Функциональный счетчик

ОП ИСАНИЕИЗЬЬРЕТЕ НИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоветсникСоцнаннстнчесинкРеспублик(22) Заявлено 24.03,80 (21) 2896553/18-21с присоединением заявки Рйав делан кзобретеикй в еткрыткйОпубликовано ЗОЛ 1.81. Бюллетень М 44Дата опубликовании описании ЗОЛ 1.81(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к вычислительной технике и может быль использовано в качестве счетчика, делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а также для получения групповых кодовых последовательностей импульсов.Известен кольцовой счетчик Джонсона, выполненный на основе синхронного регистра сдвига, инверсный выход последнего разряда которого соединен с информационным входом первого разряда, При работе счетчика происходит заполнение разрядов регистра единицами, а затем нулями 1).Недостатком известного устройства является невозможность осуществления циклического заполнения единичными и нулевыми состояниями произвольной длительности и в произвольной последовательности разрядов регистра. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является функциональный счетчик, содержащий й-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемента И-НЕ и формирователь одиночных импульсов 2. Недостатком известного функционального счетчика является недостаточный объем счета и низкая надежность, обусловленная малой длитель. ностыо импульса снимаемого с й-ого разряда регистра, определяемой временем срабатывания формирователя одиночных импульсов, временем про. хождения импульса установа через два элемента И.-НЕ и временем установления последнего разряда регистра в исходное состояние. Кроме того, устройство относительно сложно.Цель изобретения - увеличение объема счета и повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в функцноналъном счетчике, содержащем й-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемен. та И-НЕ, причем первая шина управления соеди. непа с первым входом первого элемента И-НЕ и со входом триггера управления, вторая шина управления соединена с первым входом второго элемента И-НЕ и входом триггера управле. ния, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, вто. рой вход которого соединен с инверсным выходом триггера управления, а выход третьегоэлемента И-НЕ соединен с 8-входами разрядоврегистра сдвига, кроме последнего, выход вто.роо элемента И.НЕ соединен с первым входомчетвертого элемента И-НЕ, второй вход которо.го соединен с прямым выходом триггера управления и информационным входом первого разряда регистра сдвига, а выход четвертого эле.мента И.НЕ соединен с В входами разрядов регистра, кроме последнего, входы синхронизации разрядов регистра соединены со входомсчетчика, прямой выход последнего разрядарегистра сдвига соединен со вторым входомпервого элемента И-НЕ, инверсный выход по.следнего разряда регистра сдвига соединен совторым входом первого элемента И-НЕ, инверсный выход последнего разряда регистра сдвигасоединен со вторым входом второго элементаИ-НЕ, а 8- и В-входы последнего разряда регистра сдвига соединены соответственно с пер.вой и второй шинами управления.На чертеже представлена схема функционального счетчика,Устройство содержит триггер 1,управления,элементы ИНЕ 2 - 5, й-разрядный регистр 6=1 -б".й сдвига, шины 7 и 8 управления и шину9 тактовых импульсов, являющуюся входомсчетчика,Шина 7 управления соединена с 8-входомтриггера 1 управления, с В-входом последнего6 й разряда регистра и с первым входом злемента И-НЕ 3, второй вход которого соединенс инверсным выходом последнего разряда бфйрегистра. Шина 8 управления соединена с В-входом триггера 1 управления, с З.входом последнего бди разряда регистра и с первым входомэлемента И.НЕ 2, второй вход которого соединен с прямым выходом последнего разряда6:й регистра сдвига. Прямой выход триггера1 управления соединен с информациочным входом первого разряда 6:1 регистра сдвига и спервым входом элемента И-НЕ 5, второй входкоторого соединен с выходом элемента И-НЕ 3,а выход - с В.входами всех разрядов регистрасдвига, кроме последнего, разряда бй. Инверсный выход триггера 1 управления соединен спервым входом элемента И-НЕ 4, второй входкоторого соединен с выходом элемента И-НЕ 2,а выход - с 8-входами всех разрядов регистрасдвига, кроме последнего, разряда б-й, Входысинхронизации разрядов ба 1 - б-й регистрасдвига соединены с шиной 9 тактовых импульсов (входом счетчика).Устройство работает следующим образом.В иСходном состоянии (после подключенияисточника питания) на шинах 7 и 8 присутствуют высокие уровни напряжения, на шине 9счетные импульсы отсутствуют, При подаче кратковременного нулевого уровня на шину 7 на 62474прямом выходе триггера 1 управления устанав.ливается высокий уровень напряжения, которыйразрешает заполнение разрядов регистра единичными состояниями, а на прямом выходе последнего разряда 6 М регистра устанавливается нулевой уровень. Элементы И.НЕ 3 и 5 срабаты.вают и на входах разрядов б:1 - 6-й регистрасдвига появляется кратковременный нулевойуровень напряжения, который устанавливает ихв нулевое состояние.После прихода первого счетного импульса пошине 9 первый разряд 6 1 регистра сдвига переключается и на его прямом выходе устанавливается единичный уровень напряжения,После прихода (М 1)-го счетного импульсапо шине 9 переключается разряд б й - 1 регистра сдвига и на его прямом выходе появляется единичный уровень напряжения, После при.хода М-го счетного импульса единичный уровеннапряжения появляется на прямом выходе разряда б:й регистра сдвига, а на его инверсномвыходе появлцется нулевой уровень напряжения, который поступая на вход элемента И-НЕ.3, вызывает появление на его выходе единич. д ного уровня напряжения, поступающего на входэлемента И-НЕ 5. Поскольку на другом входеэлемента И-НЕ 5 присутствует единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера1 управления, то с выхода элемента И-НЕ 5нулевой уровень напряжения поступает на входыразрядов 6=1 - б=й регистра сдвига, устанавли.вая их в исходное состояние, при котором наих прямых выходах присутствуют нулевые уров.ни напряжения, Так как на информационномвходе последнего разряда б=й регистра сдвигаустанавливается нулевой уровень напряжения,то после прихода следующего счетного импульса по шине 9 последний разряд 6:й регистратакже переключается в исходное состояние, прикотором на его прямом выходе присутствует 4 ф,нулевой уровень напряжения, а на инверсномвыходе - единичный уровень напряжения, ко-,торый поступает на вход элемента И-НЕ 3. Поскольку на другом входе элемента И-НЕ 3 также присутствует единичный уровень напряжения 1 з с шины 7 управления, то на выходе элементаИ-НЕ 3 устанавливается нулевой уровень напряжения, который вызывает появление на выходе элемента И-НЕ 5 единичного уровня напряжения, разрешая тем самым заполнение разряаО дов репстра сдвига единичными состояниями.Такой цикл заполнения единичными состояни.ями повторяется при наличии счетных импуль.сов на шине 9.Аналогично функциональный счетчик работа- .И ет при заполнении нулевыми состояниями.В этом случае после подачи управляющего импульса по шине 8 триггер 1 управления устанавливается в состояние, при котором на егоИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Гутников В. С, Интегральная электроника в измерительных приборах. Л., "Энергии",1974, с. 65, рис, 32. 2. Авторское свидетельство СССР йо 680177,кл. Н 03. К 23/02, 1979, 5 88624прямом выходе присутствует нулевой уровеньнапряжения, а разряды 6.-1 - б=й регистра -в.состояние, при котором на их прямых выходах присутствуют единичные уровни напряжения. После поступления счетных импульсов пошине 9 разряды б 1 - б=М регистра по очере.ди устанавливаются в нулевые состояния, прнкоторых на их прямых выходах устанавливаются нулевые уровни найряжения, При установлении в нулевое состояние последнего разряда 10регистра 6 М регистра с его прямого выходанулевой уровень напряжения поступает на входэлемента И-НЕ 2, на выходе которого появля-ется единичный уровень напряжения, которыйпоступает на вход элемента И.НЕ 4. Посколь.ку на другом входе элемента И-НЕ 4 присутствует единичный уровень напряжения с ин.версного выхода триггера 1 управления, то навыходе элемента И-НЕ 4 появляется нулевойуровень напряжения, который воздействует навходы разрядов 6-.1 - бай - 1 регистра сдвига,устанавливает их в исходное состояние, прикотором на прямых выходах разрядов 6=1 -АМ - 1 устанавливаются единичные уровни напряжения. 25При поступлении следующего счетного импуль.са по шине 9 последний разряд 6-М регистратакже устанавливается в исходное единичноесостояние. При этом на выходе элемента И-НЕ4 появляется единичный уровень напряжения,который разрешает заполнение разрядов бф 1 -9 М регистра сдвига нулевыми состояниями. Та.кой цикл заполнения нулевыми состояниямиповторяется при наличии счетных импульсовна шине 9. Осуществляя управление по шинам357 и 8 в произвольной последовательности, можно получить соответствующее заполнение единичными или нулевыми состояниями разрядоврегистра сдвига,Построение функционального счетчика по пред 40лагаемой схеме позволяет увеличить объем счета и повысить надежность функциональногосчетчика. Объем счета увеличивается за счет по.лучения с последнего разряда счетчика сигналовс длительностью, равной периоду тактовой час.тоты. В известном устройстве длительность сиг. 45нала с последнего разряда счетчика определяет.ся временем срабатывания формирователя одиночных импульсов, двух элементов И-НЕ и триг 6гера последнего разряда регистра, поэтому она очень мала и нестабильна, что делает невозможным использование сигнала с последнего разряда счетчика. Формула изобретения Функциональный счетчик, содержащий М-разрядный регистр сдвига, триггер управления, две шины управления, четыре двухвходовых элемеи та И.НЕ, причем первая шина управления соеди,нена с первым входом первого элемента И-НЕ и со входом триггера управления, вторая шина управления соединена с первым входом второ-го элемента И НЕ и входом триггера управления, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выхо. дом триггера управления, а выход третьего элемента И.НЕ соединен с 8-входами разрядов регистра сдвига, кроме последнего, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И.НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера управления и информационным входом первого разряда регистра сдвига, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с В-входами разрядов регистра, кроме последнего, входы синхронизации разрядов регистра со. единены со входом счетчика, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения объ ема счета и повышения надежности устройства, прямой выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом первого элемента. И-НЕ, инверсный выход последнего разряда регистра сдвига соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, а 8- н В-входы последнего разряда сдвига соединены соответственно с первой и второй,шипами управления.886247 0569/82 Тираж 991 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушскаяак ПодписноеССР тета Ю