N-разрядный двоичный счетчик

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 261279. (21) 2882415/18-21 (51) М Л с присоединением заявки М -Н 03 К 23/00 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.12,81(54) М-РАЭРЯДНЫИ ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к устройст вам импульсной техники и может быть использовано при построении измерительных приборов и узлов цифровой вычислительной техники.Известен двоичный счетчик, содержащий счетных вход и п разрядов, каждый из которых содержит В 5- триггер на логических элементах И-НЕ(ИЛИ-НЕ), и три логических элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ), кроме того, ираэряд содержит четвертый элемент И-НЕ(ИЛИ-НЕ), причем выход первого элемента каждого разряда соединен с 5-входом триггера и входом третьего элемента этого разряда, В-входами триггеров и входами первых элементов предшествующих разрядов, выход второго элемента каждого разряда, кроме п-го, соединен со входами первого и третьего элементов последующего разряда, выход второго элемента и-го разряда соединен со входом четвертого элемента п-.го разряда, выход третьего элемента каждого разряда соединен со входами первого и второго элементов этого разряда, выход четвертого элемента и-го разряда соединен с В-входами триггеров и входами первых элементов всех разрядов,а счетный вход соединен со входамипервых элементов всех разрядов ичетвертого элемента и-го разряда)1.Недостатком этого двоичного счетчика является сравнительно низкоебыстродействие.Известен также М-разрядный двоичный счетчик, содержащий М В 5-триггеров, многоустойчивый элемент иМФ 1 дополнительных элементовИ-НЕ(ИЛИ-НЕ), каждый В 5-триггерсодержит первый и вторсй элементыИ-НЕ.(ИЛИ-НЕ), входы которых соединены с выходами соответственно вто рого и первого элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ)того же В 5-триггера, многоустойчивый элемент содержит М 1.1 вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого из которых соединен с 20 входами всех остальных вспомогательных. элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выходкаждого 1-ого вспомогательного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входом первого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)1-ого В 5-триггера и входами вторых элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) предыдущих В 5-триггеров, входы вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединены с входом М-разрядного дво ичного счетчика, выход второго эле 894876мента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) каждого 1-огоВ 5-триггера соединен с входом 1-огодополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)а выход первого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)й-ого разряда соединен с входом М+1 ого дополнительного элементаИ-НЕ(ИЛИ-НЕ) 2 .Недостатком этого М.-разрядногодвоичного счетчика является срав -нительно низкое быстродействие.Цель изобретения - повЫшение быстродействия.0Поставленная цель достигается тем,что в й-разрядном двоичном счетчике,содержащем й В 5-триггеров, многоустойчивый элемент и М+1 дополнительных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ),. каждый 5В 5-триггер содержит первый и второйэлементы И-НЕ(ИЛИ-НЕ), входы которыхсоединены с выходами соответственно второго и первого элементовИ-НЕ(ИЛИ-НЕ) того же й 5-триггера, 20многоустойчивый элемент содержитМ 1 вспомогательных элементовИ.-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каядого иэ которых соединен с входами всех остальных вспомогательных элементов 25И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого -оговспомогательного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)соединен с входом первого элементаИ-НЕ(ИЛИ-ИЕ) 1-ого В 5-триггера ивходами вторых элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ)предыдущих В 5-триггеров, входы вспоЗОмогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ)соединены с входом й-разрядного,.двоичного счетчика, выход второгоэлемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) каждого 1-огоВ 5-триггера соединен с входом 1-огодополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ),а выход первогЬ элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)М-ого разряда соединен с входомМ+1-ого дополнительного элементаИ-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого 1-ого 40дополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)соединен с входами всех вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ),кроме1-ого, выход каждого 1-ого вспомогательного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входами всех дополнительных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ),кроме 1-ого, авыход первого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)каждого 1-ого В 5-триггера соединенс входами дополнительных логических 50элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), начиная с1+1-го.На чертеже показана структурнаясхема первых трех разрядов М-разрядного двоичного счетчика.Двоичный счетчик содержит В 5-триггеры 1-3, многоустойчивый элемент4 и четыре дополнительных элемента5-8 И-НЕ(ИЛИ-НЕ), каждый Вб-триггерсодержит первый 9 и второй 10 элементы И-НЕ(ИЛИ-НЕ), входы которых 60соединены с выходами соответственно второго 10 первого 9 элементовИ-НЕ(ИЛИ-НЕ)того же В 5-триггера,многоустойчивый элемент содЕржитчетыре вспомогательных элемента 11- 65 14 И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого иэ которых соединен с входами всех остальных вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого 1-ого вспомогательного элемента .И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входом первого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ)1-ого В 5-триггера и входами вторых 10 элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) предщущих В 5-триггеров, входы вспомогательных элементов 11-14 И-, НЕ(ИЛИ-НЕ) соединены с входом 15 двоичного счетчика, а выход второго элемента 10 И-НЕ(ИЛИ-НЕ) каждого 1-ого В 5-триггера соединен с входом 1-ого .дополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ), а выход первого элемента 9 И-НЕ (ИЛИ-НЕ)последнего разряда соединен с входом последнего дополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ+НЕ), выход каждого С-ого дополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ"НЕ) соединен с входами всех вспомогательных элементов И-НЕ (ИЛИ-НЕ), кроме С"ого, выход каждого 1-ого вспомогательного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входа ми всех дополнительных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), кроме 1-ого, а выход первого элемента И-НЕ(ИЛИ-ЙЕ) каждого 1-ого В 5-триггера соединен с входами дополнительных логических элементов И-НЕ(ИЛИ-ЯЕ), начиная с +1-ого.Двоичный счетчик работает следующим образом.При состоянии логического нуля на входе 15 в зависимости от состояния В 5-триггеров 1,2 или 3 один кз элементов 5-8 установлен в нулевое логическое состояние, а все остальные установлены в состояние логической единицы. Так, если элемент 10 И-НЕ(ИЛИ НЕ) первого й 5-триггера установлен в состояние логического нуля, а в единичное состояние установлен элемент 5 И-НЕ(ИЛИ-НЕ). Фронт счетного импульса на входе 15 вызывает переключение в нулевое логическое состояние одного из элементов 11-14 И-НЕ(ИЛИ-НЕ), после чего происходит переключение В 5"триггеров разрядов таким образом, что в единичное состояние устанавливается В 5-триггер соответствующего разряда, а все В 5-триггеры младших разрядов устанавливаются в состояние логического нуля. Затем один из элементов 5-8 И-НЕ(ИЛИ-НЕ) переключается из нулевого логического состояния в единичное. Срез счетного импульса на входе 15 вызывает переключение из состояния догического нуля в состояние логической единицы одного из элементов 11-14 И-НЕ(ИЛИ-НЕ), после чего устанавливается состояние логического нуля на выходе одного из элементов 5-7 или 14 И-НЕ(ИЛИ-НЕ)Далее процесс счета повторяется аналогичным образом.-35, Р аказ 11508 7ИИПИ Государспо делам изоб3035, Москва,Подпикомитета СССРоткрытийушская наб 4/5 о илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Максимальная частота следованиявходных импульсов равна1Ъакс =кс 5 с, фгде 1 с - среднее время задержкипереключения логического элементаи не зависит от числа разрядов. М-разрядный двоичный счетчик, содержащий М В 5-триггеров, многоустойчивый элемент и М+1 дополнительных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), каждый ЙЗ- триггер содержит первый и второй эле менты И-НЕ(ИЛИ-НЕ), входы которых соединены с выходами соответственно второго и первого элементов И-НЕ (ИЛИ-НЕ).того же Кб-триггера, много- устойчивый элемент содержит М+1 20 вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) выход каждого из которых соединен с входами всех остальных вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), выход каждого 1-ого вспомогательного элеменга И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входом первого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) 1-ого Й-триггера н входами вторых элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) предыдущих йб-триггеров, входы вспомогательных элементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединены с входом М-разрядного двоичного счет-,чика, выход второго элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) каждого 1-ого КЬ-триггерасоединен с входом 1-ого дополнитель.ного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ), а выходпервого элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) й -огоразряда соединен с входом М+1 -огодополнительного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ),о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, выход каждого 1-ого дополнительногоэлемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входами всех вспомогательных элементовИ-НЕ(ИЛИ-НЕ), кроме 1-ого, выходкаждого 1-ого вспомогательного элемента И-НЕ(ИЛИ-НЕ) соединен с входами всех дополнительных элементовИ-НЕ(ИЛИ-НЕ), кроме 1-ого, а выходпервого элемента И-НЕ(ИЛИ-ЙЕ)каждого 1-ого кЬ-триггера соединен свходами дополнительных логическихэлементов И-НЕ(ИЛИ-НЕ), начиная с1+1-ого,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 418982, кл. Н 03 К 23/02, 1975. 2. Гуртовцев А.Л., Петренко А.ф., Чапенко В.П Логическое проектирование устройств автоматики, "Зинатне", Рига, 1978, с.148, рис,5-6 (прототип).