Кольцевой счетчик

Кольцевой счетчик

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы кольцевого счетчика в режиме последовательного ввода внешней информации, а в режиме сдвига информации с последующим обнулением всех разрядов и в режиме преобразования кодов своих рабочих состояний. Кольцевой счетчик содержит первый 1 и второй 2 двухканальные n-разрядные мультиплексоры, RC-элементы 3...6 первой и 7... 10 второй групп, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы ИЛИ - НЕ и инвертор 15. 4 табл., 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных цифровых устройствах, работающих в условиях воздействия помех, в качестве кольцевого счетчика, регистра сдвига или преобразователя кодов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей кольцевого счетчика путем обеспечения возможности его работы в дополнительных режимах в режиме последовательного ввода внешней информации, в режиме сдвига информации с последующим обнулением всех разрядов и в режиме преобразования кодов своих рабочих состояний. На фиг. 1 приведена схема заявляемого кольцевого счетчика, выполненного в четырехразрядном варианте; на фиг. 2 схема первого (и второго) мультиплексора, заимствованная из схемы прототипа на фиг. 3 схема RC-элемента. Кольцевой счетчик (см. фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 двухканальные n-разрядные мультиплексоры, RC-элементы первой 3.6 и второй 7.10 групп, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы ИЛИ-НЕ и инвертор 15. Первый вход элемента ИЛИ-НЕ 12 соединен с входной шиной 16, второй вход с шиной 17 сброса и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 13, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 12, с первыми управляющими входами мультиплексоров 1, 2 и через инвертор 15 с вторым управляющим входом мультиплексора 2, а выход с вторым управляющим входом мультиплексора 1. Выходы мультиплексора 1 через соответствующие RC-элементы 3.6 соединены с соответствующими входами первого канала мультиплексора 2, выходы которого соединены с соответствующими входами первого канала мультиплексора 1 и через соответствующие RC-элементы 7.10 с соответствующими входами своего второго канала. С первого по (n-1)-й входы первого канала мультиплексора 1 соединены соответственно с второго по n-й входами его второго канала, n-й вход первого канала мультиплексора 1 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 14, второй вход которого соединен с шиной 18 управления, выход с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, второй вход которого соединен с информационной шиной 19, а выход с первым входом второго канала мультиплексора 1. Мультиплексоры 1, 2 выполнены на выпускаемых промышленностью мультиплексорах в микросхемном исполнении типа 564 ЛС2. Они могут быть выполнены также на других аналогичных мультиплексорах, например К561, ЛС2, или по схеме, использованной в прототипе (см. фиг. 2), на двух группах элементов И 20.23, 24.27 и одной группе элементов ИЛИ 28.31. При этом первые входы элементов И 20.23 первой группы являются входами первого канала мультиплексора, первые входы элементов И 24.27 второй группы входами второго канала мультиплексора, вторые (объединенные) входы элементов И 20.23 первой группы первым управляющим входом мультиплексора, вторые (объединенные) входы элементов 24. 27 второй группы вторым управляющим входом, выходы элементов Л 28.31 выходами мультиплексора. RC-элементы 3.10 выполнены (см. фиг. 3) на резисторах 32, 33 типа С2-33Н и конденсаторах 34 типа К10-17, при этом постоянная времени всех RC-элементов одинаковая и выбрана, как в прототипе, исходя из требуемого уровня помехоустойчвости счетчика. Резисторы 32, 33 на выходах RC-элементов не являются обязательными элементами схемы, они нужны лишь в частных случаях реализации счетчика, например для защиты отдельных серий микросхем (например, КМОП) от "тиристорного эффекта" при больших значениях емкостей на входах микросхем. Элементы ИЛИ-НЕ 12, 13, 14 и инвертор 15 реализованы на логических элементах ИЛИ-НЕ микросхемы 564 ЛЕ 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 на одноименном логическом элементе микросхемы 564 ЛП2. Указанные логические элементы могут быть реализованы на одноименных элементах микросхем других серий (561, Н564 и др.). Работает счетчик следующим образом. В исходном состоянии на входной шине 16, шине 17 сброса, информационной шине 19 и шине 18 управления присутствуют уровни логического "0" (здесь и далее в тексте уровни сигналов соответствуют счетчику, реализованному на микросхемах серии 564), конденсаторы RC-элементов 3.10 разряжены, на первых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 уровни логической "1", на вторых управляющих входах уровни логического "0". При такой комбинации сигналов на управляющих входах мультиплексоров 1, 2 на их выходы поступает информация, присутствующая на входах первого канала этих мультиплексоров. Таким образом, на выходах мультиплексора 2 присутствуют уровни логического "0" (так как конденсаторы RC-элментов 3.6 разряжены), которые поддерживают в разряженном состоянии конденсаторы RC-элементов 7.10 и поступают на входы первого канала мультиплексора 1. Поэтому поддерживается разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 3.6. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 уровень логической "1", на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 также уровень логической "1", который поступает на вход первого разряда второго канала мультиплексора 1, на входах остальных разрядов которого поддерживаются уровни логического "0" с соответствующих выходов мультиплексора 2. На входы второго канала мультиплексора 2 поступают уровни логического "0" с выходов RC-элементов 7.10. Такое состояние кольцевого счетчика, когда конденсаторы всех RC-элементов 3.10 разряжены, а на выходах мультиплексоров 1,2-уровни логического "0", является исходным и сохраняется до появления импульсов по входной шине 16 (появление сигнала на шине 17 сброса приводит только к изменению уровней сигналов на выходах элементов ИЛИ-НЕ 12, 13 и инвертора 15). Необходимо отметить, что счетчик после включения питания сам устанавливается (при разряженных конденсаторах RC-элементов 3.10) в указанное исходное (нулевое) состояние. В процессе работы счетчик в исходное состояние может быть переведен при необходимости путем подачи импульсного сигнала с уровнем логической "1" по шине 17 сброса. При этом в течение длительности этого импульса сброса на выходах элементов ИЛИ-НЕ 12, 13 и, следовательно, на обоиих управляющих входах мультиплексора 1 и на первом управляющем входе мультиплексора 2 присутствует уровень логического "0", а на выходе инвертора 15 и, следовательно, на втором управляющем входе мультиплексора 2 уровень логической "1". При указанной комбинации сигналов на управляющих входах мультиплексора 2 на выходы его разрядов поступает информация с конденсаторов RC-элементов 7.10, хранящих код состояния счетчика, предшествовавшего поступлению импульса сброса, и поддерживает их соответствующие заряженное или разряженное состояния. При наличи уровня логического "0" на обоих управляющих входах мультиплексора 1 на выходах его разрядов поддерживаются, независимо от уровней сигналов на входах его каналов, уровни логического "0". Поэтому те из конденсаторов RC-элементов 3.6, которые до поступления импульса сброса были заряжены, через малые выходные сопротивления выходов мультиплексора 1 начинают разряжаться. Постоянная времени RC-элементов 3.6 выбрана такой, чтобы в течение длительности импульса, поступающего по шине 17 сброса (а также счетного импульса, поступающего по входной шине 16), конденсаторы последних успели зарядиться до уровня логической "1" или разрядиться до уровня логического "0". Таким образом, к концу упомянутого импульса сброса код нового (исходного нулевого) состояния счетчика "запоминается" на конденсаторах RC-элементов 3. 6, а конденсаторы RC-элементов 7.10 в это время "хранят" код предыдущего состояния счетчика. По окончании импульса сброса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 и на первых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 будет уровень логической "1", а на выходах инвертора 15 и элемента ИЛИ-НЕ 13 и соответственно на вторых управляющих входах мультиплексоров 1 и 2 уровень логического "0". При таких комбинациях сигналов на управляющих входах мультиплексоров 1, 2 на выходы мультиплексора 2 выдается информация с соответствующих конденсаторов RC-элементов 3.6, а на выходы мультиплексора 1 -с соответствующих выходов мультиплексора 2. Так как конденсаторы RC-элементов 3.6 разряжены, на выходах мультиплексора 2 появляются уровни логического "0", начинается разряд тех конденсаторов RC-элементов 7.10, которые были заряжены, через малые выходные сопротивления выходов мультиплексора 2, т.е. начинается запись кода нового (нулевого) состояния счетчика в конденсаторы RC-элементов 7.10. При этом уровни логического "0" с выходов мультиплексора 2 поступают на осответствующие входы первого канала мультиплексора 1 и далее на входы RC-элементов 3.6, тем самым поддерживая разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 3.6. Таким образом, по окончании сброса счетчик переключается в исходное состояние, при этом конденсаторы RC-элементов 3. 6 "хранят" код нового (нулевого) состояния счетчика, а конденсаторы RC-элементов 7.10 "записывают" этот код. По окончании процесса разряда конденсаторов RC-элементов 7.10 указанное состояние счетчика (нулевое) сохраняется. Рассмотрим сначала работу счетчка в режиме счета в коде Либау-Крейга (т. е. в качестве кольцевого счетчика), а затем в режимах последовательного ввода внешней информации и сдвига информации (т.е. в качестве регистра сдвига с последовательным вводом информации) и в режиме преобразования кодов своих состояний (т.е. в качестве преобразователя информации. Для обеспечения работы счетчика в режиме счета на шине 18 управления и на информационной шине 19 необходимо поддерживать уровни логического "0", а счетные импульсы (с уровнем логической "1") подавать по входной шине 16. При этом на выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 проходит инвертированный сигнал с выхода старшего разряда мультиплексора 2, т.е. в данном режиме алгоритм работы счетчика не отличается от алгоритма работы прототипа. Допустим, что до поступления первого счетного импульса счетчик находится в исходном нулевом состоянии, т.е. конденсаторы RC-элементов 3.10 разряжены и поддерживаются в этом состоянии. При поступлении первого счетного импульса по входной шине 16 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 и на первых управляющих входах мультиплексоров 1,2 уровень логического "0", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13, инвертора 15 и на вторых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 уровень логической "1". При такой комбинации сигналов на управляющих входах на выходы мультиплексора 1, 2 поступает информация с входов из вторых каналов. Так как конденсаторы RC-элементов 7. 10, хранящие информацию о предыдущем (нулевом) состоянии счетчика, разряжены, то на выходах мультиплексора 2 присутствуют уровни логического "0", которые поддерживают разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 7.10. Код числа 0 (0000, младший разряд кода здесь и далее в тексте слева), преобразованный с помощью мультиплексоров 1, 2, элементов ИЛИ-НЕ 14, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 (при логическом "0" на шинах 18, 19 и 17) в код числа 1 (1000), поступает на соответствующие входы второго канала мультиплексора 1 и далее на соответствующие выходы последнего. Следовательно, поддерживается разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 4.6 и начинает заряжаться конденсатор RC-элемента 3. Таким образом, к концу первого счетного импульса код нового состояния счетчика, соответствующий коду числа 1 (1000), запоминается на конденсаторах RC-элементов 3.6, а конденсаторы RC-элементов 7.10 в это время хранят код предыдущего (нулевого) состояния счетчика. По окончании первого счетного импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 и на первых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 уровень логической "1", на выходах элемента ИЛИ-НЕ 13, инвертора 15 и на вторых управляющих входах мультиплексоров 1,2 уровень логического "0". При такой комбинации сигналов на управляющих входах мультиплексоров 1, 2 на выходы мультиплексора 2 поступает информация с конденсаторов RC-элементов 3.6, а на выходы мультиплексора 1 (через входы его первого канала) с сответствующих выходов мультиплексора 2. Поэтому на выходах мультиплексора 2 появляется код числа 1 (1000), записанный в течение первого счетного импульса на конденсаторах RC-элементов 3. 6. Этот код через входы первого канала мультиплексора 1 поступает на соответствующие его выходы и поддерживает запомненный в течение первого счетного импульса на конденсаторах RC-элементов 3.6 код числа 1 (1000). Кроме того, при появление кода числа 1 на выходах мультиплексора 2 после первого счетного импульса начинается заряд конденсатора RC-элемента 7 и поддерживается разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 8.10. Постоянная времени RC-элементов 7.10 выбрана такой, чтобы между счетными импульсами конденсаторы последних успели перезарядиться. Таким образом, после первого счетного импульса счетчик переключается в состояние, соответствующее числу 1 (1000), при этом, как и по окончании импульса сброса, конденсаторы RC-элементов 3.6 "хранят" код нового состояния счетчика (в данном случае этот код числа 1), а конденсаторы RC-элементов 7.10 "записывают" этот код, и по окончании заряда конденсатора RC-элемента 7 код нового состояния счетчика "записан" на конденсаторах как RC-элементов 3.6, так и RС-элеметов 7.10. При поступлении очередного (в нашем случае второго) счетного импульса счетчик работает аналогично: в течение длительности второго счетного импульса код числа 1 (1000), соответствующий состоянию счетчика после первого счетного импульса, хранится на конденсаторах RC-элементов 7.10 и поддерживается через входы второго канала мультиплексора 2. Код числа 2 (1100), полученный после преобразования с помощью связей мультиплексоров 1,2 элементов ИЛИ-НЕ 14 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 из кода числа 1 (1000), через входы второго канала мультиплексора 1 проходит на его выходы и поступает на входы соответствующих RC-элементов 3.6. При этом поддерживается заряженное состояние конденсатора RC-элементов 3, разряженное состояние RC-элементов 5,6 и начинается заряд конденсатора RC-элемента 4, т.е. конденсаторы RC-элементов 3.6 "записывают" код нового состояния счетчика код числа 2 (1100). По окончании второго счетного импульса код числа 2, запомненный на конденсаторах RC-элементов 3.6, проходя через входы первого канала мультиплексора 2 на его выходы и далее, через входы первого канала мультиплексора 1 на его выходы, поддерживает сам себя. Одновременно этот код "записывается" на конденсаторы RC-элементов 7.10 (заряжается конденсатор RC-элемента 8, поддерживается заряженное состояние кондненсатора RC-элемента 7 и разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 9, 10). По окончании процесса заряда конденсатора RC-элемента 8 код нового состояния счетчика (код числа 2-1000) хранится на конденсаторах как RC-элементов 3.6, так и RC-элементов 7. 10. При поступлении третьего и последующих счетных импульсов счетчик работает аналогично и последовательно принимает свои состояния до кода числа 7 (0001) в соответствии с кодом Либау-Крейга, а после восьмого счетного импульса конденсаторы всех RC-элементов 3.6 и 7.10 оказываются разряженными, т. е. счетчик возвращается в исходное состояние (код 0000). Таким образом, при работе в режиме счета счетчик изменяет свои состояния по срезу импульсов на входной шине 16 (или шине 17 сброса) только в том случае, если длительность импульса оказывается больше некоторого заданного значения, т. е. достаточна для "записи" кода нового состояния счетчика на конденсаторы RC-элементов 3.6 (для перезаряда этих конденсаторов от уровня логического "0" до уровня логической "1" или наоборот). В противном случае по срезу счетного импульса (или импульса сброса) счетчик не изменяет свое текущее состояние. При наличии сигнала с уровнем логической "1" на шине 17 сброса счетчик на сигналы, имеющиеся на входной шине 16, информационной шине 19 и шине 18 управления, не реагирует, т. е. шина 17 сброса обладает приоритетом перед другими шинами. Построение устройства, работающего в указанном режиме счета с количеством разрядов больше, чем показано на фиг. 1, осуществляется путем простого увеличения разрядности мультиплексоров 1, 2 и количества RC-элементов 3.6 и 7.10. Рассмотрим работу заявляемого счетчика в режиме последовательного ввода внешней информации и сдвига информации, т.е. работу в качестве регистра сдвига с последовательной записью информации. Для обеспечения работы счетчика в указанном режиме на шине 18 управления необходимо поддерживать уровень логической "1", при этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 постоянно поддерживается уровень логического "0" и на выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и далее на вход первого разряда второго канала (вход VI) мультиплексора 1 проходит информация, поступающая по информационной шине 19. Следовательно, в рассматриваемом режиме входом устройства является информационная шина 19, выходом устройства является выход его старшего разряда (выход 4) мультиплексора 2), а сдвигающие импульсы (с уровнем логической "1") подаются по входной шине 16. При этом информация, соответствующая каждому из разрядов вводимого в устройство кода, должна подаваться на информационную шину 19 раньше или одновременно с соответствующим сдвигающим импульсом и сниматься одновременно с этим сдвигающим импульсом или с некоторой задержкой относительно среза последнего. Допустим, что в устройство, находящееся в исходном нулевом состоянии, необходимо записать (в коде Либау-Крейга) его состояние, соответствующее числу 7 (0001, старший разряд кода справа) и первым вводится символ старшего разряда кода. Следовательно, для ввода первого символа (старшего разряда) кода на информационную шину 19 нужно подать сигнал с уровнем логической "1" и одновременно с ним (или с задержкой) по входной шине 16 подается сдвигающий импульс с уровнем логической "1". При поступлении первого сдвигающего импульса на выходе элемента ИЛИ -НЕ 12 и на первых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 уровень логического "0", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 инвертора 15 и на вторых управляющих входах мультиплексоров 1, 2 уровень логической "1". При такой комбинации сигналов на управляющих входах на выходы мультиплексора 1, 2 поступает, как было указано выше, информация с входов их вторых каналов. Следовательно, в течение длительности сдвигающего импульса на выходах мультиплексора 2 присутствует код исходного состояния устройства, т.е. код 0000, поступающий с разряженных конденсаторов RC-элементов 7.10, на выходах мультиплексора 1 код 1000. При этом поддерживается разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 7.10, начинает заряжаться конденсатор RC-элемента 3 и зарядится до уровня логической "1" прежде, чем снимется сдвигающий импульс, а конденсаторы RC-элементов 4.6 остаются разряженными. По окончании сдвигающего импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 восстанавливается исходный уровень логической "1", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 исходный уровень логического "0". Это приводит (как и после снятия счетного импульса при работе устройства в режиме счета) к тому, что на выходы мультиплексора 2 поступает код 1000 с конденсаторов RC-элементов 3.6, "запомненный" ими в течение длительности сдвигающего импульса, а на выходы мультиплексора 1 через входы его первого канала код 1000 с выходов мультиплексора 2. Следовательно, после снятия сдвигающего импульса код 1000, запомненный на конденсаторах RC-элементов 3.6 в течение длительности этого импульса, поддерживает сам себя. Одновременно идет процесс заряда конденсатор RC-элемента 7, и после заряда последнего до уровня логической "1" на конденсаторах как RC-элементов 3.6, так и RC-элементов 7.10 будет одинаковый код 1000, т.е. в первый разряд устройства оказывается введенным символ старшего разряда вводимого кода. Это состояние устройства сохраняется до ввода следующего разряда кода внешней информации. Поскольку следующий разряд кода вводимой информации представляет собой логический "0", то до подачи второго сдвигающего импульса (или одновременно с ним) на информационной шине 19 должен быть установлен уровень логического "0". При поступлении второго сдвигающего импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 устанавливается уровень логического "0", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 уровень логической "1". При этом на выходы мультиплексора 2 поступает и поддерживается код 1000 предыдущего состояния устройства с конденсаторов RC-элементов 7.10, а на выходы мультиплексора 1 поступает код 0100, и начинается процесс заряда конденсатора RC-элемента 4 и разряда конденсатора RC-элемента 3. До снятия сдвигающего импульса этот процесс завершается, и на конденсаторах RC-элементов 3.6 запоминается код 0100. После снятия второго сдвигающего импульса код 0100, запомненный на конденсаторах RC-элементов 3. 6, поддерживает сам себя (как и после первого сдвигающего импульса) по цепи: входы первого канала и выходы мультиплексора 2 входы первого канала и выходы мультиплексора 1 входы RC-элементов 3.6 и записывается на конденсаторы RC-элементов 7.10 (при этом заряжается конденсатор RC-элементов 8, разряжается конденсатор RC-элемента 7). Следовательно, после второго сдвигающего импульса логическая "1" с первого разряда устройства оказывается передвинутой во второй разряд устройства, а в первый разряд устройства оказывается введенным символ следующего разряда вводимого по информационной шине 19 кода. При введении в устройство последующих двух разрядов упомянутого кода устройство работает аналогично. При этом после третьего сдвигающего импульса на конденсаторах RC-элементов 3.6, так и RC-элементов 7.10 записан код 0010, а после четвертого сдвигающего импульса код 0001, т.е. символ старшего разряда кода оказывается введенным в старший разряд устройства, младший разряд кода в первый разряд. Если после этого на информационной шине 19 поддерживать уровень логического "0" и подавать сдвигающие импульсы, то указанный введенный в устройство код поразрядно "выталкивается" из устройства через его выход выход 4 мультиплексора 2. При вводе в счетчик кодов других его состояний он работает аналогично. Аналогично работает счетчик и при вводе в него информации в любых кодах. Следует отметить, что информацию в счетчик можно ввести и при подаче по шине 18 управления постоянного сигнала с уровнем логического "0". В этом случае уровень сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 в каждом такте сдвига зависит от состояния старшего разряда счетчика и уровень сигнала на информационной шине 19 для ввода символа следующего разряда вводимого кода выбирается с учетом уровня сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14. Построение заявляемого счетчика, работающего в режиме последовательного ввода и сдвига информации, с количеством разрядов больше, чем показано на фиг. 1, можно осуществлять как путем простого увеличения разрядов мультиплексоров 1, 2 и количества RC-элементов обеих групп, так и путем последовательного включения этих устройств. В последнем случае выход первого устройства соединяется с информационной шиной 19 последующего устройства, а остальные одноименные шины устройства объединяются. В обоих случаях выходом устройства служит выход его старшего разряда. При работе устройства в рассмотренном режиме, т.е. в качестве регистра сдвига с последовательной записью информации, шина 17 сброса также обладает приоритетом перед другими шинами. Рассмотрим работу заявляемого кольцевого счетчика в режиме преобразования кодов своих рабочих состояний. В данном режиме алгоритм работы счетчика аналогичен алгоритму его работы в режиме сдвига информации, но при этом на шине 18 управления может постоянно поддерживаться как уровень логической "1", так и уровень логического "0". С учетом этого в каждом такте процесса преобразования кода состояния счетчика на информационную шину 19 нужно подавать тот или иной уровень сигнала для преобразования кода за минимальное количество тактов. Тактовые импульсы (с уровнем логической "1"), необходимые для преобразования кода состояния счетчика, подаются по входной шине 16. В табл. 1 показаны комбинации управляющих сигналов и текущие состояния счетчика (см. фиг. 1) в процессе преобразования кода состояния счетчика, соответствующего числу 6, записанного в коде Либау-Крейга, в двоичный код 1248 в случае, когда по шине 18 управления подается постоянный сигнал с уровнем логического "0", а в табл. 2 когда по шине 18 управления подается постоянный сигнал с уровнем логической "1". В табл. 3 показаны комбинации управляющих сигналов и текущие состояния счетчика в процессе преобразования кода состояния счетчика, соответствующего тому же числу 6, записанному в двоичном коде 1248, в код Либау-Крейга в случае, когда по шине 18 управления подается постоянный сигнал с уровнем логического "0", а в табл. 4 когда по шине 18 управления подается постоянный сигнал с уровнем логической "1" (в принципе сигнал на шине 18 управления может сниматься меджу тактовыми импульсами и подаваться одновременно с сигналом на информационной шине 19 перед подачей очередного тактового импульса, что несколько сложнее для реализации). В табл. 1-4 приняты одинаковые обозначения: Х₁ сигнал на шине 18 управления, Х₂ сигнал на информационной шине 19,*- состояние может быть любым ("0" или "1"), старший разряд кодов справа. Как видно из табл. 1-4, прямое и обратное преобразования кодов указанного состояния счетчика осуществляется за количество тактов, меьше количества разрядов счетчика. Аналогично работает заявляемое устройство при прямом и обратном преобразованиях кодов других его рабочих состояний, записанных не только в коде Либау-Крейга и в двоичном коде 1248, но и в других кодах. При этом в любом случае количество тактов, необходимое для преобразования кода, не более количества разрядов счетчика. Из описания работы заявляемого устройства видно, что оно обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностям. Расширение функциональных возможностей устройства достигнуто путем обеспечения возможности его работы в режиме последовательного ввода внешней информации, в режиме сдвига имеющейся в счетчике информации и в режиме преобразования кода его состояния, записанного в одном коде, в другой код. Достигнуто это за счет изменения алгоритма работы устройства с помощью управляющих сигналов. Возможность ввода внешней информации в заявляемый счетчик, т.е. возможность его начальной установки, позволяет использовать его и в составе формирователей пачек импульсов, что расширяет область его применения. Возможность ввода и сдвига информации позволяет использовать заявляемый счетчик и в качестве регистра сдвига с последовательной записью информации, что также расширяет область его применения. Возможность преобразования кодов рабочих состояний, представленных в одном коде, в другие коды позволяет использовать заявляемый счетчик в качестве преобразователя кодов, что также расширяет область его примнения. Во ВНИИЭФ собран и испытан макет заявляемого кольцевого счетчика в четырехразрядном варианте. Макет был реализован на базе микросхем серии 564, резисторов типа ОМЛТ и конденсаторов типа КМ-5а. При этом мультиплексоры 1 и 2 были выполнены на микросхемах 564 ЛС 2, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 на одном одноименном элементе микросхемы 564 ЛП 2, элементы ИЛИ-НЕ 12, 13, 14 и инвертор 15 на микросхеме 564 ЛЕ5, RC-элементы 3.10 были выполнены по схеме фиг. 3, при этом сопротивлениe резистора 32 всех RC-элементов равно 100 кОм 5% сопротивление резистора 33-20 кОм 5% емкость конденсатора 34-360 пФ 5% т.е. номинальное значение постоянной времени RC-элементов равно 36 мкс. Испытания макета проводились во всех режимах работы устройства: в режиме счета в коде Либау-Крейга, в режиме последовательного ввода и сдвига информации и в режиме преобразования информации. При испытаниях устройство сохраняло свое состояние при длительности импульсных сигналов на входной шине 16 и шине 17 сброса менее 25 мкс и нормально функционировало в соответствии с приведенным выше описанием его работы в каждом из режимов при длительности импульсов более 30 мкм. Таким образом, испытания макета подтвердили работоспособность заявляемого устройства и достижение цели.

Формула изобретения

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК, содержащий первый элемент ИЛИ НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с входной шиной и шиной сброса, которая соединена с первым входом второго элемента ИЛИ НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ НЕ, с первыми управляющими входами двух двухканальных n-разрядных мультиплексоров и с входом инвертора, а выход с вторым управляющим входом первого из мультиплексоров, выходы разрядов которого соединены с входами соответствующих RC-элементов первой группы, с первого по (n 1)-й входы первого канала соединены соответственно с второго по n-й входами его второго канала, а каждый вход первого канала с входом соответствующего RC-элемента второй группы и с выходом соответствующего разряда второго мультиплексора, второй управляющий вход которого соединен с выходом инвертора, а входы первого и второго каналов с выходами соответствующих RC-элементов первой и второй групп соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены шина управления, информационная шина, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и третий элемент ИЛИ НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с n-м входом первого канала первого мультиплексора и с шиной управления, выход - с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с информационной шиной, а выход с первым входом второго канала первого мультиплексора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002