Последовательный счетчик

Союз СоветскикСоцивпмстнческикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 953737(22) Заявлено 16.01,81 (21) 3240345/18-21с прнсоелинением заявки РЙ(5 )М, Кл. Н 03 К 23/00 3 Ъеударстееииый комитет СССВ до делам изабретеиий и открытий(7) Заявитель 54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК 1Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может найти применение при реализации тех" нических средств в этой области.Известен последовательный счетчик содержащий К разрядов, внешний управляющий автомат, элементы И-НЕ, и элемент И-ИЛИ-НЕ, которые служат для индикации окончания переходных процессов при счете и установке 111. 1 о Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности.Известен также последовательный счетчик, содержащий внешний управляющий автоматт К разрядов, каждый из которых содержит шесть элементов И-НЕ и первый элемент ИЛИ-И-НЕ с К+1 структурой ИЛИ, в каждом разряде 20 выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с перзыми входами первого, пятого и шестого элементов И-НЕ, выходы третьегои пятого элементов И-НЕ соединенысоответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выкод четвертого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами третьего и шес.того элементов И-НЕ, выход шестогоэлемента И-НЕ соединен с вторымивходами четвертого и пятого элементов И-НЕ, выход пятого элемента И-НЕкаждого разряда, кроме последнего,соединен с третьими входами первогои второго элементов И-НЕ последующего разряда, выход третьего элемен-.1та И-НЕ каждого разряда соединен спервым входом соответствующей структуры ИЛИ первого элемента ИЛИ-И-НЕ,вход последней структуры ИЛИ которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ последнего разряда, выходпервого элемента ИЛИ-И-НЕ соединен с входом внешнего управляющегоавтомата, выход которого соединен стретьими входами первого и второго элементов И-НЕ первого разряда.Достоинством известного счетчика является его повышенное быстродействие и высокая надежность вследствие работоспособности при любых разбросах задержек элементов 121.Недостатком известного счетчика являются сравнительно . узкие функциональные возможности - счетчик обеспечивает коэффициент пересчета только равный 2 ", где К - число разрядов счетчика.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей счетчика путем обеспечения в нем произвольного коэффициента пересчета от 1 до 2, где К - число разрядов счетчика.Поставленная цель достигается тем, что в последовательный счетчик содержащий внешний управляющий автомат, К разрядов, каждый из которых содержит шесть элементов И-НЕ, и первый элемент ИЛИ-И-НЕ с К+1 структу,рой ИЛИ, в каждом разряде выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с. первыми входами первого, пятого и шестого элементов И-НЕ, выходы третьего и пятого элементов И-НЕ соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов И-НЕ, выход шестого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами четвертого и пятого. элементов И-НЕ, выход пятого элемента И-НЕ каждого разряда, кроме последнего, соединен с третьими входами первого и второго элементов И-НЕ последующего разряда, выходы третьего элемента И-НЕ каждого разряда соединен с первым входом соответствующей структуры ИЛИ первого элемента ИЛИ-И-НЕ, вход последней структуры ИЛИ которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ последнего разряда, выход первого элемента ИЛИ-И-НЕ соединен с входом внешнего управляющего автомата, введены К пар шин управления и второй элемент ИЛИ-И-НЕ с К+1 структурой ИЛИ, первые входы К структур ИЛИкоторого соединены с выходами третьих элементов И-НЕ соответствующих разрядов, третьи вхо ды первого и второго эле 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 ментов И-НЕ первого разряда соединены с выходом второго элемента ИЛИ-И-НЕ, вход последней структуры ИЛИ которого соединен с выходом внешнего управляющего автомата, вторые входы каждых из К структур ИЛИ первого и второго элементов ИЛИ-И-НЕ соединены с соответствующей парой шин управления.На чертеже приведен, в качестве примера, четырехразрядный последовательный счетчик.Счетчик содержит разряды 1-4, каждый из разрядов содержит элементы И-НЕ 5-10; элементы ИЛИ-И-НЕ 11 и 12 внешний управляющий автомат 13, шины 14-1, 14-2, 15-1, 15-2, 16-1, 16-2, 17-1, 17-2 управления и выход 18 внешнего управляющего автомата 13.В каждом разряде выход элемента И-НЕ 8 соединен с первыми входами элементов И-НЕ 1 О, 7 и 5, выход элемента И-НЕ 1 О соединен с первыми входами элементов И-НЕ 8, 9 и 6, выходы элементов И-НЕ 7 и 9 соединены соответственно с вторыми входами элементов И-НЕ 8 и 1 О, выход элемента И-НЕ 5 соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 7 и 6, выход элемента И-НЕ 6 сое динен с вторыми входами элементов И-НЕ 9 и 5, выход элемента И-НЕ 9 разрядов 1-3 соединены с третьими входами элементов И-НЕ 8 и 1 О соответственно разрядов 2-4, третьи входы элементов И-НЕ 8 и 10 разряда 1 соединены с выходом элемента ИЛИ-И-НЕ 12, первые входы первой, второй, третьей, четвертой и пятой структур ИЛИ которого соединены соответственно с шинами 14-1-17-1 и выходом 18 внешнего управляющего автомата 13, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-И-НЕ 11, первые входы первой, второй, третьей, четвертой и пятой структур ИЛИ которого соединены соответственно с шинами 14-2-17-2 и с выходом элемента И-НЕ 9 разряда 4, вторые входы первой, второй, третьей и четвертой структур ИЛИ элементов ИЛИ-И-НЕ 11 и 12 соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ 7 разрядов В предлагаемом устройстве третьи входы элементов И-НЕ 8 и 1 О разрядов 1-4 представляют собой счетные входы соответствующих разрядов, а выходы элементов И-НЕ 1 и 9 - соответственно выходы заема и переноса.5 95373Выход 18 внешнего управляющегоавтомата 13 является счетным входомпоследовательного счетчика.На пары шин 1 чи 1 ч=2, 15-1 и152, 16-1 и 16-2, 17-1 и 17-2 пос- зтупают парафазные управляющие сигналы.Для установки произвольного коэффициента щ от 1 до 2 на парафазные шины управления коэффициентом 1 Опересчета подают парафазный код числа (п 1-1),Работу предлагаемого счетчикапоясним на примере коэффициента пересчета а=10, при этом на шинах 111-1-17-1 (11-2-17-2) устанавливается код 1001 (0110) . Пусть в начальном состоянии в основных триггерахвсех разрядов записан нуль, т.е.значения выходов элементов 5 всех щразрядов "1", а элементов 6 - "0",Пусть также на выходе 18 установлен "0", При этом на выходе элемента 12 установится "1", на выходахэлементов 8 всех разрядов установит. уся "0", а на выходах элементов 7,9 и 1 О всех разрядов установится"1", в результате .чего "0" установится на выходе элемента 11.Каждое следующее изменение потенциала на счетном входе 18 счетчика,вызываемое внешним управляющим автоматом, допустимо только после завершения переходного процесса вызванного предыдущим изменением, т.е.переход на выходе 8 из "0" в "1" возможен при "0" на выходе элемента11, а обратный переход (из "1" в "Он)при "1" на выходе этого элемента,Заметим цто установка "0" на40счетном входе каждого разряда вызывает изменение состояния его коммутирующих триггеров, в результате чего навыходе элемента 7 или 9 установится"0", Установка "1" на счетном входе45разряда вызовет последовательное изменение состояний одного из коммути"рующих триггеров, основного триггераи второго коммутирующего триггера,в результате чего на выходах элементов 7 и 9 установится "1",ЯПервая пара изменений потенциалана выходе 18 вызовет переход счетчика из состояния 0000 в состояние1000 (имеется в виду код), записан"ный в основных триггерах разрядов1-4.Вторая пара изменений потенциалана выходе 18 вызовет переход счетчи 7 Ька из состояния 1000 в состояние1100. При этом установка "1" на вы-,ходе 18 вызовет сначала изменениесостояния правого коммутирующеготриггера разряда 1 и на выходе переноса этого разряда появятся четыре"0". Это повлечет изменение состояния левого коммутирующего триггераразряда 2 и появление "0" на выходезаема этого разряда, а затем "1" на выходе элемента 12. После этого послвдовательно изменят свои состояниялевый коммутирующий, основной и правый коммутирующий триггеры разряда 1, затем правый коммутирующий, основ"ной и левый коммутирующий триггеры разряда 2, в результате чего на выходе заема разряда 2 установится н",фа затем на выходе элемента 12 установится "0". Наконец снова изменитсостояние левый коммутирующий триггер разряда 1, т.е. на выходе заема этого разряда установится "0", и,как следствие, установится "1" на выходе элемента 11. Только после этого возможна установка "О" на выходе18, в результате которой последовательно изменяет состояние правый коммутирующий, основной и левый коммутирующий триггеры разряда 1, и на выходе заема этого разряда установится "1", а на выходе элемента 11"0", т.е, счетчик будет подготовленк следующей паре изменений потенциала на выходе 18,Третья пара изменений потенциала на выходе 18 вызовет переход счетчика из состояния 1100 в состояние1010, четвертая - из состояния 1010 в состояние 1110, пятая - иэ состояния 1110 в состояние 0001, шестая из состояния 0001 в состояние 1001, седьмая из состояния 1001 в состояние 1101, восьмая - из состояния 1101 в состояние 1011, девятая - из состояния 101. в состояние 1111 и, наконец, десятая пара изменений потенциала на выходе 18 возвращает счетчик в исходное состояние 0000,Переходные процессы, вызванные первой, пятой, шестой и десятой парами изменений потенциала на выходе 18, протекают аналогично процессам в известном счетчике, а переходные процессы, вызванные второй; третьей, четвертой, седьмой, восьмой и девятой парами, отличаются от процессов в известном счетчике и подробно описаны на примере второй пары,l 95373Таким образом, предлагаемый счетчик в случае установления кода 10010110 на шинах 14-1, 14-2, 15-1, 15-2, 16-1, 16-2, 17-1, 17-2 имеет десять устойчивых состояний и после 5 подачи десяти входных импульсов (пар изменений потенциала на выходе 18) счетчик, переходя из состояния в состояние, возвращается в исходное, т.е. предлагаемый счетчик в данном случае 10 имеет коэффициент пересчета, равный десяти. Число импульсов, поданных на его вход, записывается в основных триггерах разрядов 1-4 в коде "1125" соответственно. 1Аналогичным образом протекает работа счетчика для других наборов значений на шинах управления коэффициентом пересчета.формула изобретенияПоследовательный счетчик, содержащий внешний управляющий автомат, 25 К разрядов, каждый из которых содержит шесть элементов И-НЕ, первый элемент ИЛИ-И-НЕ с К+1 структурой ИЛИ, в каждом разряде выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входамизр второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с первыми входами первого, пятого и шестого элементов И-НЕ выходы третьего и пятого элементов.И-НЕ соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами третьего и шестого элементов И-НЕ 7 8выход шестого элемента И-НЕ соединенс вторыми входами четвертого и пятогоэлементов И-НЕ, выход пятого элемента И-НЕ. каждого разряда, кроме последнего, соединен с третьими входамипервого и второго элементов И-НЕ последующего разряда, выход третьегоэлемента И-НЕ каждого разряда соединен с первым входом соответствующейструктуры ИЛИ первого элементаИЛИ-И-НЕ, вход последней структурыИЛИ которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ последнего разряда,выход первого элемента ИЛИ-И-НЕ соединен с входом внешнего управляющего автомата, о т л и ч а ю щ и й .с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей, в неговведены К пар шин управления и второй элемент ИЛИ-И-НЕ с К+1 структу-рой ИЛИ, первые входы К структурИЛИ которого соединены с выходамитретьих элементов И-НЕ соответствующих разрядов, третьи входы первого ивторого элементов И-НЕ первого разряда соединены с выходом второго элемента ИЛИ-И-НЕ, вход последней структуры ИЛИ которого соединен с выходомвнешнего управляющего автомата, вторые входы каждых из К структур ИЛИпервого и второго элементов ИЛИ-И-НЕсоединены с соответствующей парой шинуправления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРМ 532963, кл. Н 03 К 23/00, 1973,2. Варшавский В,И. и др, Апериодические автоматы. И., "Наука", 1976,с, 204, рис, 2,30 (прототип),/8 раж ион да фц 4 МЯИ филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул,Проектная,