Счетчик импульсов с управляемым коэффициентом пересчета

Счетчик импульсов с управляемым коэффициентом пересчета

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

-К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

l и т т

) (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.10.74(21) 2066985/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания19.07.77 (Ы) М. Кл.

Н 03 К 23/24

Гасударственный номитет

Совета Иинистроа СССР оо делам изооретений и отнрытий (53) УДК 621.374, 1,2/n8 o -" (72) Автор изобретения

А. Л. Гуртовцев

Институт электроники и вычислительной техники АН

Латвийский ССР (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ С УПРАВЛЯЕМЫМ

КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕСЧЕТА та (1J, (2) не 3BQ. B; ;, =:"

Изобретение относится к импульснои технике> В частности к счетчикам импульсов на потенциальных логических элементах.

Оно может быть использовано в различных устройствах автоматики, измерительной и 5 вычислительной техники.

Известны устройс-.ва дпя счета импульсов с изменяемым коэффициентом пересчеПервое из известьых устройств для счета импульсов с изменяемым коэффициентом пересчета содержит потенциальные счетные

Т-триггеры, вентили сквозногэ переноса и переключатель коэффициента пересчета, вы.- 15 полненный в виде набора нормально разомкнутых ключей. В устройстве коэффициент

pepBc÷eòe определяется числом триггеров с разомкнутыми ключами и может изменяться лишь как степень двух. Коэффициентов, 20 отличных от степени двух „"Hàïðèìåð, 3, 5, 6, 7 и т.д.), устрэйствэ не имеет.

ycI pc i; v D итмтеет низкое бьтстрэдействие, так как счетнь;й сигнал на -ый триг c .:o=туп-"†:: через пост .едэв теттьтю и цепь вентилей сквозного перенэ".а, внося шую большую суммарную задержку.

Второе из известных устройств является более совершенным, выбирается в- качестве прототипа и содержит блэк управления на потенциальных логических эле. нтах, состэяший из (vl + 1) — стабильн=-:"., однофазного триггера и дешифратора на тт +l элементах ИЛИ-HE и и элементах И, и И асинхронных AS -триггер=в. g -входы триггеров соединены соответственно с

-ми выходами (5 +1) — стабильного триггера, Я вЂ” входы — с (s +1) —; (И+1)ми выходами этого же триггера, прямые выходы — соответственно cD входами 4 -ых (= 1,..., т ) элементов ИЛИ-НЕ, а инверсные выходы — со входами всех последуютцих элементов ИЛИ-НЕ, кроме первого. Выход последнего элемента ИЛИ-HE подключен и остальным входам ? — ых эле ме нт ов ИЛИ-НЕ, а вхэды эл е ме нт эв И подключеныы к шике управления и к инверсным выходам асинхронных R g -триггеров.

Однако известное устройство работает

517165

Белью изобретения является повышение надежности работы устройства.

С этой целью введены группа блокировки на и + 1 элементах ИЛИ-НЕ, два инвертора и выходной элемент ИЛИ-НЕ, причем 1 -ый вход (и +1) — стабильного триггера соединен через -ый элемент

ИЛИ-НЕ группы блокировки с выходом t го элемента ИЛИ-НЕ дешифратора, тактируемый вход — через первый инвертор с одним из входов выходного элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого через второй инвертор подключен к выходу последнего элемента

ИЛИ-НЕ дешифратора, à j -ый выход — со входом 1 -го элемента ИЛИ-НЕ группы блокировки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема счетчика импульсов с управляемым коэффициентом пересчета для случая, когда П =4.

Счетчик содержит асинхронные Я g — триггеры 1 = 1-:1 = 4; пятистабильный триггер с многофазным управлением 2, дополнительный вход которого через инвертор 3 25 соединен со счетным входом 4; группу блокировки 5 на элементах ИЛИ-HE 5-1-:5-5; дешифратор 6 на элементах ИЛИ -HE "

6-:1-:6-4 и элементе типа 4И-ИЛИ-НЕ

6-5, причем первые входы элемента 6-5 з0 соединены с шиной управления 7, а выход этого элемента через инвертор 8 подключен ко входу выходного элемента ИЛИ-НЕ

9, второй вход которого соединен со счетным входом 4. Каждый -тый выход ((=1, 35

2, 3, 4, 5) пятистабильного триггера 2 соединен с 9 — входом триггера 1 = и с соответствующими R — входами триггеров

1-1, 1-2,..., 1-(— 1), а также через элемент ИЛИ-НЕ 5 — j — с соответству- 40 юшими входами пятистабильного триггера

2. Другой вход элемента ИЛИ-HE 5 соединен с выходом элемента ИЛИ-HE 6- .

Выход элемента 4 И-ИЛИ-HE 6-5 соединен со входом элементов ИЛИ-НЕ 6-1-;6-4. 45

Соответствуюшие входы элементов ИЛИ-НЕ

6-1-:6=4 и 4 И-ИЛИ-НЕ 6=5 соединены с прямыми и инверсными выходами ЯЦ- триггеров 1-1-:1-4.

Рассмотрим работу устройства, например, 50 при заданном коэффициенте пересчета 5.

При всех остальньд коэффициентах, начиная от 1 и кончая 16 (т.е. 2), устройство работает аналогично.

Задание коэффициента пересчета осущест- 55 вляется подачей двоичного кода, соответствуюшего требуемому коэффициенту, на шину управления 7. Коэффициенту 1 соответствует код 0000, коэффициенту 2-код 1000, коэффициенту 3-код 0100, коэффициенту 60

4-код 1100 и т.д. В обшем случае задание j -го коэффициента 4 пересчета (j -=

1-; 16) осуществляется подачей двоичного числа, представляюшего десятичное число (j -1). При коэффициенте 5 на шину управления 7 подается двоичный код 0010 (представляющий в двоичной системе число 5-1-4) т.е. на третий вхЬд поступает импульс высокого уровня, - на остальные входы — импульсы низкого уровня.

Пусть исходное состояние триггеров

1-1-:1-4 — нулевое (на прямом выходе устанавливается низкий уровень 0") и пусть на счетный вход 4 поступает первый импульс низкого уровня. Этот импульс, инвертируясь на инверторе 3, устанавливает низкий уровень импульсов на всех выходах триггеров 2-1-. 2-5 пятистабильного триггера 2. При этом элементы ИЛИ-HE 5-1-:

-:5-5 группы блокировки 5 устанавливаются всостояние,,определяемое состоянием на выходах элементов 6-1-;6-5 дешифратора

6. Так как все асинхронные триггеры 1-11-4 находятся в нулевом coc.:.оянии, .то на входы элементов 6-2-;6-5 поступают импульсы высоких уровней с соответствующих инверсных выходов этих триггеров, за искпючением элемента ИЛИ-HE 6-1, на вход которого приходят импульсы только низкого уровня.Всоответствии с этим на выходе элемента ИЛИ-HE 6-1 появляется импульс высокого уровня,на выходе элемента ИЛИ-НЕ

5-1-импульс низкого уровня;на выходах остальных элементов ИЛИ-HE 6-2+6-5 (5-2 —;5-5)— импульсы низкого (высокого) уровня. Импульс низкого уровня с выхода элемента 4И-ИЛИНЕ 6-5, инвертируясь на инверторе 8, запрещает прохождение на выход элемента

ИЛИ-НЕ 9 первого импульса. В таком состоянии устройство остается до окончания первого импульса.

По окончании первого импульса триггер

2 срабатывает в соответствии с состояниями элементов ИЛИ-HE 5-1-:5-5 группы блокировки 5.Так как "0" устанавливается только на выходе элемента ИЛИ-HE 5-1,то триггер 2 устанавливается в свое первое состояние,при котором на выходе триггера 2-1 появляется импульс выс ок ого уровня. Этот импульс, в о-первых, подтверждает состояние элемента ИЛИ-НЕ

5-1, а во-вторых, устанавливает состояние "1" на 9 — входе асинхронного триггера 1-1. Изменение состояния асинхронного триггера 1-1 вызывает изменение состояния элементов ИЛИ-HE 6-1-". 6-2: на выходе элемента ИЛИ-HE 6-1 устанавливается "нуль, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ

6-2 — 1 . Изменение состояния элемента ИЛИНЕ 6-1 не приводит к изменению состояния элемента ИЛИ-НЕ 5-1 вследствие блокировки этс

517165 го элемента сигналом с выхода триггера 2-1.

Но изменение состояния на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 6-2 вызывает появление импульса низкого уровня ("0 ) на выходе элемента KIHHE 5-2. При этом триггер 2 не меняет своего состояния, так как он является однофазным: BbI» сокийуровень импульса (1 ) на выходе триггера 2-1 препятствует изменению состояний на других выходах триггера 2 В таком состоянии устройство остается до прихода второго i 0 импульса.

С появлением на счетном входе 4 второго импульса низкого уровня, аналогично описанному, устанавливается "0" на всех выходах триггеров 2-j 2-5, поэтому эле- 15 менты группы блокировки 5 срабатывают в соответствии с состоянием дешифратора 6: 1" устанавливается на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 5-1, а остальные элементы группы блокировки 5 сохраняют свое состояние. По окончании второго импульса триггер 2 устанавливается в свое второе состояние, при котором на выходе триггера 2-2 появляется импульс высокого уровня. Этот импульс, во-первых, подтверждает состояние элемента HIIH-HE 5-2, а, во-вторых, по 8 и по ч -входам устанавливает соответственно асинхронные триггер 1-2 в "1 и триггер

1-1 в "0", Вследствие этого меняется состояние дешифратора; на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 6-2 устанавливается импульс низкого уровня, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ

6-1 — импульс высокого уровня. Далее импупьс низкого уровня появляется на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5-1. Элемент ИЛИ-НЕ

5-2 не меняет своего состояния из-за включенной блокировки с выхода триггера 2-2.

В таком состоянии устройство находится до прихода третьего импульса.

Аналогично описанному, по окончании третьего импульса триггер 2 вновь устанавливается в свое первое состояние. При этом на 5 -входе триггера 1-1 устанавливается "1". Таким образом, триггеры 1-1

45 и 1-2 находятся в состоянии "1" и высокий уровень сигнала устанавливается на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6-3 дешифратора 6.

Этим высоким уровнем определяется низкий уровень сигнала на выходе элемента ИЛИ-HE 5-3. Устройство находится в таком состоянии до прихода четвертого импульса. По окончании четвертого импульса триггер 2 устанавливается в свое третье состояние, при котором импульс высокого уровня появляется на выходе триггера 2-3 и на 5 -входе триггера 1-3 устанавливается "1", а на R -входах триггеров 1-1 и 1-2 — "0". В соответствии с новым состоянием триггеров 1-1, 1-2 и

1-3 срабатывает дешифратор 6. Высокий уровень импульса должен быц бы установиться на выходе элементов ИЛИ-HE 6-1 и 6-5, поскольку на вход элемента ИЛИ-НЕ

6-1 поступает импульс низкого уровня с прямого выхода триггера 1-1, а на входы элемента ИЛИ-НЕ 6-5 — импульс низкого уровня с инверсного выхода триггера 1-3 (нг остальных входах элемента ИЛИ-НЕ

6-5 присутствуют постоянно импульсы низкого уровня управляющего кода). Но так как выход элемента 4И-ИЛИ-HE 6-5 соединен со входами других элементов дешифратора 6, в том числе и со входом элемента ИЛИ-НЕ 6-1, то высокий уровень импульса на выходе элемента ИЛИ-HE 6-1 подавляется. Из-за разброса задержек срабатывания элементов ИЛИ-HE 6-1 и 4ИИЛИ-HE 6-5 возможно кратковременное повышение уровня сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6-1, которое не влияет на работу устройства. Импульс высокого уровня с выхода элемента ИЛИ-HE 6-5, инвертируясь на инверторе 8, дает разрешающий потенциал на вход выходного элемента ИЛИ-НЕ 9.

Следующий пятый импульс проходит на выход выходного элемента ИЛИ-HE 9 как сигнал делителя. По окончании пятого импульса триггер 2 устанавливается в свое пятое состояние, при котором импульс высокого уровня появляется на выходе триггера 2-5 и íà P -входах триггеров 1-1- 1-4 устанавливаются "0", При этом меняется состояние дешифратора 6 аналогично описанному: на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6-1 появляется импульс высокого уровня, а на выходах элементов 6-2-6-5 подцерживается импульс низкого уровня.

Шестой импульс переводит устройство в исходное состояние. Таким образом, устройство последовательно индицирует пять состояний двоичного кода: 0000, 1000, 0100, 1100, 0010, и вновь 0000 и выдает на

Д выход делителя пятый входной импульс.

Аналогичным образом устройство работает и при любом другом (в пределах от

1 до 16) установленном коэффициенте пересчетата.

Формула изобретения

Сче тчик импульсов с управляемым коэффициентом пересчета, содержащий блок управления на потенциальных логических элементах, состоящий из (И + 1 ) — стабильного однофазного триггера и дешифратора íà 0 +1 элементах ИЛИ-НЕ и асинхронных ЯЯ— триггеров, 9 -входы которых соединены сооответстве нно с j -ми выходами (g +1 )стабильного однофазного триггера, R -вхо517165

10 ды — с (j +1) —: (g +1) -ми выходами этого же триггера, прямые выходы — соответственно со входами i -ых (=. l,..., и +1) элементов ИЛИ-НЕ, а инверсные выходы— со входами всех последующих элементов

ИЛИ-НЕ, кроме первого, выход последнего элемента ИЛИ-НЕ подключен к остальным входам < -ых элементов ИЛИ-НЕ, а входы элементов И подключены к шине управления и к инверсным выходам асинхронных

R S -триггеров, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены группа блокировки íà и +1 элементах ИЛИ-НЕ, два инвертора и выходной элемент ИЛИ-НЕ, причем -ый вход (. +1) -стабильного триггева с< = :зе,нсн -Гереэ 4 -ый эле . энт ИЛИ8

HE группы блокировки с выходом t -го элемента ИЛИ-НЕ дешифратора,тактируемый вход через первый инвертор с одним из входов выходного элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого через второй инвертор подключен к выходу последнего элемента ИЛИ-HE

I дешифратора, à ) -ый выход — со входом

) -го элемента ИЛИ-HE группы блокировки.

Источники информации, приня. ае во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство CCP № 321956, кл, Н 03 к 23/24 от 1971 г.

2. Заявка М 2066022/26-21 от

8.10.74 r., по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства того же заявителя.