Троичное счетное устройство

Троичное счетное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано , например, для построения счетных схем по модулю три и для управления электронными ключами. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства. Счетное устройство содержит асинхронные RS-триггёры на элементах И-НЁ 2-7, двухвходовые элементы И-НЕ 8-11 и трехвходовые элементы 12 и 13. Предложенное функпиональ запрещенных состояний.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 013 А i (51) 4 H 03 К 3/29 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058731/24-2) (22) 21.04.86 (46) 15.09.87. Бюл. У 34 (72) А.С. Галкин, В.П. Грибок, В.М.Казаков и В.Н. Царьков (53) 621.374.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 869067, кл. Н 03 К 29/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 579690, кл. Н 03 К 3/29, 1975.

I (54) ТРОИЧНОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение может быть использовано, например, для построения счетных схем по модулю три и для управления электронными ключами. Цель изобретения — повьппение надежности работы устройства. Счетное устройство содержит асинхронные КБ-триггеры на элементах И-НЕ 2-7, двухвходовые элементы И-HE 8-1! и трехвходовые элементы 12 и 13. Предложенное Функпиональ— инение элементов позвопяет ву быть полностью свободным ения "запрещенных" состояний.

1338013

45

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть применено, в частности, для построения счетных схем по модулю три

5 и для управления электронными ключами.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет

tt tt полного исключения запрещенных состояний. 10

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого троичного счетного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов на выходах всех элементов уст- 15 ройства (номер диаграммы показывает номер элемента, на выходе которого формируется данный сигнал).

Троичное счетное устройство содержит входную шину 1, первый асинхрон- 20 ный Ю-триггер на элементах И-НЕ 2 и 3, второй асинхронный RS-триггер на элементах И вЂ” НЕ 4 и 5, третий асинхронный RS-триггер на элементах И-НЕ 6 и 7, четыре двухнходовых элемента 25

И-НЕ 8-11, два трехвходовых элемента И-НЕ 12 и 13.

Входная шина соединена с первыми входами первого двухвходового элемента И-НЕ 8 и первого трехвходового эле 30 мента И-HE 12, выход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И†HE 9 и к первому входу первого аоинхронного НБ-триггера, первый выход которого соединен с вторым входом второго двухвходового элемента И вЂ” НЕ 9. Первый вход третьего двухвходового элемента И-НЕ 10 подключен к первому входу второго асинхронного НБ-триггера, второй выход которого соединен с первым входом нторого трехвходового элемента И-НЕ 13, а первый выход с вторым входом третьего двухвходового элемента И-НЕ 10, выход ко fopoI о подключен к первому входу третьего асинхронного НГ-триггера, второй вход которого соединен с входной шиной, второй выход которого соединен с вторым входом первого трехвходового элемента И-НЕ 12 и с вторым входом первого асинхронного

RS-триггера, перный выход которого подключен к второму входу второго трехвходового элемента И-НЕ 13 и к второму входу второго асинхронного

RS-триггера, первый вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ 11 и с ныходом первого двухвходового элемента И вЂ” НЕ, а второй вход которого подключен к выходу четвертого двухвходового элемента И-HEll, второй вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента И-НЕ 13, третий вход которого подключен к первому входу второго днухвходового элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с третьим входом первого трехвходового элемента И-НЕ 12.

Устройство работает следующим об— разом.

Пусть в начальный момент перед отдачей положительных импульсов на входную шину 1 устройства первый асинхронный RS-триггер на элементах И-НЕ 2 и 3 находится в состоянии высокого уровня напряжения на выходе элемента И-НЕ 2 и низкого на выходе элемента И-НЕ 3.

Низкий сигнал на выходе элемента

И-НЕ 3 определяет формирование высокого уровня на выходах элементов

И-HE 8, 12 и выходе первого элемента И-НЕ 4 второго асинхронного RSтриггера, состоящего из элементов

И НЕ 4 и 5.

Низкий сигнал на входной шине 1 определяет высокие сигналы на выходах элементов И-HE 9 и 13 и на выходе первого элемента И-НЕ 6 третьего асинхронного RS-триггера, состоящего из элементов И-НЕ 6 и 7.

На обоих входах второго элемента

И-НЕ 5 второго RS-триггера оказываются высокие потенциалы с выходов элементов И-НЕ 4 и 9, что определяет формирование низкого уровня на его выходе.

Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 5 определяет формирование высокого уровня на выходе элемента

И-НЕ 10.

Таким образом, на обоих входах второго элемента И-НЕ 7 третьего асинхронного RQ-триггера оказываются высокие уровни, что обеспечивает формирование на его выходе низкого уровня.

На обоих входах элемента И-НЕ 13 также оказываются высокие уровни (с выходов элементов И-НЕ 12 и 9), что обеспечивает формирование на его выходе низкого уровня.

Таким образом, нсе выходные сигналы троичного счетного устройства в начальный момент определены.

Рассмотрим момент t начала перво<

ro импульса на входной шине l. При

1338О13 няются.

По окончании третьего импульса (момент 1 ) на выходной шине 1 оказывается низкий уровень напряжения, который приводит к изменению состояния третьего асинхронного ББ-триггера, при этом на выходе элемента

И-НЕ 6 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-HE 7 - низкий уровень.

Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент не происходит.

По окончании третьего импульса на всех логических элементах троичного счетного устройства оказываются выходные сигналы, полностью совпадающие с сигналами перед подачей первого импульса. Это означает, что дальнейшая работа устройства полностью повторяет вышеописанную. этом формируется низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 13, который приводит к изменению состояния первого

RS-триггера на элементах И-НЕ 2 и 3.

При этом на выходе элемента И-НЕ 3 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 2 — низкий уровень.

Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент остаются Ip неизменными.

По окончании первого импульса (момент t ) на входной шине 1 оказывает2 ся низкий уровень, что приводит к изменению состояния элемента И-НЕ 9, на 15 выходе которого формируется высокий уровень.

Высокий уровень на выходе элемента И-НЕ 13 обеспечивает формирование низкого уровня на выходах элементов Zp

И-НЕ 8 и 12, первый из которых подтверждает высокий уровень элемента

И-НЕ 13, а второй обеспечивает формирование высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 11. 25

Остальные сигналы на выходах логических элементов устройства остаются в момент t неизменными.

В момент t начала второго входно- З0 го импульса на обоих входах элемента

И-НЕ 8 оказывается высокий потенциал.

При этом на выходе элемента И-НЕ 8 формируется низкий уровень, что приводит к изменению состояния второго

RS-триггера на элементах И-НЕ 4 и 5, при этом на выходе второго из них формируется высокий потенциал, а на выходе первого — низкий.

Низкий уровень первого элемента 4р

И-HE RS-триггера приводит к формированию на выходе элемента И-НЕ 12 высокого уровня.

Других изменений логических сигналов в момент t не происходит. 45

По окончании второго импульса (момент t„) на входной шине 1 оказывается низкий потенциал, что приводит к формированию высокого уровня на выходе элемента И-НЕ 9, который подтверж- 5р дает высокий уровень на выходе элемен та И-НЕ 5.

При этом на обоих входах элемента И-НЕ 10 оказывается высокий уровень, что приводит к формированию низкого уровня на выходе этого элемента.

Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 10 приводит к формированию высокого уровня на выходе элемента

И-HE 7.

На обоих входах элемента И-НЕ 11 оказывается высокий потенциал, что определяет формирование низкого уровня на его выходе.

Других изменений сигналов на выходах логических элементов в момент

С не происходит.

В момент С начала третьего импульса на входной шине 1 на обоих входах элемента И-НЕ 6 оказывается вы сокий уровень, что приводит к формированию низкого уровня на выходе этого элемента. Сформированный низкий уровень подтверждает высокий уровень на выходе элемента И-НЕ 7 и изменяет состояние первого асинхронного RSтриггера, при этом на выходе элемента И-НЕ 2 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 3 низкий уровень.

Низкий уровень на выходе элемента И-НЕ 3 подтверждает высокий уровень элемента И-НЕ 12, формирует высокий уровень на выходе элемента

И-НЕ 8 и изменяет состояние второго асинхронного RS-триггера. При этом на выходе элемента И-НЕ 4 формируется высокий уровень, а на выходе элемента И-НЕ 5 — низкий.

Низкий уровень элемента И-НЕ 5, в свою очередь, формирует высокий уровень на выходе элемента И-НЕ IO.

Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент не изме133801 3

Предла! аемое троичное счетное устройство полностью свободно от появления запрещенных!! состояний. Действительно состояния всех элементов устt

5 ройства определян>тся выходными сигна— лами трех Н,"-триггеров: на элементах И-НЕ 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7. Если опопределить состояние триггера по сигналу на выходе элемента с меньшим но- 10 мером, то приведенный анализ работы показывает, что триггерь! последовательно переходили из состояния "111" (единичные сигналы на выходах элементов И-НЕ 2, 4, 6) в состояния "011", "001", "110" и далее опять в "111".

В принципе может существовать еще четыре !запрещенных состояния: 000

"010", "100" и "101". Покажем, что схемная реализация исключает любое из эр них. Действительно при нулевом сигна-!!а !!,!х

\ н !1!1С! н

11улевo!3 снг !ал на !!ыходe элемента И вЂ” НЕ 6 формирует высокие сигналы на выходах элементов И-НЕ 7, 2 и 13.

Таким образом, на обоих входах эле- 30 мента И-НЕ 3 оказываются высокие сигналы: с выходов элементов И-НЕ 2 и

13. На выходе элемента И-НЕ 3 оказывается нулевой сигнал, который формирует единичный сигнал на выходе элемента И-НЕ 4, т.е. схемная реализация не дает возможности появления запрещенного" состояния "100". !

Проана тнзируе пос:!е;!нее запрещенное состояние 101 . На выходах 4О элементов И-НЕ 2 и 6 ок;!зьпзаются высокие сигналы. Однако выходной сигнал элемента И-НЕ 6 приложен к одному из входов элемента И-НЕ 2. Таким образом, высокий сигнал на выходе элемен- 45 та И-НЕ 2 может возникнуть в том лишь случае, если на втором входе элемента И-HF. 2 существует нулевой сигнал.

Источником этого сигнала является элемент И вЂ” НЕ 3. Однако, выход этого эле- 5О мента подключен и к входу элемента

И-НЕ 4, т.е. на выходе элемента И-НЕ 4 может быть только единичный сигнал.

Следовательно, предположение о формировании единичных сигналов на выходах элементов 2 и 6 делает невозможным существование низкого сигнала на выходе элемента И-НЕ 4 и значит предлагаемое троичное счетное устройство не может попасть в запрещенное" состояние "101".

Таким образом, схемная реализация предлагаемого троичного счетного устройства полностью исключает попада— ние его в любое возможное "запрещенное состояние.

Формул а изобретения

Троичное счетное устройство, содержащее три асинхронных RS-триггера, четыре двухвходовых элемента И-НЕ и два трехвходовых элемента И-НЕ, входная шина соединена с первыми входами первого двухвходового элемента И-HE u первого трехвходового элемента И-НЕ., выход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И†HF. и к первому входу первого асинхронного R -триггера, первый выход которого соединен с вторым вхоi!! у::! "; .I: t,t(!!ента

1 ., !!ь р:,! !!:; ц "г! го цвухвходоэ.!емс!!та 11 — НЕ подключен к первому входу втo ot о асинхронного Вэ-триггера, второй выход которого соединен с первым входом второго трехвходового элемента И-HF, а первый выход — с вторым входом третьего двухвходового элемента И-11Е,выход которого подключен к первому входу третьего асинхронного RS-триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем полного исключения запрещенных состояний, входная шина подключена к второму входу третьего асинхронного RS †òðèãгера, второй выход которого соединен с вторым входом первого трехвходового элемента И-НЕ и с вторым входом первого асинхронного RS — òðèããåðà, первый выход которого подключен к второму входу второго трехвходового элемента И-НЕ и к второму входу второго асинхронного RS-триггера, первый вход которого соединен с первым входом четвертого двухвходового элемента И-НЕ и с выходом первого двухвходового элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу четвертого двухвходового элемента И-НЕ, второи вход которого соединен с выходом второго трехвходового элемента

И-НЕ, третий вход которого подключен к первому входу второго двухвходового элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого трехвходового элемента И-HF,.

Составитель Е. Иванов

Редактор Н. Киштулинец Техред В.Кадар

Корректор А. Обручар

Заказ 4142/53 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4