Двоичный счетчик импульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 15. 09, 81 (21) 33 3 75 1 т 2/18-21с присоединением заявки РЙОпубликовано 28.02,83. Бюллетень8 во делам кзааретенкй и еткрмтийДата опубликования описания 28,02.83 Гф(1- ",го,цюсльт цА"= Г.3:.,." Ц птг,(5 Й) ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании счетчиков цифровых вычислительных устройств.Известен двоицный счетчик импульсов, выполненный на троицных логических элементах 1),Однако известный двоичный счетчик импульсов имеет сложную реализацию,так как каждый разряд счетчика выполнен на трех троицных логицеских элементах. Известен двоичный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину ,первой фазы тактового питания, шину второй фазы тактового питания и и разрядов, каждый из которых содержит шины установки в ноль и в единицу, три четырехвходовых троичных логических элемента, первый вход первого четырехвходового троицного логического элемента в каждом разряде, кроме первого, соединен с вы 2ходом первого цетырехвходового троичного логического элемента предыдуще"го разряда, первый вход первого четырехвходового троицного логического элемента первого разряда соеди"нен с входной шиной, выход второгочетырехвходового троичного логичес"кого элемента в каждом разряде соединен с вторым входом первого четырехвходового троичного логическогоэлемента, четвертый вход которого внечетных и четных разрядах соединенсоответственно с шинами второй ипервой фаз тактового питания, вкаждом разряде выход второго четырехвходового троичного логического эле-,мента соединен с первым входом третьего цетырехвходового троицного логического элемента, выход которого 20 соединен с первым и вторым входамивторого цетырехвходового троичногологического элемента, четвертый входкоторого соединен с шиной установки в ноль, первый вход первого четы 3 10014рехвходового троичного логическогоэлемента соединен с четвертым входомтретьего четырехвходового троичногологического элемента, второй входкоторого соединен с шиной установки в единицу,Разряд известного двоичного счетчика импульсов выполнен на трех элементах, каждый из которых выполняеттроичные операции, представленные в 1 втаблице.Указанные операции образуют функционально полную систему логическихфункций и могут быть реализованы наоснове троичных элементов, например, 1 Бна ферритовых логических элементах 2Однако известныйдвоичный счетчик,импульсов имеет сложную реализацию,так как каждый разряд счетчика выполнен на трех троичных логических элементах. Цель изобретения -упрощение счет- цика.Указанная цель достигается тем, цто двоичный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину первой фазы тактового питания, шину второй фазы тактового питания и и разрядов, каждый из которых содержит шину установки в ноль и в единицу, два цетырехвходовых.троичных логицеских элемента, первый вход первого цетырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде, кроме первого соединен с выходом первого четырех 35 входового троицного логицеского элемента предыдущего разряда, первый вход первого четырехвходового троичного логического элемента первого разе ряда соединен с входной шиной, выход второго четырехвходового троичного логического элемента в каждом разряде соединен с вторым входом первого четырехвходового троицного логичес 45 кого элемента, четвертый вход которо-. юго в нечетных и четных разрядах соединен соответственно с шинами второй и первой фаз тактового питания, первый вход второго четырехвходового троицного логического элемента в не" четных и четных разрядах соединен соответственно с шинами первой и второй фаз тактового питания, в каждом разряде третий вход первого и второй вход второго четырехвходовых троичных логических элементов соединены со. ответственно с шинами установки в ноль и в единицу, выход первого це 86 4тырехвходового троичного логического элемента соединен с третьим и четвертым входами второго четырехвходового троичного логического элемента,На фиг. 1 приведена схема трехразрядного двоичного счетчика импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма работы трехразрядного двоичного счетчика импульсов.Устройство содержит троичные логические элементы 1-6, шины 7-9 установки в единицу соответственно первогоразряда на троичных логических элементах 1 и 2, второго разряда на троицных логических элементах 3 и 4 и третьего разряда на троицных логическихэлементах 5 и 6, шины 10-12 установки в нуль соответственно первого, второгои третьего разрядов, входную шину 13,шины 14 и 15 соответственно второйи первой фазы тактового питания, Выходы троичных логических элементов 2,4и 6 соединены соответственно с вторыми входами троичных логических элементов 1,3 и 5, третьи входы которых соединены соответственно с шинами 10, 11 и 12 установки в нуль, шины 7, 8 и 9 установки в единицу соединены соответственно с вторыми входами элементов 2, 4 и б, шина 14 второй фазы тактового питания соединена с четвертым входом элементов 1 и 5 и первым входом элемента 4, шина 15 первой фазы тактового питания соединена с первым входом элементов 2 и 6 и четвертым входом элемента 3, входная шина соединена с первым входом элемента 1, выход элемента 1 соединен с третьим/ четвертым входом элемента 2 и первым входом элемента 3, выход которого соединен " третьим, четвертым вхо"дом элемента 4 и первым входом элемен та 5, выход которого соединен с третьим, четвертым входом элемента 6. На фиг. 2 обозначены временные диаграммы 16 и 17 соответственно нашинах первой и второй фаз тактовогопитания; временная диаграмма 18 сигналов на входной шине 13; временныедиаграммы 19-24 сигналов соответственно на выходах логических элементов1-6,Устройство работает следующим образом,При поступлении импульса по входной шине 13 первый разряд счетчика наэлементах 1 и 2 меняет свое внутреннее состояние на обратное. При пере486 5 1001ходе разряда счетчика из состояния "1в соответствие "0" на выходе элемента1 появляется импульс переноса в следующий разряд счетчика. Наличие обратной связи позволяет хранить результатсложения, Состояние (положительный импульс) первого разряда счетчика снимается с выхода элемента 1, второго разряда - с элемента 3, третьего разряда - с элемента 5.оНа фиг. 1 у выходов счетчика приведены соответственные веса его разрядов: 2 , 2 , 2При поступлении импульсов по шинам10-12 установки в нуль на элементах2, 4 и 6 происходит компенсация им"пульсов состояния разрядов счетчика,т.е. обнуление счетчика.При необходимости записи кода некоторого числа по шинам 7-9 установки Ов единицу подаются значения разрядовзаписываемого числа.Система тактового питания схемысчетчика двухфазная, при этом каждыйследующий входной импульс слагаемого 25поступает по шине 13 через две фазыодин такт) передачи информации поэлементам схемы (Фиг.2, диаграмма 18),Тактовым импульсом первой фазысчитывается инф .рмация с элементов 1Уи 5, второй фазы - с элементов 2, 3 и,6, Импульсы поступают по входной шине 13 во время тактового импульса второй фазы.Шина 14 тактового питания (фаза 2) 35соединена с четвертым входом элементов 1 и 5 и первым входом элемента 4,а шина 5 тактового питания (фаза 1)с четвертым входом элемента 3 и первым входом элемента 2 и 6. Это озна вчает, что на зти входы во время такто.вых импульсов первой и второй фазыкаждого такта подаются сигналы, т.е.при отсутствии импульсов на первом ивтором входах элементов 1,.3 и 5, они 45являются генераторами сигналов отрицательной полярности, а при отсутст- .вии импульсов на третьем и четвертомвходах элементов 2, 4 и б, они являются генераторами сигналов положитель ной полярности,П р и м е р 1. Тактовый импульспервой фазы первого такта, согласнологике работы элемента, записанной втаблице истинности, записывает по ши.55не 15 "+1" на первый вход элемента2,отрицательный сигнал с элемента 1передается на третий вход элемента 2 и записывается в него 1"; Тактос вый импульс второй фазы первого такта передает первый ( положительный ) импульс по шине 13 на первый вход элемента 1 и записывает в него "+1", а также записывает по шине 14 "-1" на четвертый вход элемента 1. Тактовый импульс первой фазы второго такта записывает по шине 15 "+1" на первый вход элемента 2. Тактовый импульс второй фазы второго такта записывает по шине 14 "-1" на четвертый вход элемента 1, положительный сигнал с зле" мента 2 записывает "+1" на второй вход элемента 1 и выходит изсчетчика, оГразуя первый разряд.Результирующее состояние счетчика 0,01.П р и м е р 2. Тактовым импульсом второй фазы второго такта передается по шине 13 второй (положительны 11)импульс на первый вход элемента 1 и за писывается в него "+1". Тактовый импульс первой фазы третьего такта передает положительный сигнал с элемента 1 и записывает "-1" на четвертый вход элемента 2 и "+1" на первый вход элемента 3, а также записывает по шине 15 "-1" на четвертый вход зле" мента 3 и "+1" на первый вход элемента 2, Тактовый импульс второй фазы третьего такта записывает по шине 14 "+1" на первый вход элемента 4 и "-1" на четвертый вход элемента 1. Тактовый импульс первой фазы четвер" того такта передает положительный сигнал с элемента 4; который записывается "+1" на второй вход элемента 3 и выходит из счетчикаобразуя второй разряд,Результирующее состояние счетчика ОО.П р и м е р 3. Тактовым импульсом второй фазы третьего такта передается третий ( положительньв ) импульс по шине 13 на первый вход элемента 1 и записывается в него "+1". Тактовый импульс первой фазы четвертого такта записывает по шине 15 1" на чет" вертый вход элемента 3 и "+1" на первый вход элемента 2. Тактовый импульс второй фазы четвертого такта передает положительный сигнал с элемента 2, который записывается "+1" на второй вход элемента 1 и выходит из счетчика, образуя первый разряда также записывает по шине 14 "+1" на первый вход элемента 4 и "-1" на1001486 1 ф Использование предлагаемого счетчика обеспечивает по сравнению с известным техническим решением упрощение счетчика, а именно уменьшениеоборудования каждого разряда счетчика на.один четырехвходовый троичный1 О логический элемент и уменьшение количества связей между элементами, атакже сокращение количества фаз тактового питания до двух. Вход условное обозначение элемента0 тИ +1 м ор мула ет ехвхоэлемен рвого, тырехДвоичный счетчик импульсов, соержащий входную шину, шину первой азы тактового питания, шину второй азы тактового питания и и разрядов, аждый из которых содержит шины устаовки в ноль и в единицу,два четырехго элервый трои четвертый вход элемента 1, Тактовымимпульсом первой фазы пятого тактапередается положительный сигнал сэлемента 4, который записывается "+на второй вход элемента Зи выходитиз счетчика, образуя второй разряд,а также записывает по шине 15 "+1"на первый вход элемента 2 и "-1" начетвертый вход элемента 3,Результирующее состояние счетчика О 11,При поступлении последующих импульсов по шине 13 работа двоичного счетчика происходит аналогично. входовых троичныхических тв, первый вход первого четы дового троичного логического та в каждом разряде, кроме и соединен с выходом первого ч входового троичного логическ мента предыдущего разряда, ивход первого четырехвходового004 ного логического элемента первогоразряда соединен с входной шиной, выход второго четырехвходового троицного логического элемента в каждомразряде соединен с вторым входом пер- ьвого четырехвходового троичного логического элемента, четвертый входкоторого в нечетных и четных разрядах соединен соответственно с шинамивторой и первой фаз тактового питания, о т л и ц а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения счетчика, первый вход второго четырехвходовоготроичного логического элемента в нечетных и,четных разрядах соединен со ответственно с шинами первой и второй фаз тактового питания, в каждом 86 10разряде третий вход первого и второйвход второго четырехвходовых троич"ных логических элементов соединенысоответственно с шинами установки вноль и в единицу, выход первого цетырехвходового троицного логического элемента соединен с третьим ицетвертым входами второго четырех-входового троичного логического элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ б 92095, кл, Н 03 К 23/10, 1979,2. Авторское свидетельство СССРГ 7821 бб, .л, Н 03 К 23/10, 19801001486 Составитель РановКинив Техред А,Ач Корректор С. Яек кт Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн гз гю гаказ 1445/75 Тираж 934 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, ЖРаПодписноеомитета СССРоткрытийшская наб д.