Управляемый кольцевой счетчик

НИЯ 51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 1) 4414174/24-21(56) Авторское свидетельство СССР Нф 1160557, кл. Н 03 К 23/02, 1985,Авторское свидетельство СССР Р 822377, кл, Н 03 К 23/00, 1978. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ КОЛЬЦЕВОИ СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровой :информации, в измерительных приборах 2и вычислительных устройствах. Цельизобретения - повышение быстродействия и надежности, которая достигается путем введения новых связей и шины 4 сброса. Счетчик также содержит разряды 1. 1-1,И, блок 2 сброса, входную шину 3, шины 5,1-5,И управления и шину 6 единичного потенциала, В управляемом кольцевом счетчике быстродействие повышено за счет уменьшения времени переходных процессов, а надежность повышена за счет уменьшения количества используемых элементов и за счет увеличения длительности импульса с выхода блока 2 сброса, 2 з.п. ф-лы, 14 табл, 6 ил.Изобретение относится к импульсной технике и чожет быть использовано в устройствах обработки цифровойинформации, в измерительных приборахи вычислительных устройствах,Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности, которая достигается путем уменьшениявремени переходных процессов, засчет увеличения длительности импульса сброса и сокращения амплитудныхзатрат.На Фиг, 1 приведена структурнаясхема управляемого кольцевого счетчика; на фиг. 2 - пример реализацииразряда устройства; на фиг. 3 - пример реализации блока сброса; нафиг. 4 - потенциальные диаграммы работы семиразрядного устройства; наФиг. 5 и 6 - таблицы состояний элементов устройства при различных кодах на шинах управления.На фиг. 1 обозначены: разряды1."1 Л, блок 2 сброса, входная шина 253, шина 4 сброса, шины 5,1-5.И управления и шина 6 единичного потенциала.Информационный вход разряда 1.1соединен с шиной 6 единичного потенциала, информационные входы разрядов1,2, 1.3, 1,И и блока 2 сброса соединены соответственно с выходами разрядов 1.1-1.И, тактовый вход блока 2сброса соединен с тактовыми входамиразрядов 1,1-1.М и с входной шиной 3,шина 4 сброса соединена с входом установки нуля блокасброса, выходкоторого соединен с инверсными входами установки в единицу разрядов11 1,М входы установки нуля кото 40рых соединены соответственно с шинами 5.1-5,И управления.На Фиг. 2 обозначены: первый 7,второй 8 инверторы, элемент И-ИЛИ-НЕ9, элемент ИЛИ-НЕ 10, элемент45ИЛИ-И-НЕ 11, элемент И-НЕ 12, выход13 разряда, тактовый вход С 14 разряда, инФормационный вход Р 15 разряда, вход К 16 установки нуля разрядаи инверсный вход Б 17 установки вединицу разряда.В каждом из разрядов 1.1-1.И выходэлемента И-НЕ 12 соединен с выходом13 и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 11, второйвход первой структуры ИЛИ которого55соединен с выходом инвертора 7, свходом инвертора 8 и с первым входомпервой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 55 49, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 1 О и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 11, второй вход второй структуры ИЛИ которого соединен с выходом инвертора 8 и с первым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 9, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным входом 15, тактовый вход 14, вход 16 установки нуля и инверсный вход 17 установки в единицу соединены соответственно с входом инвертора 17 и с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ 1 О и элемента И-НЕ 12, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элемента И-ИЛИ-НЕ 9 и элемента ИЛИ-И-НЕ 11.На фиг, 3 обозначены: первый 18, второй 9 инверторы, элемент И-ИЛИ-НЕ 20, элемент ИЛИ-НЕ 21, элемент ИЛИ-И-НЕ 22, элемент НЕ 23, выход Я 24 блока 2 сброса, тактовый вход С 25, информационный вход Р 26 и. вход Р. 27 установки нуля блока 2 сброса.В блоке 2 сброса выход элемента НЕ 23 соединен с выходом 24 и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 22, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом инвертора 7 с входом инвертора 8 и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 20, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 2 и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ 22, второй вход второй структуры ИЛИ которого соеди,нен с выходом инвертора 19 и с первым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 20, второй вход второй структуры И которого соединен с инФормационным входом 26, тактовый вход 25 и вход 27 установки нуля блока 2 сброса соединены соответственно с входом инвертора 18 и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 21, второй вход которого соединен с выходом элемента И-ИЛИ-НЕ 20, выход элемента ИЛИ-И-НЕ 22 соединен с входом элемента НЕ 23.На фиг. 4 обозначены: потенциальные диаграммы 28-36 сигналов соответственно на входной шине 3, на выходах 13 разрядов с первого по седьмой и на выходе 24 блока 2 сброса.На фиг. 1 разряды 1.1-1,И представляют собой Р-триггеры, каждый из коТаким образом, в предлагаемомустройстве быстродействие зависит 45 от времени задержки синхронного блока 2 сброса и практически не зависитот разрядности счетчика. Кроме того,в предлагаемом устройстве повышенанадежность эа счет использования 50 меньшего количества элементов.и использования блока 2 сброса, генерирующего импульс сброса (установки)длительностью, равной периоду входной частоты. 55 Формула изобретения 5 15торых построенный по принципу ведущий - ведомый (фиг. 2), Входы 16 и17 являются входами соответственноустановки в нуль ведущей части и установки в ед ницу ведомой части,Блок 2 сброса также представляетсобой Р-триггер, построенный по принципу ведущий - ведомый, в которомвход элемента НЕ 23 (Фиг. 3) установки нуля является входом установкинуля ведущей части.Рассматривается работа устройствана примере, когда число разрядовравно семи.В исходном состоянии после подачи единичного импульса по шине 4сброса, на К-вход Р-триггера (блок 2сброса), на его выходе через,0,5 А,гдеА- время задержки Р-триггера сброса (Фиг, 3), формируется нулевой потенциал, который в свою очередь через 0,1, где ьтвремя задержки Р-триггера (разряды1.1-1.) (Фиг, 2), устанавливает Ртриггеры (разряды 1.1-1.И) в единичное состояние, т.е."объединичивает"счетчик. При подаче на шины 5.1-5.Ипозиционного кода, который состоит изединицы на фоне нулей (Фиг. 5,табл. 1-7), на выходах устройствауже через 0,5устанавливаетсякод обратный позиционному и в зависимости от положения "0" в полученном обратном коде, устройством обеспечивается Формирование единичныхкодов различной длины,Например, если единица кода подана на сбрасывающий К-вход Р-триггера первого раэрда 1,1, то на еговыходе через 0,5установитсянулевой потенциал, а все остальныеразряды останутся в прежнем единицном состоянии после "объединичивания". При этом в такт поступленияимпульсов к входной шине 3 в Р-триггерах разрядов 1.1-1.И счетчика поочередно записываются нули. В М+такте через (М - 1) 3 , +, а в общемслучае через 1ьАт так как тсьл дтв Р-триггер сброса записывается нуль и через обратную связьс входами установки в "1" Р-триггерров всех разрядов за время 0,1 ь 1.происходит "объединичивание" Р-триггеров всех разрядов. Этим завершается первый полный цикл формированияединичного кода заданной длины(фиг. 4). Все последующие циклы аналогичныпервому (Табл. 1, фиг. 3). Легко подсчитать время обработки Т , сигнала 5за один полный цикл. Т оь = О, 5тс +0,6 дт +1( дт +О,дт) Отсюда видно, что максимальнаячастота работы устройства зависитот времени задержки Р-триггера сброса, что и определяет быстродействиепредлагаемого счетчика.На фиг. 5 табл. 1-7 показаны периоды повторения единичных кодов, которые меняются от режима к режиму вдиапазоне Т = (2 - М + 1)е.Длительность Формируемых на выходеР-триггеров последнего разряда пря моугольных импульсов меняется от режима к режиму в диапазоне(1 - И)при неизменной паузе, равнрй длительности одного тактаПри смешении "1" в позитивном ко де вправо предшествующие ей разрядысчетчика не участвуют в формированиисокращенных единичных кодов и на ихвыходах сохраняется высокий потенциал (Фиг5, табл. 2-7)Если на шины 51-5.7 подавать позиционный код, состоящий из д единиц впервых разрядах и нулейв остальныхИ - 1. разрядах, то полУчим комбинацию кодов, представленных на Фиг, 6,табл. 8-14,35При снятии информации с различныхвыходов устройства, его можно использовать в качестве делителя частотыс переменным целочисленным коэффици 40 М ентом деления; 2,1. Управляемый кольцевой счетчик,содержащий входную шину, шины управ ления, блок сброса и М разрядов, информационный вход первого из которых соединен с шиной единичного потенциала информационный вход кажЭ5 дого разряда, кроме первого, соединен с выходом предыдущего разряда, выход последнего разряда соединен с информационным входом блока сброса, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами разрядов и с входной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я Тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введена шина сброса, которая соединена с входом установки нуля блока сброса, выход которого соединен с инверсными входами установки в "1" разрядов, вход усТановки нуля каждого из которых Соединен с соответствующей шиной управления. 2, начетчик по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что каждый разряд содержит два инвертора, элементы И"ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИЛИ-И-НЕ и И-НЕ, выход которого соединен с выходом разряда и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом первого инвертора, с входом второго инвертора и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход ,первой структуры.И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход второй структуры ИЛИ которого соединен с выходом второго инвертора и с первым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ,второй вход второй структуры И которого соединен с информационным вхо" дом разряда, тактовый вход, вход фус" тановки нуля и инверсный вход установки в "1" которого соединены соответственно с входом первого инверто ра и с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ и элемента И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элемента И-ИЛИ-НЕ и элемента ИЛИ-И-НЕ.3. Счетчик по и. 1, о т л и" ч а ю щ и й с я тем., что блок сброса содержит два инвертора, элементы И-ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИЛИ-И-НЕ и элемент НЕ, выход которого соединен с выходом блока. сброса и с первым входом первой структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход первой структуры ИЛИ которого соединен с выходом первого инвертора, с входом второго инвертора и с первым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход первой структуры И которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второй структуры ИЛИ элемента ИЛИ-И-НЕ, второй вход структуры ИЛИ которого соединен с выходом второго инвертора и с первым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход второй структуры И которого соединен с информационным входом блока сброса, тактовый вход и вход установки нуля которого соединены соответственно с входом первого инвертора и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход ко" торого соединен с выходом элемента И"ИЛИ-НЕ,выход элемента ИЛИ-И-НЕ соединен с входом элемента НЕ.1555855 Табл. В ГоЮл У 1 Юя Ю табл. Ч 111111 ФФФФФФФфффФФФ ффффФФФФ 1 11 11 ФФФФФФ ФФФФФфф ФФФФФФФф 111дя 7411 Ф ФФФФФф 1 ф ФФФФФфф 111111 1 ФФФФФФф Фф ФФФФФФ 1 11111 111 111 ФФффффФф 111 1111 ФФФФФффф 1111111 Цзиг. Составитель В,Раковактор Г.Гербер Техред М,Дидык Корректор О, Ципле Тираж 656митета по изобретесква, Ж"35, Раущск Подписи аказ 563 НИИПИ Государственного 113035, ям и открытиям при ГКНТ СС наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 111111 ФФ 1111 ффф 1 1 ф Ффф 111 ф фффф 111 фффффф 1 Ф фффффф Ф ффффффф 11 1 1 фф11 ффф 11 111 Фффф 11 Ффффф 1 Ф ффФФФ ффффффф Ффф ФФФФФ 1111 11111 111 Ффф111 фффф 1 111 ф фффф 111 ф ФФФФФ ффффффф 1 фф фффффф 1111 ФФФ 111 ФФФФ 111 ф фффф 111 Ф ффффф Ф Ф ФФФФФ Ф фф ФФФФФ 1 11 111 111 1111 ФФФФ 1 1 11 ффффф 1 1 фффффф 1ффф Ф ФФФ 1 Ффф Ффффф1 1 1 1 111 фффф 1 фф ффф 111 ф ффффф Ффффффф фф фффффф 1 11 11111 1 111111 ФФФФФ 1 ФФф ФФФ 11 Ф ФФ фФЭфф ФФФФФФФ111 ффффФ 1Ф Фф ффф 1 ФФ Ф фФФФ Ф ФФФФФФФ 1 111 11