Четырехразрядный двоичный счетчик с параллельным переносом

(54)т ЫРГ(РА 8 РЯДНЫИ ДЯО ГЧЕ;ЧИК С ПАР" ;ЛЕГ 1 ЬНЫМ ПЕРЕ ,57 Изобретение относится к диск Г В ГОМат (Кг, .(ИфРОВОй ВЫЧИСЛИтЕЛЬН мерительнои технике и 1 нтегральной тех (ик: и може. быть использова 0(; (;.ОЕН",Я ЭКОНОМИЧНЫХ ДВОИЧНЫХ ков 4 е,;ь изобретения - упрощени жен( е ( отребляемой мощно , величени( надежности устройст ровства содержит основные 1 - 4 и в гательнь(е бист.бильне ячейк каждая иэ которь(х состои; из двух э тов 1-Г,1 И - НЕ. Поставленная цель гается новой совокупность(с связей элемснтами, ( ил., 2 табг кии инститханики ЫХМИКОСХРМ В НОй ГРХНИКО;Н.Файэул, ева, л связь, 1987. оэлек; роннь хед. С.А Майороспомои 5 - 7, лемен- дости- между 3 б 7 РСТВЕННЫИ КОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ;1(= РЕТ": Н ИЯ ИЧНЫИ НОСОМ ретной ой и из- схемоно для счетчи- Р, ПОНИ- сти и ва УстИзобретение относится к дискретнойавтоматике, цифровой вычислительной и измерительной технике, интегральной схемотехнике и может быть использовано припостроении экономических структур быстродействующих двоичных счетчиков на основе потенциальных логических элементовтипа И, ИЛИ, НЕ,Целью изобретения является упрощение, понижение потребляемой мощности иувеличение надежности устройства.На чертеже представлена логическаясхема предлагаемого устройства,На схеме обозначены основные бистабильные ячейки 1 - 4, вспомогательные бистабильные ячейки 5-7, шина 8 счетных импульсов, группы 9-27 входов по И, входящие в состав основных бистабильных ячеек; группы 28 - 45 входов по И, входящие в состав вспомогательных бистабильных ячеек, прямых выходы (входные сигналы), В 1, В 2, ВЗ, В 4 инверсные выходы (выходные сигналы), В 1, В 2, ВЗ, В 4 прямые выходы В 5, В 6, В 7 вспомогательных бистабильных ячеек, инверсные входы В 5, В 6, В 7 вспомогательных бистабильных ячеек,Прямые выходы В 1, В 2, В 7 в каждойбистабильной ячейке соединены с входами первых групп 13, 18, 22, 26, 28, 34, 40 входов по И инверсных плеч соответственно, а инверсные выходы В 1, В 2 В 7 соединены спервыми входами соответствующих групп 9, 15, 20, 24, 30, 36, 42 входов по И прямых плеч этих бистабильных ячеек,Во вспомогательных бистабил ных ячейках прямые выходы В 5, В 6, В 7 соединены соответственно с первыми входамигрупп 29, 35, 41 входов по И инверсных плеч этих бистабильных ячеек, а инверсные выходы В 5, В 6, В 7 соединены с первыми входами других групп входов по И прямых плечэтих бистабильных ячеек (31 - 33 в ячейке 5;37 - 39 в ячейке 6; 43 - 45 в ячейке 7). а шина 8 счетных импульсов соединена с первыми входами групп входов по И (10 - 12, 14 в ячейке 1; 16, 17, 19 в ячейке 2; 21. 23 в ячейке3; 25. 27 в ячейке 4) вентилей обоих плеч основнык ячеек и с входами первых групп входов по И (28, ЗО в ячейке 5; 34, 36 в ячейке6; 40, 42 в ячейке 7) вентилей вспомогательных ячеек,Выход В 1 прямого плеча ячейки 1 соединен с вторыми входами вторых групп 29, 35, 41 входов по И инверсных плеч вспомогательных ячеек 5 - 7; инверсный выход В 1ячейки 1 соединен с вторыми входами вторых групп 31, 37, 43 входов по И прямыхплеч ячеек 5 - 7, прямой выход В 2 ячейки 2соединен с вторыми входами элементов 38, 39 прямого плеча ячейки 6, инверсный вы 10 15 20 25 30 40 50 55 ход В 2 соединен с вторыми входами элементов 32. 44 прямых плеч ячеек 5 и 7, прямойвыход ВЗ ячейки 3 соединен с вторым входом элементов 33 прямого плеча ячейки 5,инверсный выход ВЗ ячейки 3 соединен стретьим входом элемента 38 прямого плечаячейки 6 и вторым входом элемента 45 прямого плеча ячейки 7, прямой выход В 4 ячейки 4 соединен с третьим входом группывходов по И 39 прямого плеча ячейки 6,прямой выход В 5 ячейки 5 (прямой вспомогательной ячейки) соединен с вторыми входами элемента 12 ячейки 1, элемента 17ячейки 2 (в прямых плечах этих ячеек), элемента 23 инверсного плеча ячейки 3, инверсный выход В 5 ячейки 5 соединен с вторымвходом элемента 14 инверсного плеча ячейки 1, прямой выход В 6 ячейки 6 соединен свторым входом группы 11 входов прямогоплеча я ейки 1, с вторым входом группы 19входов по И инверсного плеча ячейки 2, свторым входом группы 27 входов по И инверсного плеча ячейки 4, инверсный выходВб соединен с третьим входом группы 14входов по И ячей и 1, с вторым входом группы 25 входов по И прямого плеча ячейки 4,прямой выход В 7 ячейки 7 соединен с вторым входом группы 10 входов по И прямогоплеча ячейки 1, с вторым входом группы 16входов по И прямого плеча ячейки 2, с вторым входомруппы 21 входов по И прямогоплеча ячейки 3, с третьими входами групп 25и 27 входов по И прямого и инверсногоплеча ячеек 4, инверсный выход В 7третьей вспомогательной ячейки 7 соединен с четвертым входом группы 14 входом по И 14 инверсного плеча первойячейки 1 и с третьим входом группы 19входов по И инверсного плеча второй основной ячейки 2,Счетчик переклочается гри измененииуровня тактирующего сигнала (С) на шине 8:при установлении тактирующего сигналаС=1 изменяют состояние основные ячейки,а при С=О изменяют состояние вспомогательные ячейки.Начало такта, в течение которого устанавливается некоторая комбинация выходных сигналов счетчика (В 1, В 2, ВЗ, В 4),определяется передним фронтом импульсаС=1 на шине 8, конец этого такта - концоминтервала, на котором сигнал "С" имеет значение "0".Изменение состояний бистабильныхячеек счетчика происходит циклически согласно табл. 1.Пусть исходное состояние счетчика С=1,В 1=В 2=-86=0, 87=1,При поочередном переключении уровнясигнала "С триггеры сетчика переключа 1622945ются под действием комбинаций сигналовна входах групп входов по И, как пока:анов табл,2,( Первая строка соотве;с дует начальному состоянию счетчик,Задержка переключения кажднй ячейки 5состаВляРт т ЗБя =- тэгз (сумма эадержек переключения вентилей И-ИЛИ-НЕ,обрэующих оба плеча ячейки).Задс "жка переклгочени- сог Гоянийгчетчика рав фз т зон =-2 Т,Бя, что соогвет -10г,гдуст мг: си. эл .нпй часто э. ерехгчсченляСОСПЯНР.Я С"ЕТЧИКа ( сч н",кс - ;ссФормула изобретенияЧетырехразряд юй двоичный с"етчик сп.ралл.льным перечосом, ссдерхадлй осНОВНЫЕ И .;.ГОМОгатЕльныв потЕНЦРН .ЬНЫЕбистобильнье Г й л л )дну аиу с етныхиьгульсоэ, аждая бистабильна, яч,йР э -держит два; еменга т па И-ИГ(ИРГ(Е, Об,разующи. грямое и инэесн )э пле лбисгабил. Ной яче ки, Выходь ло ич;скихЭЛЕМЕНТОВ КажгОГО ПЛЕЧа Совл ЕН,.; П"=Р.выми входами первых груп. Входоэ .оэлементов ИЛИ-НЕ противс (с,лакно о25плеча основньГх би; Габильных яч;. з;,;, 1 ерэыми входэми гр; лп вхсдав по И эл -.манто:;И-ИЛИ - НЕ грогивоположных пл,.- вспсгательчых бистзбильных ячеек, шина с (етных импульсов соединена серзьмичлвходами,".Орых Ггупп В.одов по 1" )замен.тов И - ИЛ(Л - НЕ каждого плеча в Основныхбистабильных пч. йках и с вторыми входамипервых групп входов по И элемента- ИИЛИ - НЕ каждого плеча вспомогательныхбистабильных ячеек, Выходы оснсв.,х бл;,табильных ячь к соединены с -.ОО 1 ветствующими входами групп гкодов по И элементовИ - ИЛИ-НЕ вспомогательных бистабильных ячеек, Выходы котоых соедР 1 нен с со ООтветствующими входами вторых группвходов по И элементов И-И 1 И - НЕ основных бистабильнь 1 х ячеек, о ти ч а ю:ц и йЯ тЕМ, ТО, С ЦЕЛЬЮ УПРОЩЕНИЯ, ПСНи КЕНИЯпотребляемгй мощносги и увеличения надежностР(, прямой выход первой ".новойбист:Ьильн: ячейки саед,;цен с вторымиВхода, вторых Групп входов по И элементов И - ИЛИ - НЕ инверсных плеч первой,второй (л (ретьей аспомогагельн,:х бистабильных ячеек, инва-,.г,ный выход пе) й Основной бистабильной ячейки сеэдинен свторыми входами вторых групп входов по Иэлементов И-ИЛИ-НЕ вентилей прямыхплеч ггервой второй и третьей вспомега 55;с льных бистабильных ячеек, прямол выходвтосай )сновн)й бис,тдбильной ячейки соединен с вторыми Входами второй и третьейг,)упп вхгдов И элеме та И-ИЛИ - НЕ прямого плеча второй вспомогательной Листабильной ячейки, инверсный выход второй о;новной бистабильной ячейки соединен с вторым входом третьей гоугпы входов по И элемента И-ИЛ(1 - НЕ прямо,"о плеча первой и третьей Вспом гательных бистаблльных я еек, прямой выход третьей Ос.новной бис 1 абильной ячейки соединен с вторым входом етэертой группы вхсдов по И элемента И - 1 И - 1(Е прьмого плеча первой вспомогат. Чьной бистабильной ячейки инвеосный выход третРей цг )аной бистабильной ячейКи Г",ОЕДНЧЕН .: 1",РТЬИЛ ЭхгОМ ) РЕТЬРЙ ГРУП- пы входрэ г О Р, элсмен) а И - И Г(И - НЕ прямс о,ъ е а,.ого; вспомогательной бистаг)илной яче 1 и с вторым Входом четвертой у)пг ь.;Одоэ по И элемента И-ИЛ(1-Н Е и Омого г леча трет ьеи вспомоГзтльной бистабил лн)й ячсйки, прямой вых)(.; атее той О;,;(веной бистэбильной ЯЧО,.БАКР) СОЕПИНЕЧ С ТРЕ"ЬИМ ВХОДОМ ЧЕТВЕР- )ой ггупг 1: э,.адов по И элемента И - ИЛИ(Р: прямого .леча э) Эй ."помс)гательной ".:,С) эб;ьно, аленки, Г, рямой выход первой Вспоммэ эльной г истзг)".льной ячейки сое- ДИНЕС ЭтОРЫМ ГХОДОМ ЭтОРОй ГРУППЫ ВХО- доэ по И элеме то И ИЛИНЕ прямого пл э первг й аснОВНОР; бистабильной ячРЙс вторьм ахо,.ГОм второй Гоу 1 пы входов по И эгмента И- ИЛИ. НЕ ппяРлого плечо В 1 ОГОй Ог ноаной бИС;ЗГЛЬНОР 1 яЧЕйКИ, С э" орцм входом втграй группы входов по И элемент;. И-ИЛИ-(-(Е нвесного плеча третьей основной бистебильной ячейки, инверсный Вцход пер сй оспом )гательнай Г,РР стабильной яч)йки соединен с вторым вхг)дои е горой, рупгь, ,ходод по Р 1 элемента И-ИЛИ-НЕ ИНВЕрСНОго ПЛЕЧа ПЕ 1)ВОй ОС- новной )ис абильной 1 чейки, прямой выход второй вспомогательной бистабильной ячейки соединен с вторым входом третьей гругпы входов по И элемента И - ИЛИ - НЕ прямого плеча первой основной бистзбильной ячейки, с вторь(м входом второй группы входол по И элемента И - ИЛИ - НЕ инверсного плеча -.торой Основнол бистабильной ячейР и с вторым входом зторсй группы входов по И элемента И - ИЛИ-НЕ инверсного плеча четвертой основной бистабильной ЯЧЕЧ 1 Кл, Р 1 НВЕРСНЫй ВЫХОД ВтОРОй Э " )МОГательной оистаслльной ячейк 1 .;Ое: .лен С третьим входом второй руппм входов по И элемента И - ИЛИ - НЕ инверсного плеча пеовой основной б.;стабильной ячейки, с вторым входом второй группы Входов по И элемента ( ИЛИН Е прямого ) леча цетверто о ноеной бистабильной ячейки, прямой выход третьей эспомогагельной бистабильной ячейки соединен г. в,орым входом четвертой группы входо по И элемента И-ИЛИ - КЕ прямого плеча пеоаой основ1622945 8 Таблица 1 ной бистабильной ячейки, с вторым входом третьей группы входов по И элемента ИИЛИ-НЕ прямого плеча второй основной бистабильной ячейки, с вторым входом второи группы входов по И элемента И - ИЛИНЕ прямого плеча третьей основной бистабильной ячейки. с третьим входом второй гоуппы входо по И элемента И - ИЛИ - НЕ грямого плеча и с третьим входом второй группы входов по И элемента ИИЛИ - НЕ инверсного плеча четвертой основной бистабильной ячейки, инверсный выход третьей вспомогательной бистабильной ячейки соединен с четвертым входом 5 второй группы входов по И элемента ИИЛИ-НЕ инверсного плеча первой основной бистабильной ячейки и с третьим входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ инверсного плеча второй ос новной бистабильной ячейки.Группы входов по И Входные сигналы Новые состояния т игге овСоставитель О. СкворцовТехред М.Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор С, Пекарь Заказ 114 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 2 3 3 4 5 5 6 6 7 1 8 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 10, 16, 21, 25 4,1 14 36, 31, 38, 39 11, 19 35, 34 14 ЗО, 31, 32. 33 12, 17,23 28, 29 14 36. 37, 38, 39 11, 19 34, 35 14 36, 37, 38, 39 42, 43. 44, 45 11, 16,21, 27