Кольцевой счетчик

)4 Н 03 К 23/5 ЮЬЕМ И ОтНРЫтИЯМ НИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕ ПО ИЭОЬРЕТЕ ОПИС(53) (56) ныеСове ское рад6.26. с 15 Н АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ 4395567/24-212203.8823. 12,89, Бал. Юф 47Азербайджанский институт нефти имки им. М.АзизбековаМ.П.Грановский, А,С.Мякочин А,Мамедов621.374.324 (088.8)Авторское свидетельство СССР713, кл, Н 03 К 23/24, 1967. укреев И.Н. и др. Микроэлектронхемы цифровых устройств. - М.: т ио, 1975, с, 294,(54) КОЛЫЕВОЙ СЧЕТЧИК(57) Изобретение относитс 801531213 ной технике и моюет быть использовано в устройствах обработки дискретной информации, а такие в распределителях импульсов. Цель изобретения -повышение надежности функционирования и расширение области применения-,В счетчик введены 0-триггер 1, формирователи 7 и 8 импульсов, элементы И 9 и 10 и вина 15 сброса. Счетчик также содержит К-триггеры 2 - 4,элементы И-НЕ 5,1 в 5.3, 6.1 - 6.3,счетный триггер 13 запуска и входную шину 14. Обеспечивается коррекция состояния при Возникновениисбоя, а также возмокность работыкак с четньм, так и с нечетным количеством разрядов. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки дискретной информации, а также в распределителях импульсов,Целью изобретения является повышение надежности функционирования ирасширение области применения.Поставленная цель достигается засчет введения новых конструктивныхпризнаков, обеспечивающих коррекциюсостояния кольцевого счетчика вслучае возникновения сбоя и воэможность функционирования как с четным,так и с нечетным количеством разрядов еНа чертеже приведена схема кольцевого счетчика с количеством разрядов И, равным трем.Кольцевой счетчик содержит 0-триггер 1, КЯ-триггеры 2 - 4, соответственно первого, второго и третьегоразрядов, первые элементы И-НЕ 5,15.3 соответственно первого - третьего разрядов, вторые элементы И-НЕ6.1 - 63 соответственно первоготретьего разрядов, первый 7, второй8 формирователи импульсов, первый,второй элементы И 9 и 10, первую 11и вторую 12 тактовые шины, счетныйтриггер 13 запуска, входную шину 14,шину 15 сбросаВыходы элементов И-НЕ 5,1 - 5,3соединены соответственно с инверсными К-входами КЯ-триггеров 2 - 4,инверсные К-входы которых соединенысоответственно с выходами элементовИ-НЕ 6.1 - 6.3, входная шина 14 соединена со входом синхронизации триггера 13, прямой и инверсный выходыкоторого соединены соответственнос тактовыми шинами 11 и 12, первыевходы элементов И-НЕ 5,1, 6,1, 5.3 и6,3 соединены с тактовой шиной 12,первые входы элементов И-НЕ 5,2 и6.2 соединены с тактовой шиной 11,вторые входы элементов И-НЕ 5.15.3 соединены соответственно с прямыми выходами Р-триггера 1 и КЯ-триггеров 2 и 3, инверсные выходы которых соединены соответственно со вторыми входами элементов И-НЕ 6.1- 6.3,входсинхронизации и 0-вход О-триггера1 соединены соответственно со входной шиной 14 и с инверсным выходомКБ-триггера 4, вина 15 сброса соединена с первым входом элемента И 9,выход которого соединен с первым вхо 10 15 20 25 30 35 40 50 55 дом элемента И 10, с инверсным входом установки нуля 0-триггера 1 и сдополнительными инверсными К-входамиКБ-триггеров 2 - 4, прямой и инверсный выходы последнего из которых соединены соответственно с прямым и инверсным входами формирователя 7 импульсов и соединены соответственнос инверсным и прямым входами формирователя 8 импульсов, инверсный выходкоторого соединен со вторым входомэлемента И 9, инверсный выход формирователя 7 импульсов соединен со вторым входом элемента И 10, выход которого соединен с инверсным входом установки нуля триггера 13.В устройстве введенный П-триггер1 является дополнительным первымразрядом, поэтому код с выходов цЯ 4 кольцевого счетчика следует снимать соответственно с прямых выходов0-триггера 1 и КБ-триггеров 2 - 4,При этом триггеры 2 и 4 становятсятриггерами четных разрядов, а триггерыи 3 - триггерами нечетных разрядов,Кольцевой счетчик работает следующим образом.Сбросовый нулевой импульс с шины15 счетчика через элемент И 10 устанавливает по сбросовым К-входамтриггеров все разряды в нулевое сос"тояние, при котором на выходах Я4 счетчика устанавливаются нули иодновременно сбрасывается в нультриггер 13 запуска. При этом напервой тактовой шине 11 устанавливается "0", а на второй шине 12 - "1",которая поступает на первые входыэлементов И-НЕ 6,1, 6.3 четных разрядов. Так как на их вторые входы синверсных выходов триггеров нечетных разрядов также поступают единицы, то на выходах элементов ИВЕ 6.1 и 6.3 четных разрядов образуются нули, поступающие на К-входытриггеров 2 и 4 четных разрядов иподтверждающие нулевое состояние этихтриггеров.При поступлении на шину 14 первого счетного импульсапереключаетсятриггер 13. запуска, на первой тактовой шине 11 образуется "1", а на шине 12 - "0", который блокирует элементы И-НЕ 5,1, 6,1, 5.3, 6,3 всехчетных разрядов. Одновременно переключается в единицу триггер 1 первого разряда, на Э-вход которого пос5 15312тупае т 1 с инверсного выхода три ггера 4 последнего разряда, н а первомвыходесчетчика у с тана влив ае тс я" 1 " и образуется выходной код 1 000 .При поступлении н а шину 1 4 второго счетного импульса триггер 1 3 з апуска переключается в " 0 " , на первойтактовой шине 1 1 устанавливается " 0 " ,а на нторой шине 1 2 - " 1 " . Та к к ак10на оба входа элемента И-НЕ 5,1 второго разряда поступают единицы, тона его выходе образуется "0", который переключает КЯ-триггер 2 второго разряда в единицу и на выходеЯ 2 образуется " 1, Элементы И-НЕ6.1 и 62 второго и третьего разрядов заперты нулями, поступающимина них с инверсных выходов триггеров соответственно первого и второго разрядов. Устанавливается выходной код счетчика 1100,При поступлении в счетчик третьего счетного импульса переключаетсятриггер 13 запуска, а на первой шине 11 устанавливается единица исрабатывает элемент И-НЕ 5.2 третьего разряда, так как на его обоихвходах присутствуют единицы, что приводит к переключению КБ-триггера 3третьего разряда в единицу и образо 30ванню "1" на выходе ЯЗ. В счетчикеустанавливается выходной код 1110,С поступлением четвертого счетного импульса срабатывает последнийтриггер 4 и на выходах Я - Я 4 устройства устанавливаются единицы, образуя выходной код счетчика 111.После переключения последнего триггера 4 в "1" по сигналам с его прямогои инверсного выходов, поступающим на 0входы первого формирователя 7, на выходе последнего Формируется короткийимпульс нулевого уровня, который через первый элемент И 10 сбрасываеттриггер 13 запуска в нуль, т.е. производится коррекция фазы триггеров13, при которой на первой тактовойшине 11 устанавливается "0", а навторой шине 12 - .При поступлении в счетчик пятого 50импульса триггер 13 запуска переключается в единицу, на шине 11 устанавливается "1", а на шине 12 - "0", покоторому запираются вторые элементыИ-НЕ 6.1, 6,3 всех четных разрядов. 55Одновременно по пятому импульсу триггер 1 первого ряэряда возвращается в"0", так как на его Р-вход по цепи 13 6перекрестной обратной связи поступает "О с инверсного выхода триггера4 (последнего) разряда счетчика и на выходе 1 образуется нулевой уровень. Выходной код счетчика при этом будет 0111При поступлении шестого импульса триггер 13 запуска переключается в нуль, на первой шине 11 устанавлинается "0", а на второй шине 12 - "1", При этом на выходе второго элемента И-НЕ 6.1 второго разряда вырабатывается "0" и триггер 2 второго разряда возвращается в нулевое состояние, Триггеры последующих разрядов остаются в состоянии единиц, а выходной код счетчика при этом будет 0011,При поступлении седьмого импульса возвращается в нуль триггер 13 третьего разряда, образуя код счетчика 0001,С поступлением в счетчик восьмого импульса возврацается н нуль триггер 4 последнего разряда, После его переключения н "О по сигналам с инверсного и прямого выходон, поступающим на входы второго формирователя 8, на выходе последнего формируется короткий импульс нулевого уровня, который через элемент И 9 поступает на сбросовые К-входы триггеров всех разрядов, подтверждая их нулевое состояние. Этот же импульс через элемент И 10 сбрасывает триггер 13 запуска в нуль, т.е. при переключении последнего триггера в "0" производится коррекция фазы триггера 13, при которой на первой тактовой шине 11 устанавливается "0", а на второй шине 12 "1". Образовавшийся выходной код 0000 соответствует исходному состоянию счетчика, который готов к следующему циклу работы.Следовательно, при правильной работе предлагаемого счетчика в направлении от первого разряда к последнему распространяется непрерывная волна единиц", которая затем переходит в непрерывную "волну нулей", распространяющуюся в том же направлении с поступлением каждого счетного импульса. В случае сбоев в работе счетчика он принимает какое-либо запрещенное состояние, например 0100 или 1011, нарушающее непрерывность "волны нулей" или волны единиц". Правильная работа счетчика восстанавливается благодаря связи сбросовых входов триггеров счетчика с выходом1531213 Составитель РановРедактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Заказ 7966/56 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 элементов И 9 и 10; при переключении последнего триггера в нуль, в независимости от правильности состояния при этом счетчика, на выходе формирователя 8 формируется короткий импульс нулевого уровня, по которому счетчик всегда устанавливается, в разрешенное (исходное) состояние 000О.10Коэффициент пересчета счетчика четный и равен 2 Н, где Ю включает разряд на триггере 1. Для получения нечетного коэффициента пересчета, равного 2 п, достаточно подключить к счетчику дополнительный элемент И, один его вход соединить с инверснви выходом последнего триггера, другой вход - с инверсным выходом предпоследнего триггера, а Э-вход триггера первого разряда соединить с выходом этого до олнительного элемента И.Таким образом, коррекция фазы триггера запуска по моментам переключений последнего Я-го триггера из "О" в "1" или иэ "1" в "О" обеспечивает правильную очередность переключений триггеров первого и второго разрядов в независимости от того четное или нечетное число Н разря 30 дов имеет предлагаемый счетчик и позволяет сохранить постоянство (неизменность) структуры счетчика при различном числе разрядов благодаря наличию введенных конструктивных 35 признаков, которые позволяют также восстанавливать правильную работу счетчика при сбоях. Формула изобретения 40Кольцевой счетчик, содержащий входную шину, две тактовые шины, счет ный триггер запуска и Ю разрядов, каждый из которых содержит КЗ-триггер и первый и второй элементы И-НЕ, 45 выходы которых соединены соответст, венно с инверснвии З- и К-входамиКЗ-триггера, входная зина соединена с входом синхронизации счетного триггера запуска, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первой, второй тактовыми шинами, в каждом нечетном разряде первыевходы первого и второго элементов И-НЕсоединены с второй тактовой шиной,в каждом четном разряде первые входы первого, второго элементов И-НЕсоединены с первой тактовой шиной,в каждом разряде, кроме первого,вторые входы первого, второго элементов И-НЕ соединены соответственно спрямьи и инверсньи выходами КЗ-триггера предыдущего разряда, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с пельш повышения надежности функционированияи расширения области применения, внего введены два формирователя импульсов, два элемента И, шина сброса и О-триггер, вход синхронизации,О-вход, прямой и инверсный выходыкоторого соединены соответственнос входной шиной, с инверсным выходомтриггера последнего разряда и с вторыми входами первого, второго элементов И-НЕ первого разряда, шинасброса соединена с первым входомпервого элемента И, выход которогосоединен с первьи входом второгоэлемента И, с инверсньи входом установки нуля 0-триггера и с дополнительными инверскьии К-входами КЗтриггеров всех разрядов, прямой и инверсный выходы КЗ-триггера последнего разряда соединены соответственнос прямым и инверсньи входами первого формирователя импульсов и соединены соответственно с инверсньи ипрямьи входами второго формирователя импульсов, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, инверсный выход первого формирователя импульсов соединенс вторым входом второго элемента И,выход которого соединен с инверснвивходом установки нуля счетного триггера запуска,