Pierwszenstwo: 20.02.1971 (P. 146388) Zgloszenie ogloszono: 25.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 25.09.1974 72061 KI. 21a1,36/22 MKP H03k 23/03 Twórcy wynalazku: Walerian Gruszczynski, Henryk Wierzba, Marian Ligmanowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Statyczny licznik binarny Przedmiotem wynalazku jest statyczny licznik bli- larny przeznaczony do stosowania w ukladach prze¬ laczaja-cych sterowania cyfrowego i automatyki, odpornych na narazenia techno-klimatyczne i zakló¬ cenia eletkryczne.Znane sa statyczne liczniki binarne, skladajace sie z n identycznych parametrów typu T o dwóch wyjsciach i jednym wejsciu, polaczonych w ten sposób, ze jedno wejscie kazdego przerzutaikia jest dolaczone do wejscia przerziutnika nastepnego, a wejscie pierwszego praerraultndka stanowa wejscie licznika, do którego doprowadza sie ciag impulsów zliczanych.Brzerzmtniki zastosowane w liczniku skladaja sie z szesciu elementów logicznych NOR realizujacych negacje sumy logicznej, przy czym przerzutnikd te zmieniaja .swój stan pod wplywem przejscia sygna¬ lu wejsciowego od wartosci logicznej 1 do wartosci logicznej 0.Niedogodnoscia znanych dotychczas elektronicz¬ nych liczników binarnych jest mala odpornosc na narazenia techno-klimatyazne i zaklócenia elek¬ tryczne, co ma szczególne znaczenie w przypadku koniecznosci zastosowania opisanych rozwiazan przy tego rodzaju oddzialywaniach zewnetrznych.Celem wynalazku jest opracowanie licznika bi¬ narnego o duzej odpornosci na narazenia techoo- -klimatyczne i zaklócenia elektryczne.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie n identycznych przerzutników typu T zawierajacych cztery kontaktronowe elementy logiczne zakazu.Wejscie przerzutnika jest polaczone z wejsciami za¬ kazujacymi pierwszego i drugiego elementu logicz¬ nego zakazu, a do innych wejsc zakasujacych tych 5 elementów sa dolaczone wejscia ustalajace stan spoczynkowy przerzu/tnika. Wyjscie pierwszego ele¬ mentu jest polaczone z wejsciem zapisujacym tego elementu i z wejsciami zakazujacymi drugiego i trzeciego elementu. Podolbnie wyjscie drugiego io elementu jest polaczone z wejsciem zapisujacym tego elementu i z wejsciami zakazujacymi elementu pierwszego i czwartego. Wyjscia przerzutnika sta¬ nowia wyjscia trzeciego i czwartego elementu, przy czym wyjscie elementu trzeciego jest polaczone is z wejsciem zapisujacym pierwszego elementu i z wejsciem zakazujacym czwartego elementu, zas wyjscie czwartego elementu jest polaczone z wej¬ sciem zapisujacym elementu drugiego i z wejsciem zakazujacym elementu trzeciego. Ponadto do wejsc 20 zapisujacych trzeciego i czwartego elementu jest dolaczony stalysygnal. r Korzysci techniczne wynikajace z zastosowania wynalazku polegaja na zastapieniu elementów lo- 25 gicznych NOR przez elementy logiczne zakazu, <30 w przypadku realizacji licznika za pomoca kontak- tronów umozliwia zmniejszenie gabarytów d zwiek¬ szenie niezawodnosci dzialania. Licznik binarny z kontakitronowymd elementami logicznymi zakazu s° odznacza sie duza odpornoscia na narazenia tech- 7206172061 no-klimatyczne, zaklócenia elektryczne i wahania napiecia zasilania.Przedmiot wynalaizkiu jest pokazany w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którymi fig. 1 przed¬ stawia kontaktronowy element logiczny zakazu, fig. 2 schemat przerzutinika tyipu T a fig. 3 uklad, (polaczen licznika.Jedno z mozliwych rozwiazan kontafctronowego elementu logicznego zakazu (fig. 1) zawiera prze¬ kaznik kontaktronowy, którego .zestyk izjwierny po¬ laczony jest jednym koncem z dodatnim biegunem zródla napiecia a drugi koniec stanowi wyjscie ele¬ mentu zakazu. Do jednego konca uzwojenia prze¬ kaznika kontaktronowego dolaczone sa wejscia za¬ pisujace poprzez diody Dl, zas drugi koniec tego uzwojenia -polaczony jest poprzez opornik R z ujem¬ nym biegunem zródla napiecia oraz przez diody D2 z wejsciami zakazujacymi.Przerzutnik tyipu T (fig. 2) sklada sie z czterech kontaktronowych elementów logicznych zakazu 1, 2, 3 i 4 o wejsciach zakazujacych oznaczonych kropka i wejsciach zapisujacych. Kontafctronowe elementy logiczne zakazu 1, 2, 3 i 4 beda zwane dalej ele¬ mentami. Do wejsc zakazujacych pierwszego ele¬ mentu 1 doprowadza sie sygnal wejsciowy x, sygnal ustalajacy Si umozliwiajacy wpisanie stanu poczat¬ kowego oraz sygnal wyjsciowy b' drugiego ele¬ mentu 2, natomiast jedno wejscie zapisujace pierw¬ szego elementu 1 laczy sie z jego wyjsciem, a dru¬ gie z wyjsciem trzeciego elementu 3. Podobnie do wejsc zakazujacych drugiego elementu 2 doprowa¬ dza sie sygnal wejsciowy x, sygnal z sprowadzaja¬ cy jprzerzuitnik do stanu spoczynkowego oraz sygnal wyjsciowy a pierwszego elementu 1, zas jedno wej¬ scie zapisujace drugiego elementu 2 laczy sie z jego wyjsciem, a drugie z wyjsciem czwartego elemen¬ tu 4. Do wejsc zakazujacych trzeciego elementu 3 doprowadza sie sygnal wyjsciowy a pierwszego ele¬ mentu 1 oraz sygnal wyjsciowy yi czwartego ele¬ mentu 4', a do wejsc zakazujacych czwartego ele¬ mentu 4 doprowadza sie sygnal wyjsciowy b dru¬ giego elementu 2 i sygnal wyjsciowy yi trzeciego elementu 3. Do wejsc zapisujacych trzeciego i czwartego ele¬ mentu 3 i 4 doprowadza sie staly sygnal o wartosci 1, zas wyjscia tych. elementów stanowia wyjscie przerzutnika.Statyczny licznik binarny {fig. 3) sklada sie z n identycznych przerzutników Pi, Pfc ..., Pn * typu T, które wytwarzaja sygnaly wyjsciowe y^ y^ y2, J2 • • * yn yii* ¦ Do wejscia pierwszego przerzutnika Pi doprowa¬ dza sie sygnal wejsciowy x, przedstawiajacy ciag impulsów zliczanych, a wyjscie kazdego przerzut¬ nika P2, P2,..., Pn-i wytwarzajace sygnal wyjscio¬ wy yi laczy sde z wejsciami przerzutnika nastepne¬ go. Wspólny dla wszystkich przerzutników sygnal z sprowadza je do stanu spoczynkowego, natomiast sygnaly Sj, 82,..., sn, doprowadzone do przerzutni¬ ków Plf P2,..., Pn, umozliwiaja wpisanie odpowied¬ niego stanu poczatkowego. Jezeli stan spoczynkowy przerzutnika jest oznaczony przez 0 a stan wzbu¬ dzenia oznacza 1, wówczas staneih spoczynkowym licznika jest stan okreslony liczba binarna n ^~ 20 miejiscowa 00 ... 0. Po przyjeciu N ^ 211—1 impul¬ sów wejsciowych o wartosci 1, stan licznika okresla liczba binarna przedstawiajaca liczbe dziesietna N.Licznik moze zliczac maksymalnie 2n—1 impulsów, 5 gdyz nastepny impuls powoduje przejscie licznika do stanu spoczynkowego. Licznik wedlug wynalaz¬ ku dziala w ten sposób, ze jezeli w stanie gdy sygnal wejsciowy x ma wartosc 0 zostanie podany sygnal z o wartosci 1, wówczas w kazdym prze- 10 rzutniku sygnal wyjsciowy b drugiego elementu 2 osiagnie wartosc 0. Powoduje to wytworzenie syg¬ nalu wyjsciowego a o wartosci 1, jednak tylko w przypadku gdy dany przerzutnik znajdowal sie w stanie, w którym sygnal wyjsciowy yi byl równy 1. 15 Wówczas bowiem wszystkie sygnaly wejsc zaka¬ zujacych pierwszego elementu 1 maja wartosc 0 i istnieje sygnal zapisujacy 1, co z kolei powoduje wytworzenie sygnalu o wartosci 1 na wejsciu za¬ kazujacym trzeciego elementu 3 i .sygnal wyjsciowy yi przerzutnika osiaga wartosc 0. Wskutek istnie¬ nia sygnalów zakazujacych o wartosci 0 na wej¬ sciach czwartego elementu 4 drugi sygnal wyjscio¬ wy yi przerzutnika osiaga wartosc 1.Jezeli przed podaniem sygnalu z o wartosci 1, 25 jeden sygnal wyjsciowy yi przerzutnika ma war¬ tosc 0 a drugi yi wartosc 1, wówczas sygnal wyj¬ sciowy b równy jest 0 dzieki temu, ze sygnal wyj¬ sciowy a ma wartosc 1. Przejscie sygnalu z od war¬ tosci 0 do wartosci ii nie powoduje wtedy zadnej zmiany w ukladzie. W przypadku gdy przerzutnik znajduje sie w stanie okreslonym przez jeden syg¬ nal wyjsciowy yi równy 0, drugi sygnal wyjsciowy yi przerzutnika równy 1 sygnal z równy 0 i jezeli sygnal wejsciowy przerzutnika, którym moze byc sygnal wejsciowy x licznika ma poczatkowa war¬ tosc 0 oraz sygnal wyjsciowy a równy jest 1 a syg¬ nal wyjsciowy b równy 0 to pod wplywem pierw¬ szej zmiany sygnalu wejsciowego przerzutnika z 0s na 1 sygnaly wyjsciowe a i b przyjmuja wartosc 0 ale sygnaly wyjsciowe przerzutnika nie zmieniaja swojej wartosci. Gdy sygnal wejsciowy przerzut¬ nika przyjmuje znowu wartosc 0, sygnal wyjscio¬ wy a nie ulega zmianie, natoimiaist sygnal wyjscio- AC wy b osiaga wartosc 1. Powoduje to zmiane sygna- lów wyjsciowych przerzutnika, a mianowicie syg¬ nal wyjsciowy yi przyjmuje wartosc 0, zas sygnal wyjsciowy ji wartosc 1. Nastepne przejscie sygna¬ lu wejsciowego przerzutnika od wartosci 0 do 1 50 wywoluje taki stan przerzutnika, w którym sygnal wyjsciowy a wynosi 0, sygnal wyjsciowy b wyno¬ si 0 natomiast sygnaly wyjsciowe przerzutnika po¬ zostaja bez zmian, a wiec sygnal wyjsciowy yi wy¬ nosi 0, zas sygnal wyjsciowy yi równy jest 1. Przy 55 kolejnym przejsciu sygnalu wejsciowego przerzut¬ nika od wartosci 1 do wartosci 0 nastepuje zmiana sygnalów wyjsciowych a i b, przy czym sygnal wyjsciowy a przyjmuje wartosc la sygnal wyj¬ sciowy b wartosc 0. Nastepuje równiez zmiana syg- 6o nalów wyjsciowych przerzutnika spowodowana zmiana sygnalów wyjsciowych a i b i tak sygnal wyjisciowy yi wynosi 0 a sygnal wyjsciowy yi wy¬ nosi 1, co oznacza, ze przerzutnik wraca calkowi¬ cie do stanu" spoczynkowego. Z dzialania przerzut- 65 iiika wynika, ze po podaniu na wejscie licznika 30 35 4072061 5 sygnalu o wartosci 1 na wyjsciach tego licznika otrzymamy sygnaly wyjscia yx równy 1 oraz y* ...Jn równe 0. Po podaniu drogiego impulsu sygnaly wyjsciowe poszczególnych przerzutników licznika wyniosa odpowiednio yx równy 0, y2 rów- 5 ny 1 zas y3. ..yn równe sa 0. Kolejny impuls wej¬ sciowy licznika spowoduje powstanie sygnalu wyj¬ sciowego o wartosci 1 na wyjsciu nastepnego prze¬ rzutnika licznika.Za ipoimoca sygnalów % s2,..., sn do licznika moze 10 byc wpisana liczba M ^ 2P— 1 i wówczas po wlicze¬ niu N impulsów stan licznika okreslony jest liczba binarna równa liczbie dteiesietnej (M+N) anod 2-n. PL