Кольцевой счетчик
Иллюстрации
Реферат
КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК, содержащий входную шину, N-разрядный кольцевой регистр сдвига на D -триггерах , инверсный выход последнего разряда которого соединен с D-входом и -триггера первого разряда, каждьй разряд которого содержит также дв.а . элемента И и два элемента ШШ, входная шина соединена с тактовыми входами Э-триггеров разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой вьпсоды D-триггера каждого разряда которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И того же разряда, входы сброса и установки D-триггера калдого разряда кольцевого регистра, сдвига соединены с выходами соответственно первого и-второго элементов ИЛИ того.же разряда, вторые входы . первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами 3)-триггера предыдущего разряда кольцевого регистра сдвига. прямой и инверсный выходы Г-триг-. гера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого, и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предьщущих разрядов выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого,. и с выходами первых элементовИ всех, кроме последнего,разрядов кольцевого регистра сдвига, входы .вторых элементовИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И , всех, кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме пос.леднего , разрядов кольцевого регистра ю сдвига, в каждом разряде которого, 00 кроме первого и последнего, входы второго .элемента ИЛИ соединены со со с выходами первых элементов И всех последующих разрядовкольцевого регистра сдвига и с выходами вторьпс элементов И всех предьщущих разрядоь кольцевого регистра сдвига, от jj иЧа юн; и и с Я тем, что, с целью повьппения надежности его в работе, в него дополнительно введены сумматор , два пороговых элемента и вспомогательный элемент ИЛИ, входы сумматора соединены с выходами всех, элементов И, выход сумматора соединен с входами первого и второго
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
IUW
РЕСПУБЛИК,.SU„„1128391
А эсЮ И 03 К 23 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авта снаму сеидатвъатвм
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ ГЕНИЙ И ОТНРЫПФ (21) 3624955/24-21 (22) 19.07.83 (46) 07.12.84.Бюл. У 45 (72) А.М.Агизим, И.П.Карплюк, В.С.Муратов и А.Е.Фриш (71) Львовский ордена Ленина политех нический. институт им. Ленинского комсомола (53) 621.374.322(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР
11 539381, кл. Н.ОЗ К 23/02, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
Ó 809582, кл. Н 03 К 23/02, 1979 (прототип). (54)(57) КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК, содержащий входную шину, М -разрядный кольцевой регистр сдвига на Э вЂ .триггерах, инверсный выход последнего разряда которого соединен с Э -входом
Р -триггера первого разряда, каждый разряд которого содержит также два . элемента И и два элемента ИЛИ, вход" иая шина соединена с тактовыми входами 3 -триггеров разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой выходы 3-триггера каждого разряда которого соединены с первыми входами соответственнс первого и второго элементов И того же разряда, .входы сброса и установки 3 -триггера каждого разряда кольцевого регистра, сдвига соединены с выходами соответственно первого и.второго элементов ИЛИ того.же- разряда, вторые входы первого и второго элементов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным .выходами 3 -триггера предыдущего разряда кол,цевого регистра сдвига, прямой и инверсный выходы Р -триггера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом .разряде которого, кроме первого и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предыдущих разрядов и> с выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соеди- . нены .соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого, . I и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы .вторых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответствен- но с выходами первых элементов И всех, кроме. первого, и с выходами вторых. элементов И всех, кроме пос.леднего, разрядов кольцевого регистра ш и сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы ф ) второго .элемента ИЛИ соединены фФ с выходами первых элементов И всех р последующих разрядов. кольцевого регистра. сдвига и с выходами вторых элементов И всех предыдущих раэрядоь кольцевого регистра сдвига, о т л ич.а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе в него дополнительно введены сумматор, два пороговых элемента и вспомогательный элемент ИЛИ, входы сумматора соединены с выходами всех элементов И, выход сумматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, вторые вхдды которых соединены с источником опорного сигнала, а выходы пороговых элементов соединены с входами
1!.28391 вспомогательного элемента ИЛИ выход которого соединен с дополнительными . входами всех первых(или вторых) элементов ИЛИ.
Ф
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации . r технических средств в этих областях.
Известен кольцевой счетчик, 5 содержащий 1 1-разрядный кольцевой регистр сдвига и 2 Y -4 элементов . И-НК (1 3.
Недостаток этого устройства— . относительно большое время коррекциие
Наиболее близким к изобретению является кольцевой счетчик, еодержащий входную шину, М -разрядный кольцевой регистр сдвига на 3-триг- 15 герах, инверсный выход последнего разряда которого соединен с 3— входом D -триггера первого разряда, .каждйй разряд которого содержит также два элемента И и два элемента 20
ИЛИ, вхолная шина соединена с тактовыми входами )) --..триггерЬв разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой выходы 3-триггера каждого разряда которого соединены 25 с первыми входами соответственно пер-. вого и второго элементов И того же разряда,входы сброса и установки 9-триггера каждого разряда кольцевого регистра сдвига соединены с выходами ЗО соответственно1 первого и второго элементов ИЛИ того же..разряда, вторые вкоды первого и второго эле, ментов И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно .с прямым и инверсным выходами
D -триггера предыдущего разряда кольцевого регистра сдвига, прямой и инверсный выходы Р -триггера rioследнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответ.ственно второго и первого элементов, И первого разряда кольцевого .регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элемен-.
2, тов И всех предыдущих разрядов и с выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых .элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выходами вторых элементов
И всех, кроме первого, и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы вторых элементов.ИЛИ первого.и последнего .разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И всех, :кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами вторых элементов И всех предыдущих разрядов кольцевого регистра сдвига (2 3.
Недостатком известного кольцевого счетчика является относительно низкая достоверность функционирования.
В счетчике при включениях напряжения питания, кратковременном его пропада- . нии, а также в условиях воздействия сильных помех.со стороны нагрузки возможны случаи попадания* триггеров сдвигового регистра в запрещен- . ные. состояния, оказывающиеся в данном случае устойчивыми, что базируется на ситуациях, когда воздействие на установочные входы триггера не исключает воэможности перехода-одного из его выходов в ложное состояние из-за воздействия помех по выходам, воздействие на оба установочных входа одного триггера одновременно приводит его в запрещенное(или неопределенное)состояние, а также количество связей в известном счетчике таково, что мало-, 3 . 1128 вероятен выход счетчика на рабочую последовательность состояний.
Целью иэобретения является повьипение надежности в работе.
Поставленная цель достигается тем, что в кольцевой счетчик, содержащий входную шину, М -разряд.ный кольцевой регистр сдвига на
Р -триггерах, инверсный выход последнего разряда которого соединен, !р с Р -входом В -триггера первого
: разряда, каждыми разряд которого содержит также два элемента И и два элемента ИЛИ, входная шина I соединена с тактовыми входами
D -триггеров разрядов кольцевого регистра- сдвига, инверсный и прямой выходы D --триггера каждого разряда которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И того же разряда, входы сброса и установки О -триггера каждого разряда кольцевого регистра сдвига соединены с выходами соответ ственно первого и второго элементов
ИЛИ тото же разряда, вторые входы первого к второго элементов И каждого
/ из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами 9 -триггера предыдущего разряда кольцевого. регистра
30 сдвига, пр Гмой и инверсный выходы
j) -триггера последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И первого разря- >5 да кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде-которого, кроме первогб и последнего, входы первого элемента.-,ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предыдущих разрядов и с выходами вторых элементов И всех последующих разрядов кольЦевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены 45 соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого, и с выходами первых элементов И всех, кроме последнегб, разрядов кольцево- . го регистра сдвига, входы вторых 50 элементов ИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элементов И всех., кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме последнего, 55 разрядов кольцевого регистра .сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы второго
391 4 элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами .вторых элементов И всех предыдущих разрядов кольцевого регистра сдвига, дополнительно введены сумматор, два пороговых элемента. и вспомогательный элемент ИЛИ, входы сумматора соединены с выходами всех элементов И, выход оумматора соединен с входами первого и второго пороговых элементов, вторые входы которых соединены тов; вторые входы которых соединены с источником опорного сигнала, а вы-. ходы пороговых элементов соединены с входами вепомогательного элемента
ИЛИ, выход которого соединен с дополнительными входами всех первых (или вторых )элементов ИЛИ.
На фиг. 1 показана структурная схема кольцевого счетчика при Й =5; на фиг. 2 структурные схемы пороговых элементов.
Кольцевой счетчик содержит . входную шину 1, пятиразрядный кольцевой регистр сдвига на 3 -триггерах 2.1-2.5, инверсный,выход последнего разряда. которого соединен с 3-входом Э-триггера 2.1 первого разряда, кажцый разряд которого содержит также два элемента
И 3.!1-3.5.2 и два элемента ИЛИ, A.l,1-4.5.2, сумматор 5, два пороговых элемента б и 7 и вспомогательный элемент.ИЛИ 8,входная шина 1 соединена с,тактовымн входами 2-триггеров 2.1-2.5 разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой выходы. Р -триггера каждого %-го разряда которого соединены с первыми входами соответственно первого
З.к.l и второго З.к.2 элементов И того же разряда, входы сброса и установки ) -триггера каждого к-го разряда кольцевого регистра сдвига соединены с выходами соответственно первого 4.к.,l и второго 4.к.2 элементов ИЛИ. того же разряда, вторые
1 входы первого и второго элементов
И каждого из разрядов, кроме первого, соединены соответственно с прямым и инверсным выходами Р -триггера предыдущего разряда кольцевого регистра сдвига, прямой и инверсный выходы Р-триггера 2.5 последнего разряда регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно второго 3.1.2 и первого 3.1.1 эле-. ческий сигнал появляется на выход,v.
1 элемента И 3.2.1, проходя через элемент ИЛИ 4.1.2, подтверждает единичное состояние триггера 2.1, а проходя через элементы ИЛИ 4.3.1Ъ
4. 5. I нулевые состояния разрядов
2.3-2.5, При поступлении очередного тактового импульса счетчик переходит в состояние !!000 и изменяет в дальнейшем свои состояния в соответствии с кодом Либау, — Крейга.
В условиях достаточно сильных помех, воздействующих на выходы счетчика со стороны нагрузки, а также в моменты включения питания или его кратковременного исчезновения возможны попадания" триггеров кольпрвого счетчика в состояния, не принадлежащие к разрешенным в требуемом коде. При этом на выходах элементов И, дешифрирующих состояние счетчика, может возникнуть большее или меньшее единицы количество единичных потенциалов. В общем случае их количество L может изменяться от 2!ч до О, при этом только случай L=I соответствует нормальной работе счетчика. Сумматор
5 определяет фактическое количество единичных потенциалов L на выходах элементов И, а затеи пороговые элементы 6 и 7 сравнивают его с нормой
1„ =l, а случае, когда 1, т.е. когда !=О, либо, L««2, срабатывает соответствующий пороговый элемент 6 или 7, на его выходе возникает единичный логический сигнал, который через элемент ИЛИ 8 поступает на дополнительные входы всех элементов
ИЛИ, подключенных, например, к
Р -входам триггеров кольцевого счетчика. При этом счетчик перехо.— ди в состояние 00000, I„ =I и на выходах пороговых элементов 6 и 7 устанавливается нулевой логический сигнал. Далее работа устройства, происходит как в условиях нормальной работы.
Таким образом, вероятность появления при сбое ошибочных комбинаций, т.е. комбинаций, не соответствующих требуемому алгоритму функционирования, в предлагаемом устройстве меньше, чем s известном.
Сумматор 5 может быть реализован в виде дискретных сумматоров двоичных чисел в непозиционном коде или просто в виде аналогового сумматора токов на основе резисторов. Задача
Э 1128391 l ментов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого. кроме первого и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех 5 предыдущих разрядов и с выходами вторых элементов И йсех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и.последнего разряда которого соеди- !О иены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого; и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, входы вторых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов соединены соответственно с выходами первых элемен-. тов И всех, кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме 2п
° последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, . входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами вторых элементов И всех предыдущих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы сумматора 5 соединены с выходами . всех элементов И 3,1,1=3,5,2, выход сумматора 5 соединен с входами первого 6 и второго 7 пороговых элементов, вторые входы которых соединены с источником 9 опорного сигнала, а выходы пороговых элемен35 тов 6 и 7 соединены с входами вспомогательного элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с дополнительными входами всех первых или
40 вторых) элементов ИЛИ.
Устройство работает следующим образом.
В условиях нормальной работы, когда устройство находится в одном из разрешенных для кода Либау-Крейга
45 состояний, например 00000, на выходе соответствующего элемента И 3.1.1 присутствует единичный логический сигнал, который через элементы ИЛИ
4,2,1 — 4,5.2 поступает на R -входы триггеров 2,1-2.5 кольцевого счетчи-: ка, подтверждая их нулевое состояние, триггер 2.1 кольцевого счетчика в данный момент свободен" от возг: действий по установочным входам.
При поступлении по входной шине 1 тактового импульса счетчик. переходитв состояние 10000, единичный логиБлагодаря введению ряда дополнительных элементов достоверность функционирования кольцевого счетчика существенно повышается.
/ 1128391 упрощается при этом(в обоих случаях) тем, что не требуется определять точное количество единиц L на выходах элементов И, а лишь выявлять моменты, когда L 4 1.
1128391 l
Составитель О.Скворцов
Редактор И.Шулла Техред М,Кузьма Корректор ирохман
Е.Си охмаи
Заказ 9084/44 Тираж 861 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4