112 Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных устройствах. Цель изобретени - повьшение надежности кольцевого счетчика за счет повышени устойчивости к сбо м разр дов. На чертеже изображена схема кольцевого счетчика. Кольцевой счетчик содержит разр ды 1.1 - 1.П. Каждый разр д содержит триггер 2, первый 3 и второй 4 элементы И. Каждый разр д, кроме первого , содержит третий 5 и четвертый 6 элементы И. Первые входы первого, третьего и второго, четвертого элементов И каждого разр да, кроме первого , и первого и второго элементов И первого разр да соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера своего разр да. Вторые входы первого, второго и третьего, четвертого элементов И второго и каж дого последующего разр да соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами триггера первого разр да. Вторые входы первого, второго и третьего , четвертого элементов И каждого последующего разр да соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И предыдущего раз р да. Вторые входы первого и второго элементов И первого разр да соединены с выходами соответственно третьего 5 и второго 4 элементов И последнего разр да. Тактовый вход триггера каждого разр да соединен с первой входной шиной 7. Синхронизируемые входы установки О и триггера второго разр да соединены с выходами соответственно первого 3 и четвертого 6 элементов И своего разр да. Аси хронный вход установки в О триггера каждого разр да соединен с шиной сброса. Кольцевой счетчик также содержит в каждом разр де с третьего по предпоследний п тый 8 и шестой 9 элементы И и с четвертого по предпос ледний седьмой 10 и восьмой П элементы И, а с третьего по последний первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с синхронизируемыми входами установки в О и 1 триггера своего разр да. Первые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены соот ветственно с выходами первого и четвертого элементов И своего разр да Вторые входы первого и второго элементов ИЛИ каждого разр да с третьего по предпоследний соединены соответственно с выходами п того и шестого элементов И своего разр да. Вторые входы первого и второго элементов ИЛИ последнего разр да l.n соединены соответственно с выходами четвертого и первого элементов И предпоследнего разр да. Первые входы седьмого 10 и восьмого 11 элементов И каждого разр да с четвертого по предпоследний соединены соответствен .но с пр мым и инверсным выходами триггера своего разр да. Выходы седьмого и восьмого элементов И каждого разр да с четвертого по предпоследний соединены соответственно с первыми входами шестого и п того элементов И предьщущего разр да. Первые входы п того 8 и шестого 9 элементов И каждого разр да с четвертого по предпоследний соединены со вторыми входами соответственно восьмого 1 и седьмого 10 элементов И того же разр да. Первые входы шестого и п того элементов И предпоследнего разр да соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера 2 последнего разр да..Вторые входы п того и шестого элементов И каждого разр да с третьего по предпоследний соединены соответственно с выходами четвертого и первого элементов И предьщущего разр да. Синхронизируемые входы установки в О и 1 триггера первого разр да соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого элементов И предпоследнего разр да. Первыми выходами 14 кольцевого счетчика вл ютс выходы четвертых элементов И во всех разр дах, кроме первого, и выход второго элемента И в первом разр де. Вторыми выходами 5 счетчика вл ютс выходы соответствующих первых элементов 3 И. Кольцевой счетчик работает следующим образом. Сначала (после сброса) происходит последовательное заполнение логическими 1 триггеров i всех разр дбв, начина с триггера первого разр да. а затем триггер первого разр да устанавливаетс в О и происходит обратный процесс: последовательное заполнение триггеров всех разр дов логическими О. На выходах триггеров получаем код Джонсона. Коэффициент пересчета равен 2п. Состо ние тригг ров дешифрируетс с помощью первого 3, второго 4, третьего 5 и четверто го 6 элементов И каждого разр да и на выходах 14 и 15 кольцевого счетчи ка получаем унитарный код. Установка исходного состо ни осу ществл етс подачей 1 на шинуR сброса, в результате чего на выходах вторых элементов И всех разр дов по вл етс I, по витс 1 и на выхо де 14.1 кольцевого счетчика, что и соответствует исходному состо нию. После первого тактового импульса по шине 7 на выходах триггеров разр дов 1.1 - 1.П будет состо ние , а на выходе 14.2 кольцевого счетчика будет состо ние 1. После второго та.ктового импульса на выходах триггеров будет состо ние 1100- О,, а на выходе 14.3 кольцевого счетчика будет состо ние 1 и т.д. После (п-1)-го тактового импульса на выходах триггеров разр дов I, 2, 3 (п-1), п будет состо ние ll--lO, а на выходе 14.п кольцевого счетчика будет состо ние 1. На выходе 14.1 получен сигнал совпадени {логическа 1) нулевых состо ний триггеров всех разр дов. На выходах 14.2 14 .3,...,14.п получены сигналы совпадений единичных состо ний триггеров предьщущих разр дов с первым триггером с нулевым состо нием. На выходах 14.1 - I4.n в каждый момент времени может быть одна и только одна 1, так как не может быть одновременно двух сигналов совпадений . Любой сигнал совпадени (логическа 1) исключает по вление в этот момент других сигналов совпадений . В процессе первой половины счета ложна установка в О триггера предыдущего разр да от выхода, на котором 1, приводит к переносу этой 1 назад на предыдущий младший выход, соответствующий сбившемус триггеру, но после следующего тактового импульса по шине С 1 по витс на том выходе кольцевого счетчика, на котором была до сбо , так как на восстановление состо ни , которое бы ло до сбо , требуетс один тактовый импульс по шине С, то после восстаКойлени значени унитарного кода на единицу меньше, чем должно быть, т.е погрешность счета после восстановлени 1 равна одному такту. Ложна установка в О в течение первой половины счета триггера первого разр да, как и любого другого триггера пpeдыдyIцeJ:o разр да, восстанавливаетс следующим тактом, так как состо ние I триггера первого разр да подтверждаетс в течение первой половины счета каждым тактом до записи 1 в триггер предпоследнего разр да. Сигнал подтверждени - совпадение нулевых состо ний триггеров предпоследнего и последнего разр дов, формируемый восьмым элементом И предпоследнего разр да, вл етс также сигналом начала заполнени 1 триггеров всех разр дов. Если в процессе первой половины счета произошла ложна установка в О одновременно двух, трех и т.д. триггеров предыдущих разр дов, то на восстановление состо ни , которое было до сбо , потребуетс , соответстВ случае ложной установки в М в процессе первой половины счета триггера последующего разр да, от выхода кольцевого счетчика, на котором 1, восстановление О в этом триггере произойдет вместе с по влением 1 на выходе кольцевого счетчика , соответствующем сбившемус разр ду , т.е. без затраты такта и без пропуска состо ни на выходах кольцевого счетчика. Например, пусть в момент, когда триггеры счетчика наход тс в состо нии 11 IOOO О произошла ложна установка в 1 триггера последующего разр да и по вилось состо ние П1010 0. После следующего тактового импульса по-, лучим состо ние 11 1100 О, т.е. произойдет переход в следующее состо ние с одновременным восстановле- . нием в О триггера сбившегос разр да . Пусть при состо нии 10000 00 произошел сбой и по вилось состо ние 100. После следующих тактовых импульсов по витс состо ние П 1100100,.11 1110100 и следующим тактом одновременно с переходом в следующее состо ние 11 1111000 восстановитс в О сбившийс триггер. При ложной установке в 1 в процессе первой половины счёта двух последующих триггеров не подр д последний сбившийс триггер восстанавливаетс , т.е. на выходах кольцевого счетчика будет пропущено только одно состо ние. Например , пусть при состо нии 1100000 О триггеров произошел сбой и по вилось состо ние 1101010 0. Следующий после сбо тактовый импульс установит состо ние , j т,е. будет пропущено одно состо ние на выходах кольцевого счетчика и на выходах триггеров. Следующий импульс переведет кольцевой счетчик в следующее состо ние 111 и восста- 10 новит О на выходе второго сбившегос триггера. При одновременном сбое триггера предыдущего и триггера последующего разр дов, следующим после сбо тактом восстановитс триггер 15 предыдущего разр да, а затем в процессе счета восстановитс последующий триггер без затрат такта, т.е. после восстановлени погрешность счетчика будет равна одному такту, Например, пусть при состо нии 11111100000 произошел сбой и по вилось состо ние 11101100100, Следую-, щим тактом восстановитс триггер предыдущего разр да 11111100100 и далее 25 1 через такт при переходе в следующее состо ние восстановитс триггер последующего разр да 11111110100, ПИ 11 11000. Восьмой 11 и п тый 8 элементы И разр дов с третьего по предпоследний введены дл формировани сигналов восстановлени нулевого состо ни триггеров последующих разр дов , ложно установившихс в 1 в процессе первой половины счета. Сигнал логической 1 на выходе очередного п того элемента И 8 по витс в течение первой половины счета при по влении 1 на предыдущем выходе кольцевого счетчика и нулевом состо НИИ триггеров всех пocлeдyюш x разр дов . Последний разр д не содержит восьмой и п тый элементы И, так как после него нет последующих разр дов и восстановление О на выходе триггера последнего разр да при ложной установке его в 1 в течение первой половины счета осуш,ествл етс непосредственно сигналом с предыдущего выхода 14.П-1 кольцевого счетчика. Седьмой 10 и шестой 9 элементы И разр дов с третьего по предпоследний введены дл формировани сигналов II11) восстановлени 1 состо ни триггеров последующих разр дов, ложно ус тановившихс в О в процессе второй половины счета. Сигнал логической 1 на выходе шестого элемента И 9
12806966
по вл етс при по влении 1 на прв дыдущем выходе второй половины счета
кольцевого счетчика и единичном сос то нии триггеров всех последующих 20 разр дов. Последний разр д не содержит седьмой и шестой элементы И, так как после него нет последующих разтриггера последнего разр да при ложной установке его в О в течение второй половины счета осуществл етс непосредственно сигналом с предыдущего выхода 15.П-1 кольцевого счетчика . Первый элемент И 3 первого разр да устран ет задержку исчезновени 1 на выходе п при ее переходе с выхода п на выход п+1, т.е. при переходе от состо ни 111 1 к состо нию 011 1 на выходах триггеров. Задержка существовала бы (если бы выход 15.1 кольцевого счетчика был непосредственно соединен с выходом третьего элемента И 5 последнего разр да ) за счет времени перехода из в О последовательной цепочки третьих элементов И 5 всех разр дов, начина со второго. В течение этой задержки на выходе 15.2 кольцевого счетчика и выходе третьего элемента И 5 последнего разр да одновременно будут 1, т.е. 1 бьши бы одновременно на двух выходах кольцевого счетчика. После п-го тактового импульса на выходах триггеров будет состо ние ll- 1 и 1 по витс на выходе п кольцевого счетчика. После (п+1)-го тактового импульса на выходах триггеров будет состо ние 1, а на выходе 15.2 кольцевого 1 и начсчетчика будет состо ние нетс втора половина счета - последовательное заполнение О триггеров разр дов. После (п+2)-го тактового импульса на выходах триггеров будет состо ние ООП Ua на выходе 15.3 кольцевого счетчика будет состо ние 1 и т.д. Последующими тактовыми импульсами по шине 7 триггеры 2, 3, 4 - (n-l), п-го разр дов будут и 1 ледовательно заполн тьс последовательно по витс на вторых выходах 15.4 - 15.п и после 2п-го входного импульса все триггеры уста нов тс в О и 1 по витс на выходе 14.1 кольцевого счетчика. На вторых выходах 15 кольцевого счетчика в каждый момент времени мо7 жет быть одна и только одна 1, так как не может быть одновременно двух сигналов совпадени . Любой сигнал совпадени (логическа 1) исключает по вление в этот момент других сигналов совпадени . В процессе второй половины счета ложна установка в I триггера предыдущего разр д а от выхода кольдевого счетчика, на котором 1, приводит к переносу на предьщущий младший выход, соответствующий сбившемус триггеру, но после следующего тактового импульса по шине 7 1 по витс на том же выходе кольцевого счетчика, на котором бьшас до сбо . Так как на восстановление состо ни , которое было до сбо требуетс один такт, то после восста новлени значени унитарного кода на выходах кольцевого счетчика на едини цу меньше, чем должно быть, т.е. пог решность счета равна одному тактовому импульсу. Ложна установка в 1 в течение второй половины счета триг гера первого разр да; как и любого другого триггера предыдущего разр да восстанавливаетс следующим тактом, так как состо ние О триггера перво го разр да подтверждаетс в течение второй половины счета каждым тактом до записи О в триггер предпоследнего разр да. Сигнал подтверждени совпадение состо ний 1 триггеров предпоследнего и последнего разр дов формируемый седьмым элементом И предпоследнего разр да, вл етс также сигналом начала заполнени О триггеров всех разр дов. Если в процессе второй половины счета произошла ложна установка в 1 одновременно двух, трех и т.д. триггеров предыдуmjix разр дов J то на восстановление состо ни , которое было до сбо , пот ребуетс соответственно два, три и т.д. такта. В случае ложной установки в О в процессе второй половины счета триггера последующего разр да от выхода кольцевого счетчика на котором 1 восстановление правильного кода на выходах триггеров произойдет вместе с по влением 1 на выходе кольцевого счетчика, соответствующем сбившемус разр ду. Например, пусть в некоторый момент произошла ложна установка в О триггера последующего разр да и по вилось состо ние 00101 . После следующего тактового , ийпульса получим состо ние 96 О т.е. произойдет переход в след.ующее состо ние с одновременным восстановлением 1 триггера последующего сбившегос разр да. Пусть при состо нии О 0111111 произошел сбой и по вилось состо ние О- 01110 П. После следующих тактов последовательно по в тс состо ни О- 0011011 и О 000 10 11 и следующлм тактом одновременно с переходом в следующее состо ние восстановитс правильное состо ние О .на выходах триггеров. При ложной установке в О двух и более последующих триггеров не подр д , старший из сбившихс триггеров восстанавливаетс и, следовательно, число пропущ.енных состо ний на единицу меньше числа сбившихс триггеров. Например, пусть при состо нии 00 1 1 триггеров произошел сбой и по вилось состо ние . Следующий после сбо тактовый импульс установит состо ние 1 , т.е. будет пропущено одно состо ние на выходах триггеров и выходах кольцевого счетчика. Следующий тактовый импульс переведет кольцевой счетчик в следующее состо ние и восстановит правильное состо ние 00000 11 J на выходах триггеров. Второй элемент И4 первого разр да устран ет задержку исчезновени 1 на выходе 4. при переходе с выхода 4. на выход 14.2 т.е. при переходе от состо ни в состо ние Oil на выходах триггеров . Задержка существовала бы (если бы выход 14.1 кольцевого счетчика был непосредственно соединен с выходом второго элемента И последнего разр да), за счет времени перехода из в О последовательной цепочки вторых элементов И 2, 3 - п-го . разр дов. В течение этой задержки на выходе кольцевого счетчика и выходе второго элемента И последнего разр да одновременно будут 1, т.е. 1 были бы одновременно на двух выходах кольцевого счетчика. Таким образом, на выходах кольцеого счетчика может быть в любой моент времени одна и только одна . ожный перенос в результате сбо этой дной и только одной назад на юбой предыдуш 1Й младший выход возожен только максимум на врем одноо периода тактовой частоты по шине 7, так как следующий после сбо так