RU184013U1 - Кольцевой счётчик - Google Patents
Кольцевой счётчик Download PDFInfo
- Publication number
- RU184013U1 RU184013U1 RU2018118866U RU2018118866U RU184013U1 RU 184013 U1 RU184013 U1 RU 184013U1 RU 2018118866 U RU2018118866 U RU 2018118866U RU 2018118866 U RU2018118866 U RU 2018118866U RU 184013 U1 RU184013 U1 RU 184013U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- group
- input
- trigger
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/40—Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters
- H03K23/50—Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters using bi-stable regenerative trigger circuits
- H03K23/54—Ring counters, i.e. feedback shift register counters
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Техническая задача состоит в повышении надежности и быстродействия кольцевого счетчика в условиях высокого уровня помех.Благодаря введенным в счетные группы блокировкам всех разрядов сдвига, кроме двух, которые должны сработать в следующем такте, достигается исключение перерождения унитарного кода в любом случае воздействия помех. Повышается вероятность безотказной, устойчивой к кодовым ошибкам и сбоям, работы кольцевого счетчика и уменьшается время самовосстановления унитарного кода вплоть до 1 такта.
Description
Изобретение относится к устойчивой к кодовым ошибкам и сбоям цифровой технике и может найти применение в устройствах обработки дискретной информации, измерительно-вычислительной технике и системах управления для пересчета, синхронизации, распределения и коммутации информации с самовосстановлением кода в условиях высокого уровня помех.
Известен кольцевой счетчик с устранением ошибки или сбоя унитарного кода после начала нового цикла его генерирования (Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для втузов - СПб: Политехника, 1996. - 885 с. на С. 293 п. 4.5). Кольцевой счетчик состоит из регистра сдвига унитарного кода, выходы всех разрядов которого соединены с соответствующими входами элемента определения исходного состояния, выход которого соединен с входом первого разряда регистра сдвига.
Недостатком такого кольцевого счетчика является его низкая функциональная надежность из-за отсутствия мер исключающих поражение многих разрядов и восстановления кода сразу после возникновения сбоя от воздействия помех. Кроме того, низко быстродействие восстановления унитарного кода при образовании лишних единиц из-за того, что время восстановления определяется большим количеством тактов до появления единицы на выходе элемента определения исходного состояния счетчика.
Известен кольцевой счетчик, состоящий из регистра, который самовосстановливает генерируемый код и может работать при воздействии помех (Лехин С.Н. Схемотехника ЭВМ. - СПб: БХВ-Петербург, 2010. - 672 с. на С. 331, рис. 5.79). Кольцевой счетчик близок к предлагаемому по технической сущности его построения и достигаемому результату, состоящему в самовосстановлении генерируемого кода в случае воздействия помех. Кольцевой счетчик содержит регистр на триггерах, синхронизируемых фронтом и логические многовходовые элементы управления разрядных триггеров, а также входную шину синхронизации, фиксирующую данные памяти, соответствующие текущему состоянию счетчика в разрядах регистра, которые будут выбраны в следующем такте и которые определяют следующее состояние счетчика.
Недостатком такого кольцевого счетчика, несмотря на то, что он имеет минимальный интервал самовосстановления, является его низкая функциональная и конструктивная надежность из-за сложности многовходовых логических элементов и наличия большого количества запрещенных состояний при разрядности более трех для запоминания всевозможных запрещенных состояний кодового слова. Это ограничивает широкое использование счетчика, несмотря на самовосстанавливаемость унитарного кода кольцевого счетчика. Уже при четырех разрядах унитарного кода рабочих состояний всего четыре, а нерабочих состояний двенадцать. Более того, разряды ничем не защищены и не блокированы от действия помех, что снижает их устойчивость к этим помехам, а значит, велика вероятность сбоя при уровнях помех близких к предельным паспортным данным применяемых разрядных триггеров.
Известен недвоичный синхронный счетчик, используемый как кольцевой счетчик с самовосстановлением кода (патент РФ №961151, 1982 г.). Кольцевой счетчик содержит два разряда, шину потенциала логической единицы и входную шину, которая соединена с тактовыми входами триггеров разрядов, прямой выход первого и инверсный выход второго разрядов соединены соответственно с входом J второго разряда и входом установки в "0" первого разряда, входы J и K первого разряда и вход K второго разряда соединены с шиной потенциала логической единицы.
Недостатки известного кольцевого счетчика заключаются в том, что триггер первого разряда требует наличия дополнительных шин для входов K и J, что снижает помехозащищенность, а значит и надежность функционирования счетчика. Самовосстановление кода в этом случае некорректно, то есть ненадежно. Кроме того, при большой разрядности счетчика, требуется регистр сдвига, разряды которого без защиты могут быть восстановлены лишь после всего цикла его работы, что снижает быстродействие восстановления кода. При принятии мер, описанных в аналогах, недостатки не устраняются.
Наиболее близким к заявляемому по использованию, технической сущности и достигаемому техническому результату по помехозащищенности, самовосстановлению кода, устойчивости к кодовым ошибкам и сбоям в условиях помех является кольцевой счетчик, описанный в статье авторов Крехов В.Е., Крехов И.В., Крехов Е.В. "Схемотехническое обеспечение достоверности функционирования недвоичных счетчиков измерительных систем" из журнала "Метрология" №1, 2017, С. 9-19. Кольцевой счетчик состоит из входной шины и последовательного соединения счетных колец, каждое из которых содержит не более трех счетных групп, каждая из которых содержит дешифратор единиц группы и разряды сдвига, каждый из которых представляет собой синхронный триггер задержки с входом асинхронной установки в нулевое состояние соединенного с выходом соответствующего узла совпадений, входная шина соединена с тактовыми входами всех триггеров, в каждой из групп первый вход узла совпадения первого разряда соединен с инверсным выходом триггера второго разряда и первым входом соответствующего этой группе дешифратора единиц, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера первого разряда, прямой выход предыдущего разрядного триггера соединен с входом задержки триггера последующего разряда, выход дешифратора единиц первой группы соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения третьей группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения второй группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения первой группы, причем, каждая счетная группа содержит не более трех разрядов так, что прямой выход триггера второго разряда каждой группы соединен с входом задержки триггера третьего разряда, прямой выход которого в предыдущей группе соединен с входом задержки триггера первого разряда последующей группы, инверсный выход триггера третьего разряда соединен со вторым входом узла совпадения второго разряда, первый вход узла совпадения третьего разряда первой группы соединен с инверсным выходом триггера его первого разряда, второй вход узла совпадения третьего разряда первой группы соединен с третьим входом ее дешифратора единиц и выходом дешифратора единиц второй группы, первый вход узла совпадения третьего разряда которой соединен с инверсным выходом триггера его первого разряда, второй вход узла совпадения третьего разряда второй группы соединен с третьим входом ее дешифратора единиц и выходом дешифратора единиц третьей группы, первый вход узла совпадения третьего разряда которой соединен с инверсным выходом триггера его первого разряда, второй вход узла совпадения третьего разряда третьей группы соединен с третьим входом ее дешифратора единиц и выходом дешифратора единиц первой группы, триггеры разрядов выполнены универсальными J-K триггерами так, что, для образования кода 1 из N, где N - модуль счета, последняя счетная группа состоит из не более чем трех разрядов, счетчик имеет шину потенциала логической единицы, которая соединена с информационным входом J первого разряда и входами К всех триггеров.
Недостатки известного кольцевого счетчика заключаются в том, что условие возможной трехразрядности счетчиков унитарного кода групп до самовосстановления и автоматического перехода к начальному состоянию кода может потребовать увеличения количества тактов более одного, что уменьшает быстродействие самовосстановления кода. Кроме того, при большой разрядности счетчика, при последовательном соединении групп из трехразрядных счетчиков унитарного кода их дешифраторы единиц блокируют только предыдущие группы, а последующие группы не защищены от помех блокировкой, что снижает как надежность, так и быстродействие восстановления кода с увеличением модуля счета. Дополнительно, усложняет счетчик и то, что модуль его счета равен ровно количеству триггеров, с сопутствующими каждому триггеру других компонентов и межсоединений, когда информационный вход J первого разряда соединен с шиной потенциала единицы, Увеличение количества электронных компонентов и их связей снижает вероятность безотказной работы, а, следовательно, снижает функциональную надежность. Кроме того, при выполнении счетчика на универсальных J-K триггерах требует наличия дополнительных шин для входов K, что снижает помехозащищенность, а значит и надежность функционирования счетчика. Поэтому, из-за возможных помех на входе J и K, самовосстановление унитарного кода не придает счетчику более высокой надежности.
Техническая задача состоит в повышении надежности кольцевого счетчика увеличением вероятности его безотказной работы и в повышении быстродействия самовосстановления кода с автоматическим переходом в начальное состояние вплоть до 1 такта.
Технический результат заключается в увеличении функциональной надежности и быстродействия самовосстановления унитарного кода:
- за счет блокировки разрядов счетчика закорачивающим критичные уровни помех нулевым потенциалом, а также за счет принудительной установки в начальное состояние от ложного срабатывания всех без исключения разрядов кроме тех, которые должны сработать;
- за счет уменьшения количества тактов до самовосстановления и автоматического перехода к начальному состоянию кода, что уменьшает время его восстановления;
- за счет дополнительного повышения вероятности безотказной работы счетчика с увеличением модуля счета на единицу при соответствующем снижении количества электронных компонентов и их связей, а также за счет уменьшения вероятности попадания младшего разряда счетчика в метастабильное состояние при возможном воздействии помех.
Сущность предложения заключается в том, что, кольцевой счетчик, состоящий из входной шины и последовательного соединения счетных колец, каждое из которых содержит не более трех счетных групп, каждая из которых содержит дешифратор единиц группы и разряды сдвига, каждый из которых представляет собой синхронный триггер задержки с входом асинхронной установки в нулевое состояние соединенного с выходом соответствующего узла совпадений, входная шина соединена с тактовыми входами всех триггеров, в каждой из групп первый вход узла совпадения первого разряда соединен с инверсным выходом триггера второго разряда и первым входом соответствующего этой группе дешифратора единиц, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера первого разряда, прямой выход предыдущего разрядного триггера соединен с входом задержки триггера последующего разряда, выход дешифратора единиц первой группы соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения третьей группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения второй группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входом соответственно первого и второго узлов совпадения первой группы, причем, каждая счетная группа содержат не более двух разрядов так, что прямой выход триггера второго разряда предыдущей группы соединен с входом задержки триггера первого разряда последующей группы и введен дешифратор всех единиц счетчика, входы которого соединены с выходами соответственно введенных дешифраторов единиц колец, входы которых соединены с выходами соответствующих дешифраторов единиц групп, выход дешифратора всех единиц счетчика соединен с входом задержки триггера первого разряда первой группы, инверсный выход которого и выход дешифратора этой группы дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов второй группы, инверсный выход триггера и выход дешифратора которой дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов третьей группы, инверсный выход триггера и выход дешифратора которой дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов первой группы, четвертый и третий входы узлов совпадений соответственно первого и второго разрядов первой, второй и третьей групп в каждом кольце объединены и служат для блокировки их триггеров в нулевом состоянии и образования более крупных счетных колец.
На схеме представлен вариант кольцевого счетчика одного кольца трех кольцевых групп, работающего в прямом унитарном коде 1 из 7-ми.
Кольцевой счетчик содержит входную шину 1, входы сброса 2, узлы совпадений 3-1-1, 3-1-2, 3-2-1, 3-2-2, 3-3-1, 3-3-2, выполненные элементами И, триггеры 4-1-1, 4-1-2, 4-2-1, 4-2-2, 4-3-1, 4-3-2 разрядов сдвига, каждый на синхронном D-триггере с входом асинхронной установки 
, дешифраторы единиц 5-1, 5-2, 5-3 групп для определения их исходного состояния, дешифратор единиц 6 счетного кольца для определения его исходного состояния, который для однокольцевого счетчика является одновременно дешифратором единиц всего кольцевого счетчика для определения его исходного состояния, все дешифраторы единиц 5-1, 5-2, 5-3 и 6 выполнены элементами И.
Входная шина 1 соединена с тактовыми входами С всех 
-триггеров, вход сброса 2 объединяет свободные входы узлов совпадений 3-1-1, 3-1-2, 3-2-1, 3-2-2, 3-3-1, 3-3-2, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом асинхронной установки 
-триггеров 4-1-1, 4-1-2, 4-2-1, 4-2-2, 4-3-1, 4-3-2 разрядов, которые попарно образуют первую счетную группу из триггеров 4-1-1, 4-1-2, инверсные выходы 
которых соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора единиц 5-1, инверсные выходы 
триггеров 4-2-1, 4-2-2 второй группы соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора единиц 5-2, инверсные выходы 
триггеров 4-3-1, 4-3-2 третьей группы соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора единиц 5-3, второй вход узла совпадения 3-1-1 соединен с инверсным выходом 
триггера 4-1-2, второй вход узла совпадения 3-2-1 соединен с инверсным выходом 
триггера 4-2-2, второй вход узла совпадения 3-3-1 соединен с инверсным выходом 
триггера 4-3-2, инверсные выходы 
триггеров 4-1-1, 4-2-1 и 4-3-1 соединены соответственно с третьими входами узлов совпадения 3-2-1, 3-3-1 и 3-1-1, выход дешифратора единиц 5-1 соединен с первым входом дешифратора единиц 6 и первыми и вторым входами соответственно узлов совпадения 3-3-1, 3-3-2 и 3-2-2, первые и второй входы соответственно узлов совпадения 3-1-1, 3-1-2 и 3-3-2 соединены с выходом дешифратора единиц 5-2 и вторым входом дешифратора единиц 6, первые и второй входы соответственно узлов совпадения 3-2-1, 3-2-2 и 3-1-2 соединены с выходом дешифратора единиц 5-3 и третьим входом дешифратора единиц 6, выход которого соединен с входом D триггера задержки 4-1-1 первого разряда первой группы и является его младшим разрядным выходом Q0 для образования модуля счета равного 7 при количестве триггеров в счетчике равном 6, второй вход узла совпадения 3-3-1 соединен с инверсным выходом 
триггера 4-3-2, прямой выход Q1 триггера 4-1-1 соединен с входом D триггера 4-1-2, прямой выход Q2 которого соединен с D входом триггера 4-2-1, прямой выход Q3 которого соединен с D входом триггера 4-2-2, прямой выход Q4 которого соединен с входом D триггера 4-3-1, прямой выход Q5 которого соединен с D входом триггера 4-3-2.
Счетчик работает следующим образом.
Исходное состояние счетчика образуется, при отсутствии на входной шине 1 тактовых импульсов, путем подачи кратковременного потенциала нуля на вход сброса 2, воздействие которого на входы триггеров от 4-1-1 до 4-3-2 через их узлы совпадения от 3-1-1 до 3-3-2 приводит к образованию нулевых потенциалов на прямых выходах Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 соответствующих триггеров. Следовательно, на инверсных выходах
триггеров от 4-1-1 до 4-3-2 образованы единичные потенциалы, которые соответственно приводят к образованию на выходах дешифраторов единиц 5-1, 5-2, 5-3 и 6 потенциала единицы, то есть Q0=1. Таким образом, при отсутствии на входной шине 1 тактовых импульсов, устанавливается унитарный одинарный код 1000000, который определяет исходное состояние счетчика. Только при единичном потенциале на входе сброса 2 счетчик разблокирован и готов к подсчету импульсов с входной шины 1.
По переднему фронту первого входного импульса на шине 1, поскольку на входе 2 единичный потенциал, срабатывает триггер 4-1-1 первого разряда и на его выходе образуется потенциал единицы Q1=1, подготавливая триггер 4-1-2 второго разряда к срабатыванию в следующем такте работы. На инверсном выходе 
триггера 4-1-1 первого разряда образуется нулевой потенциал, который через дешифраторы единиц 5-1 и 6 подготавливает этот триггер к переходу в нулевое состоянии, так как Q0=0. Кроме того, нулевой потенциал инверсного выхода триггера 4-1-1 через узел совпадения 3-2-1 блокирует триггер 4-2-1 в нулевом состоянии, а через дешифратор единиц 5-1 и узлы совпадения 3-2-2, 3-3-1 и 3-3-2 по входам блокированы в нулевом состоянии соответственно триггеры 4-2-2, 4-3-1 и 4-3-2. Таким образом, образован унитарный одинарный код 0100000, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-1-1 и 4-1-2, которые должны сработать в следующем такте.
По переднему фронту второго входного импульса на шине 1, от нулевого потенциала Q0=0 на выходе дешифратора единиц 6 срабатывает триггер 4-1-1 первого разряда, который работает в режиме задержки по входу D, а на прямом выходе триггера 4-1-1 образуется потенциал нуля Q1=0, Поскольку на входе D триггера 4-1-2 действовал потенциал единицы, то по переднему фронту второго входного импульса с шины 1 на выходе триггера 4-1-2 образуется потенциал единицы Q2=1., а на его инверсном выходе образуется потенциал нуля 
Нулевой потенциал 
инверсного выхода триггера 4-1-2, через узел совпадения 3-1-1, дешифратор единиц 5-1 и узлы совпадения 3-2-2, 3-3-1 и 3-3-2 по входам 
триггеров 4-1-1, 4-2-2, 4-3-1 и 4-3-2 блокирует эти триггеры в нулевом состоянии так, что подтверждается их состояние Q1=0, Q4=0, Q5=0 и Q6=0. Триггеры 4-1-2 и 4-2-1 от высокого потенциала выходов узлов совпадения 3-1-2, 3-2-1 разблокированы и готовы к срабатыванию от действия тактового импульса. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован унитарный код 0010000, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-1-2 и 4-2-1, которые должны сработать в следующем такте.
По переднему фронту третьего входного импульса на шине 1 триггер 4-1-2 переходит в нулевое состояние, т.е. Q2=0, а прямой выход Q3 триггера 4-2-1 от его входа D=Q2=1 с задержкой занимает единичное состояние Q3=1 так, что на его инверсном выходе образуется нулевой потенциал 
который, через узел совпадения 3-3-1 дешифратор единиц 5-2, узлы совпадения 3-3-2, 3-1-1 и 3-1-2 по входам 
триггеров 4-3-1, 4-3-2, 4-1-1 и 4-1-2, блокирует эти триггеры в нулевом состоянии, подтверждая их состояние Q5=0, Q6=0, Q1=0 и Q2=0. В результате на выходах узла совпадения 3-2-1, дешифратора единиц 5-1 и узла совпадения 3-2-2 образуются единичные потенциалы, которые, по входам 
триггеров 4-2-1 и 4-2-2 разблокируют их для обеспечения их последующего срабатывания от действия тактовых импульсов в соответствии с алгоритмом унитарного кодирования. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован унитарный код 0001000, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-2-1 и 4-2-2, которые должны сработать в следующем такте.
Поскольку на входе D триггера 4-2-1 действует потенциал нуля, а на входе D триггера 4-2-2 действует потенциал единицы, то по переднему фронту четвертого входного импульса с шины 1 на выходе триггера 4-2-1 образуется потенциал нуля Q3=0, а на выходе триггера 4-2-2 образуется потенциал единицы Q4=1. С инверсного выхода триггера 4-2-2, потенциал которого 
через узел совпадения 3-2-1 блокируется нулевое состояние триггера 4-2-1, т.е. подтверждается Q3-O, а через узел совпадения 3-3-2, дешифратор единиц 5-2 и узлы совпадения 3-1-1 и 3-1-2, по входам 
триггеров 4-3-2, 4-1-1 и 4-1-2 блокированы эти триггеры в нулевом состоянии так, что подтверждается их состояние Q6=0, Q1=0 и Q2=0. В результате на выходах узла совпадения 3-3-1, дешифратора единиц 5-1 и узла совпадения 3-2-2 образуются единичные потенциалы, которые, по входам 
триггеров 4-2-2 и 4-3-1 разблокируют их для обеспечения их последующего срабатывания от действия тактовых импульсов. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован унитарный код 0000100, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-2-2 и 4-3-1, которые должны сработать в следующем такте.
По переднему фронту пятого входного импульса на шине 1 триггер 4-2-2 переходит в нулевое состояние, т.е. Q4=0, а прямой выход Q5 триггера 4-3-1 от его входа D=Q4=1 с задержкой занимает единичное состояние Q5=1 так, что на его инверсном выходе образуется нулевой потенциал 
Образованный нулевой потенциал через узел совпадения 3-1-1, дешифратор единиц 5-3 и узлы совпадения 3-1-2, 3-2-1 и 3-2-2, по входам 
триггеров 4-1-1, 4-1-2, 4-2-1 и 4-2-2 блокирует эти триггеры в нулевом состоянии и подтверждает эти состояния Q2=0, Q3=0 и Q4=O, В результате на выходе, дешифратора единиц 5-1, узлах совпадения 3-3-1 и 3-3-2, действует единичный потенциал, который, разблокирует триггеры 4-3-1 и 4-3-2 по их входу 
для обеспечения их последующего срабатывания от действия тактовых импульсов. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован унитарный код 0000010, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-3-1 и 4-3-2, которые должны сработать в следующем такте.
Поскольку на входе D триггера 4-3-1 действовал потенциал нуля, а на входе D триггера 4-3-2 действовал потенциал единицы, то по переднему фронту шестого входного импульса с шины 1 на выходе триггера 4-3-1 образуется потенциал нуля, а на выходе триггера 4-3-2 образуется потенциал единицы Q6=1. С инверсного выхода 
триггера 4-3-2, потенциал которого 
через узел совпадения 3-3-1, блокируется нулевое состояние триггера 4-3-1, т.е. Q5=0, а через дешифратор единиц 5-3 и узлы совпадения 3-1-2, 3-2-1 и 3-2-2 блокируются в нулевом состоянии триггеры 4-1-2, 4-2-1 и 4-2-2. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован унитарный код 0000001, а все триггеры счетчика надежно блокированы кроме триггеров 4-3-2 и 4-1-1, которые могут сработать в следующем такте.
По переднему фронту седьмого входного импульса на шине 1 триггер 4-1-1 остается в нулевом состоянии, а триггер 4-3-2 переходит в нулевое состояние, т.е. Q6=0. Поскольку на инверсном выходе триггера 4-3-2 образуется единичный потенциал 
, то в результате на выходах дешифраторов единиц 5-1, 5-2 и 5-3 единичные потенциалы, которые, через соответствующие входы дешифратора единиц 6, образуют на его выходе единичный потенциал так, что Q0=1. Таким образом, на выходах Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 образован исходный унитарный код 1000000, а счетчик готов к новому циклу работы.
Цикл работы 
-триггеров от 4-1-1 до 4-3-2 счетчика повторяется от действия импульсов на входной шине 1, если на входе сброса 2 действует потенциал единицы. В этом случае шестиразрядный счетчик работает в режиме кольцевого счета с модулем счета равном семи, а образование двух и более единиц на выходах разрядов исключается. Разряды счетчика блокируются в нулевом состоянии на выходах Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 соответствующих 
-триггеров. В случае необходимости расширения модуля счета более 7 и построения из групп новых колец счета при условии не более трех групп в кольце, вход сброса 2 используются для блокировки-разблокировки соответствующих групп. В случае необходимости дальнейшего расширения модуля счета из трехгрупповых колец, количество свободных входов узлов совпадения от 3-1-1 до 3-3-2 увеличивается еще на один вход на каждом из указанных элементов, а также соответственно увеличивается количество необходимых входов сброса и требуется введение новых дешифраторов единиц образуемых колец. В этом случае количество образованных входов на узле совпадения 3-1-2, как и на узлах совпадения 3-2-2, 3-3-2 элементах И, должно равняться количеству образованных дешифраторов единиц в каждом кольце, а количество входов на каждом из узлов совпадения 3-1-1, 3-2-1, 3-3-1 на один вход больше.
В предлагаемом счетчике достигается исключение перерождения унитарного кода в любом случае воздействия помех. Исключение счетного режима работы первого разряда счетчика и перевод его в режим сдвига позволил повысить четкость работы разряда, что обеспечивает надежность. Снижение разрядности в группах до двух повышает соответственно быстродействие самовосстановления кода. Введенные связи работают на принципе блокировки, что исключает переход двух триггеров одновременно в единичное состояние, поэтому надежность сохранения унитарного кода, исключающая его перерождение в другой код выше, а время перехода при возможном сбое сокращено по сравнению с известным счетчиком.
Поскольку три двухразрядных счетных группы образуют самостоятельное счетное кольцо, то дешифратор единиц 6 и входы сброса 2 дают возможность синтезировать помехоустойчивые счетчики с самовосстановлением унитарного кода в более крупные счетные кольца. Последняя счетная группа в последнем из счетных колец должна быть не более двух разрядов для обеспечения необходимого модуля счета. В связи с этим может быть построен счетчик с коэффициентом пересчета 1 из N+1, где N - разрядность счетчика унитарного кода. Причем, в этом случае на вход D 
-триггера 4-1-1 первого разряда первой группы первого кольца необходимо подавать сигнал с выхода дешифратора единиц всех колец или их более крупных колец, а на входы сброса предыдущего из колец необходимо подавать сигнал с дешифратора единиц кольца или более крупного кольца, выход которого в данном такте счета должен блокировать триггеры этого предыдущего кольца. Модуль счета кольцевого счетчика можно не только увеличивать за счет увеличения крупности колец, но и в сторону уменьшения его коэффициента пересчета.
В предлагаемом счетчике, благодаря совокупности групп из двух 
-триггеров и введенным обратным связям по цепям их блокировки достигается исключение перерождения унитарного одинарного кода в любом случае воздействия помех. Кроме того, повышение четкости работы первого разряда счетчика обеспечивает надежность, а снижение разрядности в группах до двух повышает соответственно быстродействие самовосстановления его разрядов. Введенные связи исключают переход двух триггеров одновременно в единичное состояние, поэтому надежность сохранения унитарного единичного кода, исключающая его перерождение в другой код выше, а время перехода при возможном сбое сокращено по сравнению с известным счетчиком.
При синтезе счетчика его разрядность технологически практически не ограничена. Работоспособность вариантов счетчика с различными модулями счета проверена программой моделирования "Proteus 7 ProfessioNal" на моделях синхронных D-триггеров типа 7474.IEC с входами асинхронной установки 
в начальное состояние. Для обеспечения соединений и защищающих воздействий на разрядные триггеры использовались наборы моделей элементов И типа 7411.IEC.
Решение технической задачи повышения надежности помехозащищенного кольцевого счетчика и доведение быстродействия самовосстановления генерируемого унитарного одинарного кода до исключения его перерождения обеспечивает технико-экономические преимущества предлагаемого счетчика. Технико-экономические преимущества состоят в построении пересчетных схем способных к самовосстановлению унитарного одинарного кода и возможности их использования в условиях высокого уровня помех с большой достоверностью сохранения кода по сравнению с прототипом. В предложенном кольцевом счетчике приняты меры не только к восстановлению кода, но и обеспечен простой самоконтроль и самокоррекция в случае возникновения ошибок кодирования информации. Блокирующие обратные связи внутри двухразрядных групп и между группами восстанавливают унитарный одинарный код за 1 такт при любой практической разрядности, исключают перерождение кода за счет блокировок всех разрядов, кроме двух, которые должны работать, обеспечивая, таким образом, надежность работы и помехозащищенность кольцевого счетчика.
Claims (1)
- Кольцевой счетчик, состоящий из входной шины и последовательного соединения счетных колец, каждое из которых содержит не более трех счетных групп, каждая из которых содержит дешифратор единиц группы и разряды сдвига, каждый из которых представляет собой синхронный триггер задержки с входом асинхронной установки в нулевое состояние, соединенного с выходом соответствующего узла совпадений, входная шина соединена с тактовыми входами всех триггеров, в каждой из групп первый вход узла совпадения первого разряда соединен с инверсным выходом триггера второго разряда и первым входом соответствующего этой группе дешифратора единиц, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера первого разряда, прямой выход предыдущего разрядного триггера соединен с входом задержки триггера последующего разряда, выход дешифратора единиц первой группы соединен со вторым и первым входами соответственно первого и второго узлов совпадения третьей группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входами соответственно первого и второго узлов совпадения второй группы, выход дешифратора единиц которой соединен со вторым и первым входами соответственно первого и второго узлов совпадения первой группы, отличающийся тем, что каждая счетная группа содержит не более двух разрядов так, что прямой выход триггера второго разряда предыдущей группы соединен с входом задержки триггера первого разряда последующей группы и введен дешифратор всех единиц счетчика, входы которого соединены с выходами соответственно введенных дешифраторов единиц колец, входы которых соединены с выходами соответствующих дешифраторов единиц групп, выход дешифратора всех единиц счетчика соединен с входом задержки триггера первого разряда первой группы, инверсный выход которого и выход дешифратора этой группы дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов второй группы, инверсный выход триггера и выход дешифратора которой дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов третьей группы, инверсный выход триггера и выход дешифратора которой дополнительно соединены соответственно с третьим и вторым входами соответственно узлов совпадений первого и второго разрядов первой группы, четвертый и третий входы узлов совпадений соответственно первого и второго разрядов первой, второй и третьей групп в каждом кольце объединены и служат для блокировки их триггеров в нулевом состоянии и образования более крупных счетных колец.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118866U RU184013U1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Кольцевой счётчик |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118866U RU184013U1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Кольцевой счётчик |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU184013U1 true RU184013U1 (ru) | 2018-10-11 |
Family
ID=63858952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118866U RU184013U1 (ru) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | Кольцевой счётчик |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU184013U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1128391A1 (ru) * | 1983-07-19 | 1984-12-07 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Кольцевой счетчик |
| RU2105411C1 (ru) * | 1995-08-16 | 1998-02-20 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Кольцевой счетчик |
| RU2168856C1 (ru) * | 2000-02-23 | 2001-06-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Помехоустойчивый кольцевой счетчик |
| RU2373638C1 (ru) * | 2008-05-28 | 2009-11-20 | Александр Александрович Подолян | Способ формирования колоколообразных импульсов зондирования для эма преобразователя и устройство для его осуществления |
| US20150207511A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Dialog Semiconductor Gmbh | Digital Counter Comprising Reduced Transition Density |
-
2018
- 2018-05-22 RU RU2018118866U patent/RU184013U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1128391A1 (ru) * | 1983-07-19 | 1984-12-07 | Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола | Кольцевой счетчик |
| RU2105411C1 (ru) * | 1995-08-16 | 1998-02-20 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Кольцевой счетчик |
| RU2168856C1 (ru) * | 2000-02-23 | 2001-06-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Помехоустойчивый кольцевой счетчик |
| RU2373638C1 (ru) * | 2008-05-28 | 2009-11-20 | Александр Александрович Подолян | Способ формирования колоколообразных импульсов зондирования для эма преобразователя и устройство для его осуществления |
| US20150207511A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-23 | Dialog Semiconductor Gmbh | Digital Counter Comprising Reduced Transition Density |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04252615A (ja) | モジュール型グレイコードカウンタ | |
| RU184013U1 (ru) | Кольцевой счётчик | |
| CN109087677A (zh) | 存储器装置及其数据读取方法 | |
| RU2396591C1 (ru) | Устройство для мажоритарного выбора сигналов | |
| EP3719649A1 (en) | Clock fractional divider module, image and/or video processing module, and apparatus | |
| Rokas et al. | Low cost convolutional code based concurrent error detection in FSMs | |
| SU1123106A1 (ru) | Счетчик с контролем | |
| RU2379829C1 (ru) | Резервированный счетчик для формирования меток времени | |
| SU797075A1 (ru) | Резервированный счетчик импульсов | |
| RU63588U1 (ru) | Самоконтролируемый автомат управления | |
| SU809176A1 (ru) | Устройство дл делени | |
| RU2103815C1 (ru) | Резервированный счетчик | |
| SU824178A1 (ru) | Генератор потоков случайных событий | |
| RU2251143C1 (ru) | Способ сложения чисел в коде "1 из 4" и сумматор в этом коде | |
| SU506858A1 (ru) | Устройство дл обнаружени ошибок в регистрах процессора | |
| SU1720155A1 (ru) | Счетчик с контролем | |
| SU1401462A1 (ru) | Устройство дл контрол логических блоков | |
| SU767743A1 (ru) | Генератор псевдослучайных кодов | |
| SU319082A1 (ru) | ||
| SU403076A1 (ru) | Двоичный счетчик | |
| SU687601A1 (ru) | Двоичный счетчик импульсов с контролем ошибок | |
| SU1388984A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
| SU1341716A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь с самокоррекцией | |
| SU307403A1 (ru) | Устройство выдачи текущегоинтервала | |
| RU82968U1 (ru) | Счетчик джонсона |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190523 |