей,т.е. она является более простой по схемотехнической реализации. Меньшее число вентилей является причиной и меньщей мощности потребляемой счетчиком как в статике, так и в динамике.Наличие дополнительного элемента ИЛИ-НЕ практически не приводит к заметному увеличению мощностных, затрат, но способствует более высокой степени синхронности (одновременности) срабатывания всех разрядов счетчика. Последнее объясняется тем, что в известной схеме на одновременность срабатывания всех разрядов счетчика влияют как разброс в задержках элементов, образующих нспомогательные триггеры всех разрядов, так и разброс в задержках элементов 2 И, включенных на входах триггеров счетчика. В предложенной схеме степень одновременности срабатынания всех разрядов определяется только лишь разбросы н задержках элементов, образующих вспомогательные триггеры. Формула изобретенияСинхронный счетчик, содержащий празрядов, каждый из которых состоитиз асинхронного счетного триггера,выполненного на логических элементах,и вентиля, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения степенисинхронности его работы, в него введен элемент ИЛИ-НЕ, первый входкоторого соединен с входной шиной,а выход - с тактовым входОм асинхронного счетного триггера каждого разряда, единичный выход которого подключен к первому входу вентиля последу-ющего разряда, второй нход которогосоединен с выходом вентиля предыдущего разряда и со входом асинхронногочетного триггера предыдущего разряда, а выход - с другим выходом элемента ИЛИ-НЕ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств,М.Советское радио,1975, с. 256,рис.5.80(в)Заказ 9076/68 Тираж 995 Подписное ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д.4/5