Триггер со счетным входом

.И. Микроэлектронн устройств, М,; Сов 75, с. 102, рис.3. О.) ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 611/24-212.879.88, Бюл. У 33Курьеров374(088,8)рское свидетельство Скл, Н 03 К 21/00, 1в И.Н., Мансуров Б.М.ы(54) ТРИГГЕР СО СЧЕТНЫМ ВХОДОМ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах автоматики с повып(еннымитребованиями к надежности. Цель изобретения - повьпнение надежности ибыстродействия. Устройство содержиттри элемента памяти, выполненных натрех элементах ИЛИ-НЕ 1,2,3 и трехинверторах 4,5,6, Для достижения поставленной цели в устройство введеныпять элементов И 7,8,9, 10,11, причемпервый и второй элементы И 7,8 соединены с первым элементом ИЛИ-НЕ 1,третий и четвертый элементы И 9, 10соединены с третьим элементом ИЛИ-НЕ3, пятый элемент И 11 соединен с вторым элементом ИЛИ-НЕ 2, 1 илИзобретение относится к области импульсной техники и может использоваться в устройствах вычислительной техники,Цель изобретения - исключение неопределенности в работе устройства при отказе отдельных элементов или нарушения связей между кими, т.е. повышение надежности работы и быстродействия.На чертеже представлена схема триггера со счетным входом. Устройство состоит из трех элементов памяти (основного и двух вспомогательных), выполненных на трех элементах ИЛИ-НЕ 1-3 и трех логическихэлементах 4-6 (логические элементы выполнены в виде инверторов), и пяти 20 элементах И 7-11, входной шины 12,Основной элемент памяти содержитэлемент ИЛИ-НЕ 1, логический элемент4 и элементы И 7 и 8, первый вспомогательный элемент памяти - элемент 25 ИЛИ-НЕ 3, логический элемент 6 и элементы И 9 и 10, второй вспомогательный элемент памяти " элемент ИЛИ-НЕ 2, логический элемент 5 и элемент И 11, причем выход первого элемента ИЛИ-НЕ 1 соединен с входом первого логического элемента 4 и первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ 2, вь 1- ход которого соединен с входом второго логического элемента 5, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 соединен с входом третьего логического элемента 6, выходы первого и второго элементов И 7 и 8 соединены с первым и вторым входами первого элемента 40 ИЛИ-НЕ 1 соответственно, выходы третьего и четвертого элементов И 9 и 10 соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 соответственно, выход пятого элемента 5 И 11 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-ИЕ 2, первый вход первого элемента И 7 соединен с выходом первого логического элемента 4, а первые входы второго - пятого эле 10 ментов И 8-11 соединены с входной шиной 12, вторые входы первого и второго элементов И 7 и 8 соединены с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ 3, второй вход третьего э,пемецта И 9 со 55 единец с выходом третьего логичес" кого элемента 6, второй вход четвертого э,цемента И 10 соединен с выходом второго эцемецта ИЛИ-НЕ 2, а второй вход пятого элемента И 111 - с выходомвторого логического элемента 5,Устройство работает следующим образом.При включении источников питаниясостояние триггера со счетным входомможет быть произвольным и если оцосовпадает с одним из четырех разрешенных состояний, то работа устройства протекает в следующей последовательности,Предположим, что основной элемент памяти находится в нулевом состоянии1 при котором на выходах второго и третьего элементов ИЛИ-НЕ 2 и 3 и выходе первого логического элемента уровень логического "0", а на выходах первого элемента ИЛИ-НЕ 1 и второго и третьего логических элементов 5 и 6 уровень логической "1", а на входной шине 12 сигнал логической ц 111 . Тогда по окончании действия входного сигнала через время равное средней задержке в логических элементах И-ИЛИ-НЕ или НЕ, состояние выхода третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 изменяется на единичное, и через время 2происходит переключение первого вспомогательного элемента памяти (сигнал на выходе третьего логического элемента 6 равен логическому "0"), Состояние основного эле-мента памяти из-за отсутствия сигналов логической " 1" на выходах элементов И 7 и 8 не меняется, а следовательно, не меняется состояние второго вспомогательного элемента памяти, так как сигнал логической "1" с выхода первого элемента ИЛИ-НЕ 1, поступая на вход второго элемента ИЛИ-НЕ 2, удерживает второй вспомогательный элемент памяти в нулевом состоянии, При поступлении на вход устройства следующего сигнала логической "1" на выходе второго элемента И 8 формируется сигнал логической "1" и через времяна выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 1 устанавливается сигнал логического "0", а через время 2основной элемент памяти устанавливается в единичное состояние (сигнал логической " 1" ца выходе первого логического элемента 4), Переключение вспомогательных элементов памяти це происходит из-за отсутствия соответствующих сигналов на их входах, По окончании сигнала ца входной шине 12 сигналы:ц 1 ги 1 еской"1" ца входах второго элемента ИЛИНЕ 2 отсутствуют и через время 2происходит переключение второго вспомогательного элемента памяти (сиг 5 нал ца выходе второго элемента И 11 ИНЕ 2 равен логической "1", а на вы - ходе второго логического элемента 5 - логическому "0") Состояние выходов остальных элементов памяти остаО ется прежним, Цикл работы устройства заканчивается при поступлении следующего входного сигнала, формирующего на выходе четвертого элемента И 10 сигнал логической "1", в результате через время С оканчивается действие сигнала на выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 и соответствующих входах первого элемента И 7 и второго элемента И 8, что приводит к установлению на выходе первого элемента ИЛИНЕ 1 через время 2 Г сигнала логической "1", а через время 3- к переключению основного элемента памяти в нулевое состояние (сигнал на вы ходе первого логического элемента 4 равен логическому "0"), Переключение второго вспомогательногр элемента памяти завершается через время 4,Для надежного перехода устройства из единичного состояния в нулевое необходимо, чтобы средняя задержка сигнала третьего логического элемента .6 была меньше суммарной задержки сигнала вервом и втором элементах ИЛИ 35 НЕ 1 и 2, Если после переключения второго вспомогательного элемента памяти сигнал на входной шине 12 исчезает, то функционирование триггера со счетным входом повторяется. Однако в связи с тем, что по окончании входного сигнала начинает переключаться только первый вспомогательный элемент памяти, его минимально возможная длительность равна 27. При такой дли тельности входного сигнала начало цикла работы будет иным, В момент окончания входного сигнала длительностью 2первый вспомогательный элемент памяти находится в нулевом состоянии, второй вспомогательный элемент памяти - в единичном состоянии, а основной элемент памяти переключается (на выходе первого логического элемента 4 - логический "0", первогоэлемента ИЛИ-НЕ 1 - логическая " 1"). Через время 7 сигнал на выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 становится равным логической "1", заканчивается переключеьце основного элемента памяти в нулевое состояние и переключа -ется второй вспомогательный элемецтпамяти (сигнал ца выходах второгологического элемента 5 равен логцчес -кой "1", второго элемента ИЛИ-НЕ 2равен логическому0"), Через время2первый вспомогательный элемецтпамяти устанавливается в единичноесостояние, второй вспомогательныйэлемент памяти - в нулевсе состояние,а основной элемент памяти остаетсяв нулевом состоянии. Дальнейшие пере)ключения элементов памяти в цикле работы устройства аналогичны рассмотренным,После включения источников питанияустройство находится в любом из четырех запрещенных состояний, не встречающихся при его функционировании,три из которых характеризуются нулевым состоянием первого вспомогательного элемента памяти и произвольнымсочетанием единичных состояний основного и второго вспомогательного элементов памяти, а четвертое - нулевым состоянием основного элемента памяти в сочетании с единичным состоянием вспомогательных элементов памяти,При нахождении устройства в запрешеццом состоянии и отсутствии сигнала логическои "1" ца входной шине 12 первый вспомогательный элементпамяти устанавливается в единичноесостояние. Второй вспомогательныйэлемент памяти при нулевом сигнале входа аналогичен комбинационной логической схеме, выходной сигнал которой (второго логического элемента 5) повторяется сигнал с выхода первого элемента ИЛИ-НЕ 1 основного элемента памяти, Основной элементпамяти с момента установленная логической "1" ца выходе третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 представляет собой триггер, установочные входы которого отключены, поэтому его состояние может быть произвольным. Таким образом, при отсутствии входного сигнала устройство переходит из любого запрещенного состояния в разрешенное, при котором первый вспомогательный элемент памяти находится в единичном состоянии, а состояние основного и второго вспомогательного элементов памяти одинаково (нулевое или единичное), Работа схемы триггера со счетным входом может осуществляться сигцапа1422364 5ми как логической "1", так и логического 0" (инверсными сигналами).В случае управления сигналами логического 0" выходные сигналы основного элемента памяти формируются после окончания действия входного инверсного сигнала. Вьгхопы второго вспомогательного элемента памяти явСоставитель А. БестемяноваТехред М,Лидык Корректор М.Демчик Редактор Л.Зайцева Заказ 4439/55 Тираж 928ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул, 11 роектная, 4 ляются выходами переноса: выход второГо элемента ИЛИ-НЕ 2 - выходом переноса в виде логической "1", а выход второго логического элемента 5 - инВерсным выходом переноса, Длительность входных сигналов при функциони роВании устройства определяется временем переключения триггера с раэдепьными входами, т,е должна быть не меньше 2. Предполагая, что приращение средней задержки д в элементах И"ИЛИ-НЕ по сравнению с элементами ИЛИ-НЕ компенсируется соответствующим уменьшением в элементах НЕ и исключена вероятность единичного состояния второго вспомогатель ного элемента памяти перед переходом устройства в состояние, определяемое включением основного элемента памяти (1 к в ) получают минимально допусти 2мый интервал между двумя входными сигналами Т=47, т,е, максимальная частота переключения триггера со счетньгм входом Ру, = 1/4 кг Формула изобретенияТриггер со счетным входом, содер жащий входную шину и три элемента памяти, выход первого элемента И 11 И-НЕсоединен с входом первого логическогоэлемента и. первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом второго логического элемента, выход третьего элемента ИЛИ-НЕсоединен с входом третьего логического элемента, о т л и ч а ю щ и й- .с я тем, что, с целью повьшения надежности работы и быстродействия, внего введены пять элементов И, причемвыходы первого и второго элементов Исоединены с первым и вторым входамипервого элемента ИЛИ-НЕ соответственно, выходы третьего и четвертого элемантов И соединены с первым и вторымвходами третьего элемента ИЛИ-НЕ соответственно, выход пятого элемента Исоединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход первогоэлемента И соединен с выходом первого логического элемента, а первыевходы второго - пятого элементов Исоединены с входной шиной, вторыевходы первого и второго элементов Исоединены с выходом третьего элементаИЛИ-НЕ, второй вход третьего элемента И соединен с выходом третьегологического элемента, второй вход четвертого элемента И соединен с выходомвторого элемента ИЛИ-НЕ, а второйвход пятого элемента И - с выходомвторого логического элемента, логические элементы выполнены в виде инверторов