Двоичный п-разрядный счетчик импульсов

Двоичный п-разрядный счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1782166

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 01. 79 (21) 2711079/26-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23,1180, Бюллетень N9 43

Дата опубликования описания 25. 11. 80 (51)М. Кл.3

Н 03 К 23/10

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. .374(088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.Ф. Мингалев, Н.Т. Пластун и Ю.И. Рязанцев (71) Заявитель (54) ДВОИЧНЫЯ П-РАЭРЯДНЫИ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании счетчиков цифровых вычислительных устройств, Известен двоичный счетчик импульсов, каждый разряд которого со- держит троичные логические элементы, входную шину, шины установки в ноль и единицу 11 .

Недостатком известного устройства является его сложность, так как каждый разряд счетчика содержит семь троичных логических элементов.

Известен двоичный П-разрядный счетчик импульсов, содержащий вход-. ную шину и разряды с трехфазным тактовым питанием, каждый иэ которых содержит три четырехвходовых троичных логических элемента и шины установки в ноль и единицу, в каждом разряде с трехфазным тактовым питанием выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами второго и четвертым входом третьего логических элементов, четвертый вход первого из которых соелинен с шиной установки в ноль, выход второго логического ,элемента соединен с первым входом первого троичного логического элемента, второй вход которого соединен, с шиной установки в единицу, выход третьего троичного логического элемента соединен с четвертым и первьве входами соответственно первого и третьего троичных логических элементов последущего разряда с трехфазным тактовым питанием, входная шина соединена с четвертым и первым входами соответственно первого и третьего троичных логических элементов первого разряда с трехфазным тактовым питанием.

15 В известном устройстве каждый троичный четырехвходовый логический элемент выполняет троичные операции, описываемые следующей таблицей ,истинности.

2О Укаэанные операции образуют функционально полную систему логических функций и могут быть реализованы на основе троичных элементов (например

" иа Ферритовых логических элементах

$5 2 ) 3 едостатком известного двоичного счетчика импульсов является то, что он имеет быстродействие, так как сигнал переноса в последующий разряд формируется эа две фазы пере782166

4 дачи информации по троичным элементам разряда.

Цель изобретения - повыаение быстродействия счетчика. ,Цля достижения поставленной цели н двоичный П-разрядный счетчик импульсов, содержащий входную шину и разряды с трехфазным тактовым питанием, каждый из которых содержит три . четырехнходоных троичных логических элемента и шины установки в ноль и единицу, в каждом разряде с трехфазным тактовым питанием выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вторым входами второго троичного логического элемента, четвертый вход которого соединен с шиной установки в ноль, а выход — с первым входом первого тройчйого логического элемента, второй вход которого соединен с шиной уста- 20 нонки в единицу, выход третьего троичного логического элемента соединен с первым и четвертым входами соответственно третьего и первого троичных логических элементов последую- 2 щего разряда с трехфазным тактовым питанием, входная шина соединена с первым и четвертым входами соответственно третьего и первого троичиых логических элементов первого разряда с трехфазным тактовым питанием, в каждом разряде с трехфазным тактовым питанием выход второго троичного логического элемента соединен со вторым входом третьего троичного логического элемента, четвертые входы третьих троичных логических элементов четных и нечетных раэрядон с трехфазным тактовым питанием сдединены соответственно с шинами первой и второй фазы тактового питания. 40

На фиг. 1 приведена схема трехрязрядного двоичиОГО счетчика им пульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы трехразрядного двоичного счетчика импульсов. 45

Устройство содержит троичные логические элементы 1-8, шины 9-11 установки в единицу соответственно первого разряда на .троичных логических элементах 1-3, второго разряда на троичных логических элементах 4-6 и третьего разряда на троичиых логических элементах 7 и 8, шины 12-14 установки в ноль соответственно первого, второго и третьего разрядов, входную шину 15, шины 16 и 17 соответственно первой и второй фазы тактового питания.

Выходы троичных логических элементов 1, 4 и 7 соединейы соответственно с первыми и вторыми входами тро- . ф9 ичных логических элементов 3, 6 и 8, выходы которых соединены соответственно с первыми входами троичных логических элементов 1, 4 и 7, шины

9 и 11 установки в единицу соединены 65 соответственно со нторыми входами троичных логических элементов 1,.4 и

7, шины 12-14 установки в ноль соединены соответственно .с четнертыми входами троичных логических элементов 3, б и 8, выходы троичных логических элементов 3 и б соединены соответственно со вторыми входами троичных логических элементов 2 и 5, первые входы которых соединены соответственно с четвертым входом троичного логического элемента 1, входной шиной 15 и с четвертым входом троичного логического элемента

4, выходом троичного логического эле-, мента 2, выход троичного логического элемента 5 соединен с четвертым входом троичного логического элемейта 7, шины 16 и 17 первой и нторой фазы тактового питания соединены соответственно с четвертыми входами троичных логических элементов 2 и 5.

18-20 †временные диаграммы соответственно первой, второй и третьей фазы тактового питания, 21 — временная диаграмма сигиалон на входной шине 15, 22-29 - временные диаграммы сигналов соответственно иа выходах троичных логических элементов 1-8 (фиг. 2)

Устройство работает следующим образом.

При поступлении импульса по входной шине 15 первый разряд счетчика на элементах 1-3 меняет свое внутреннее состояние на обратное. При переходе разряда счетчика из состояния "1" в состояние "0" на выходе элемента 2 появляется импульс переноса в следующий разряд счетчика. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения. Состояние первого разряда счетчика снимается с выхода элемента 3, второго разряда — с выхода элемента 6, третьего разряда— с выхода элемента 8.

При поступлении импульсов по шинам 12-14 установки в нуль на элементах 3, 6 и 8 происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е, обнуление счетчика.

При необходимости записи кода некоторого числа по шинам установки в единицу 9-11 подаются значения разрядов записываемого числа.

Система тактового питания схемы счетчика — трехфаэная, при этом каждый следующий входной импульс слагаемого поступает по шине 15 через фазы (один такт)передачи информации по эле ментам схемы (фиг. 2, диаграмма 20).

Тактовым импульсом перной фазы считывается информация с элементов б и 7, второй фазы — с элементов 1, 2 и и 8, третьей фазы — с элементов 3-5.

Импульсы поступают по входной шине

15 во время тактового импульса первой фазы.

782166

0 0 +1

0 0 0 т1 11 0

Первая шина 16 тактового питания (фаза 1) соединена с четвертым входом элемента 2, а вторая шина

17 тактового питания (фаза 2)-с чет вертым входом элемента 5. Это означает, что на эти входы во время тактовых импульсов первой и второй фазы каждого такта подаются сигналы, т.е. при отсутствии импульсов на первых входах элементов 2 и 5 они являются генераторами сигналов отрицательной полярности.

При поступлении первого импульса го шине 15 тактовым импульсом первой фазы первого такта, согласно логике работы элемента, записанной в таблице истинности, положительный сигнал передается на четвертый вход элемента 1 и на первый вход элемента 2, при этом .передается сигнал на четвертый вход элемента 2, импульсом второй фазы отрицательный сигнал с элемента 1 передается на второй вход элемента 3, импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента 2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд.

Результирующиее состояние выходов счетчика — 001.

При поступлении второго импульса по шине 15 тактовым импульсом первой фазы второго такта положительный сигнал передается на четвертый вход элемента 1 и на первый вход элемента 2, прк этом передается сигнал на четвертый вход элемента 2, импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 2 передается на четвертый вход элемента 4 и на первый вход элемента 5, прк этом передается сигнал на четвертый вход элемента 5, импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 4 передается на первый вход элемента 6.

Импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал с эле мента 6 передается на первый вход элемента 4 и на второй вход элемента 5 н выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 010.

При поступлении третьего импульса по шине 15 тактовым импульсом первой фазы третьего такта положитель«1 0 О. 0 0 +1 . 0 0 ный сигнал передается на четвертый вход элемента 1 и на первый вход элемента 2, при этом передается сигнал на четвертый вход элемента 2, импульсом второй фазы отрицательный сигнал с элемента 1 передается на второй вход элемента 3, при этом передается сигнал на четвертый вход элемента 5, импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента

1 и на второй вход элемента 2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд.

Импульсом первой фазы четвертого такта положительный сигнал с элемен)5 та 6 передается на первый вход элемента 6 передается на первый вход элемента 4 и на второй вход элемента

5 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результрующее состояние выходов счетчика — 011.

При поступлении четвертого импульса по шине 15 тактовым импульсом первой фазы четвертого такта положительный сигнал передается на четвертый вход элемента 1 и на первый вход элемента 2, при этом передается сигнал на четвертый вход элемента 2, импуль сом второй фазы положительный сигнал с элемента 2 передается на чет30 вертый вход элемента 4, на первый вход элемента 5, прк этом передается сигнал на четвертый вход элемента

5, импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 5 переда35 ется на четвертый вход .элемента 7.

Импульсом первой фазы пятого такта отрицательный сигнал с элемента 7 передается на второй вход элемента 8, импульсом второй фазы по, ложителькый сигнал с элемента 8 передается на первый вход элемента 7 и выходит из счетчика, образуя третий разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 100.

При поступлении последующих импульсов по шине 15 работа двоичного счетчика происходит аналогично.

Использование предлагаемого счетчика обеспечивает, по сравнению с

N известными техническими решениями, .увеличение быстродействия счетчика в два раза. таблица

782166

Продолжение таблицы

Вход

2 3 4 о

О +1 1 О!

О О +1 - 1 о 1 о о

Вх.1 — (+)

Вх.2 — (+) Ф1 +1 . й1

+1 1 О

Вх. 3 — (+) О

Вх. 4 — + (т) (-) о

О +1 О +1

+1 О О 1

О 1 1 +1

В1 й1 j1 11

Формула изобретения Двоичный П-разрядный счетчик импульсов, содержаший входную шину и разряды с трехфазным тактовым питанием, каждый из которых содержит три четырехвходовых т ойчный логи-" ческих элемента и шины установки s ноль и единицу, в каждом разряде с трехфазным тактовым питанием выход первого троичного логического элемента соединен с первым и вто " рйм входами второго троичного логического элемента, четвертый вход которого соединен с шиной установки в йоль, а выход - с nepsaee входом первого троичного логического элемента, второй вхсд которого соединен с шиной установки в единицу, выход "Tpd üe1"о троичйОго логийеского элемента соединен с первым и четвертым входами соответственно третьего и первого троичной логических элементов последуаяцего разряда с трехфазным тактовым питанием, входная мина соединена с первым и четвертым входами соответственно третьего и первого троичных логических

Условное обозначение элемента элементов первого разряда с трехфазным тактовым питанием, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повы-, шения быстродействия, в каждом

2э разряде с трехфазным тактовым питанием выход второго троичного логического элемента соединен со вторым входом третьего троичного логического элемента, четвертые входы тре

Я тьих троичных логических элементов четных и нечетных разрядов с трехфазным тактовым питанием соединены соответственно с шинами первой и второй фазы тактового питания.

З3 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов Т.Н. и др. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем. Л., ЛВИКА им. A.Ô. МО-, жайского, 1970, с. 190-192, рис. 464а. е

2. Авторское свидетельство СССР

Р 208347, кл. Н 03 К 19/16, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР кл. Н 03 К 23/10, 1978. (заявка

45 в 2520231/18-21, 20.02.78 по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства)-(прототип).

«иксы. прекфаэнощ очиика питания пирр +1 апиг - f июыРание д ип нУание +/ иты дание -/

f7

И @у

6 Фда . Ъ 4еа

2/

Й

О

Фиг.2

Составитель, Ранов

Е Oh Тех ед Ъ. епанская Ко екто В. Бутяга

Тираа 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра сная наб.

Филиал ППП Патент, г; Ужт ород, ул. Проектная, 4