Троичное счетное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 4 Н 03 9 29/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСК СТ 1 ОЙСТВОбыть испольостроения сч Бюл. У 34 ин, В.П. Гр арьков (088.8)свидетельс Н 03 К 29(0 видетельств Н 03 К 329 ок, В.М.Каи для управами. Цель изобадежности работь стройство содеро СССР 1980. СССР 1975. ть полност запрешенн(54) ТРОИЧНОЕ СЧЕТНОЕ (57) Изобретение может зовано, например, для ных схем по модулю три ления электронными клю ретения - повьппение н устройства. Счетное у жит асинхронные КБ-три ментах И-НЕ 2-7, днухв ты И-НЕ 8-1 и трехвхо ты 12 и 13. Предпоженнинение элемент геры на элеодовые элеме- оные элеме- е Функпиоальн позволяет ью свободымсостояний.40 45 Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть применено, в частности, для построения счетных схем по модулю три.) и для управления электронными ключами.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет11 11 полного исключения запрещенных состояний, 1 ОНа фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого троичного счетного устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы сигналов на выходах всех элементов уст ройства (номер диаграммы показывает номер элемента 1 на выходе которого формируется данный сигнал).Троичное счетное устройство содержит входную шину 1, первый асинхрон ный Ю-триггер на элементах И-НЕ 2 и 3, второй асинхронный ВБ-триггер на элементах И-НЕ 4 и 5, третий асинхронный Ю-триггер на элементах И-НЕ 6 и 7, четыре двухвходовых элемента 25 И-НЕ 8-11, два трехвходовых элемента И-НЕ 12 и 3.Входная шина соединена с первыми входами первого двухвходового элемента И-НЕ 8 и первого трехвходового эле.ЗО мента И-НЕ 12, выход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И-НЕ 9 и к первому входу первого аоинхрс 1 нного Ю-триггера, первый выход которого соединен с вторым входом второго двухвходового элемента И-НЕ 9. Первый вход третьего двухвходового элемента И-НЕ 10 подключен к первому входу второго асинхронного ВБ-триггера, в 1 орой выход которого соединен с первым входом второго трехвходового элемента И-НЕ 13, а первый выход с вторым входом третьего двухвходового элемента И-НЕ 1 О, выход которот о подключен к первому входу третьего асинхронного ВБ-тригГгера, второй вход которого соединен с входной шиной, второй выход которого соединен с вторым входом первого трехвходового элемента И-НЕ 12 и с вторым входом первого асинхронного ВБ-триггера, первый выход которого подключен к второму входу второго трехвходового элемента И-НЕ 13 и к второму входу второго асинхронного ВБ-триггера, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ 11 и с выходом первого двухвходового элемента И-НЕ, а второй вход которого подключен к выходу четвертого двухвходового элемента И-НЕ 11, второй вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ 13, третий вход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с третьим входом первого трехвходового элемента И-НЕ 12.Устройство работает следующим об - разом.Пусть в начальный момент перед отдачей положительных импульсов на входную шину 1 устройства первый асинхронный Ю-триггер на элементах И-НЕ 2 и 3 находится в состоянии высокого уровня напряжения на выходе элемента И-НЕ 2 и низкого на выходе элемента И-НЕ 3.Низкий сигнал на выходе элемента И-НЕ 3 определяет формирование высокого уровня на выходах элементов И-НЕ 8, 12 и выходе первого элемента И-НЕ 4 второго асинхронного ВБ- триггера, состоящего из элементов И - НЕ 4 и 5.Низкий сигнал на входной шине 1 определяет высокие сигналы на выходах элементов И-НЕ 9 и 3 и на выходе первого элемента И-НЕ 6 третьего асинхронного Ю-триггера, состоящего из элементов И-НЕ 6 и 7.На обоих входах второго элемента И-НЕ 5 второго ВБ-триггера оказываются высокие потенциалы с выходов элементов И-НЕ 4 и 9, что определяет формирование низкого уровня на его выходе.Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 5 определяет формирование высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 10.Таким образом, на обоих входах второго элемента И-НЕ 7 третьего асинхронного ВБ-триггера оказываются высокие уровни, что обеспечивает формирование на его выходе низкого уровня.На обоих входах элемента И-НЕ 13 также оказываются высокие уровни (с выходов элементов И-НЕ 12 и 9), что обеспечивает формирование на его выходе низкого уровня.Таким образом, все выходные сигналы троичного счетного устройства в начальный момент определены.Рассмотрим момент 1 начала первого импульса на входной 1 дине 1. При133803 няются.По окончании третьего импульса(момент С) на выходной шинеоказывается низкий уровень напряжения,который приводит к изменению состояния третьего асинхронного ВБ-триггера, при этом на выходе элементаИ-НЕ 6 формируется высокий уровень,а на выходе элемента И-НЕ 7 - низкийуровень,Других изменений сигналов на выходах логических элементов в моментне происходит.По окончании третьего импульсана всех логических элементах троичного счетного устройства оказываютсявыходные сигналы, полностью совпадающие с сигналами перед подачей первого импульса. Это означает, что дальнейшая работа устройства полностьюповторяет вышеописанную. этом формируется низкий уровень навыходе элемента И-НЕ 13, который приводит к изменению состояния первогоВБ-триггера на элементах И-НЕ 2 и 3,5При этом на выходе элемента И-НЕ 3формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 2 - низкий уровень.Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент остаются 10неизменными,По окончании первого импульса (момент С ) на входной шине 1 оказывается низкий уровень, что приводит к изменению состояния элемента И-НЕ 9, на 15выходе которого формируется высокийуровень.Высокий уровень на выходе элемента И-НЕ 13 обеспечивает формированиенизкого уровня на выходах элементов 20И-НЕ 8 и 12, первый из которых подтверждает высокий уровень элементаИ-НЕ 13, а второй обеспечивает формирование высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 11. 25 Остальные сигналы на выходах логических элементов устройства остаютсяв момент С неизменными.В момент С начала второго входно го импульса на обоих входах элемента И-НЕ 8 оказывается высокий потенциал. При этом на выходе элемента И-НЕ 8 формируется низкий уровень, что приводит к изменению состояния второго ВБ-триггера на элементах И-НЕ 4 и 5, при этом на выходе второго из них формируется высокий потенциал, а на выходе первого - низкий.Низкий уровень первого элемента 4 д И-НЕ 6 второго асинхронного ВБ-триггера приводит к формированию на выходе элемента И-НЕ 12 высокого уровня. Других изменений логических сигналов в момент С не происходит. 45По окончании второго импульса (момент С) на входной шине 1 оказывается низкий потенциал, что приводит к формированию высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 9, который подтверж дает высокий уровень на выходе элемен та И-НЕ 5.При этом на обоих входах элемента И-НЕ 1 О оказывается высокий уровень, что приводит к формированию низкого уровня на выходе этого элемента.Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 10 приводит к формированию высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 7.На обоих входах элемента И-НЕ 11 оказывается высокий потенциал, что определяет формирование низкого уровня на его выходе.Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент С не происходит.В момент С начала третьего импульса на входной шине 1 на обоих входах элемента И-НЕ 6 оказывается вы сокий уровень, что приводит к формированию низкого уровня на выходе этого элемента. Сформированный низкий уровень подтверждает высокий уровень на выходе элемента И-НЕ 7 и изменяет состояние первого асинхронного ВБ- триггера, при этом на выходе элемента И-НЕ 2 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 3 низкий уровень.Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 3 подтверждает высокий уровень элемента И-НЕ 2, формирует высокий уровень на выходе элемента И-НЕ 8 и изменяет состояние второго асинхронного ВБ-триггера. При этом на выходе элемента И-НЕ 4 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 5 - низкий. Низкий уровень элемента И-НЕ 5, в свою очередь, формирует высокий уровень на выходе элемента И-НЕ О.Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент не изме 1338013Предла аемое троичцое счетное устройство полностью свободно от появления запрещенных состояний. Действительно состояния всех элементов устй5 ройства определяются выходными сигна - лами трех Р,"-триггеров: на элементах И-НЕ 2 и 3, 4 и 5, 6 ц 7. Если опопределить состояние триггера по сигналу на выходе элемента с меньшим цо- О мером, то приведенный анализ работы показывает, что триггеры последовательно переходили из состояния "111" (единичные сигналы на выходах элемецтов И-НЕ 2, 4, 6) в состояния "011", "001", 110 и далее опять в 111".В принципе может существовать еще четыре запрещенных состояния: 000 "010", "100" и "101". Покажем, что схемная реализация исключает любое из 2 о них. Действительно при нулевом сигна .ыход элемента И - 1 Е 6ы -ц 1 ,э,11ц бь: ццц.эц( ц, ц. .;." эар щныестояния 000 , Р 5фц 010 озццкать це .когут.1 улевой сигнал ца выходе элемента И - НЕ 6 формирует высокие сигналы на выходах элементов И-НЕ 7, 2 и 13. Таким образом, на обоих входах эле мента И-НЕ 3 оказываются высокие сигналы: с выходов элементов И-НЕ 2 и 13. На выходе элемента И-НЕ 3 оказывается нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 4, т.е. схемцая реализация не дает возможности появления запрещенного" состояния "100".11Проацд.тцзируем после це запрещенное состояние 101 . На выходах 40 элементов И-НЕ 2 и 6 оказываются высокие сигналы. Однако выходной сигнал элемента И-НЕ 6 приложен к опному из входов элемента И-НЕ 2. Таким образом, высокий сигнал на выходе элемен та И-НЕ 2 может возникнуть в том лишь случае, если на втором входе элемента И-НЕ 2 существует нулевой сигнал. Источником этого сигнала является элемент И-НЕ 3. Однако, выход этого эле мента подключен и к входу элемента И-НЕ 4, т.е. на выходе элемента И-НЕ 4 может быть только единичный сигнал. Следовательно, предположение о формировании единичных сигналов на выходах элементов 2 и 6 делает невозможным существование низкого сигнала на выходе элемента И-НЕ 4 и значит предлагаемое троичное счетное устройство не может попасть взапрещенное"состояние "101",Таким образом, схемная реализация предлагаемого троичного счетного устройства полностью исключает попада - ние его в любое возможное "запрещенное" состояние. формула изобретенияТроичное счетное устройство, содержащее три асинхронных Ю-триггера, четыре двухвходовых элемента И-НЕ и два трехвходовых элемента И-НЕ, входная шина соединена с первыми входамипервого двухвходового элемента И-НЕ и первого трехвходового элемента И-НЕ,выход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И-НЕ и к первому входу первого асинхронного Б -триггера, первый выход которого соединен с. вторым вхо,и у, ;ц ментаИ ць р и их ц 1 1, го цвухвходоэлемсцта И - НЕ подключен к первому входу второ о асинхронного Вэ-триггера, второй выход которого соединен с первым ходом второго трехвходовогоэлемента И-НЕ, а первый выход - с вторым входом третьего двухвходового элемента ИЕ,выход которого подключен к первому входу третьего асинхронного ВБ-триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем полного исключения запрещенных состояний, входная шина подключена к второму входу третьего асинхронного Ю-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом первого трехвходового элемента И-НЕ и с вторым входом первого асинхронного ЯБ-триггера, первый выход которого подключен квторому входу второго трехвходового элемента И-НЕ и к второму входу второго асинхронного НЛ-триггера, первый вход которого соединен с первымвходом четвертого двухвходового элемента И-НЕ и с выходом первого двухвходового элемента И-НЕ, второй входкоторого подключен к выходу четвертого двухвходового элемента И-НЕ,второи вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого трехвходового элемента И-НЕ.133813 Составитель Е. ИваноРедактор Н, Киштулинец Техред В,Кадар орректор А, Обруча аказ 414 53 Тираж 901 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., одписное изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4