кольцевой счетчик

Формула изобретения

КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК, содержащий два элемента ИЛИ НЕ, два элемента И, элемент ИЛИ, RC-элемент, два инвертора, две группы по n (n четное число) элементов И, группу из n элементов ИЛИ, группу из n RC-элементов, входную шину и шину сброса, первый и второй входы первого элемента ИЛИ НЕ соединены соответственно с входной шиной и шиной сброса, подключенной к первому входу второго элемента ИЛИ -НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ НЕ и первым входом первого элемента И, а выход с первым входом второго элемента И, выходы элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом RC-элемента, первые и вторые входы элементов ИЛИ из группы элементов ИЛИ подключены к выходам соответствующих элементов И первой и второй группы соответственно, а выходы через соответствующие RC-элементы группы RC-элементов к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выход n-го элемента ИЛИ из группы элементов ИЛИ соединен с входом первого инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем сокращения аппаратурных затрат, в него введены устройство анализа, третий шестой элементы ИЛИ НЕ, причем выход первого инвертора соединен с первым входом первого элемента И первой группы, первые входы с второго по n-й элементы И которой подключены к выходам соответственно с первого по (n 1)-й RC-элементы из группы RC-элементов, выход каждого элемента ИЛИ из группы элементов ИЛИ соединен с соответствующим входом устройства анализа, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход RC-элемента соединен с вторым входом второго элемента И, выход элемента ИЛИ с первым входом третьего элемента ИЛИ НЕ и через второй инвертор с первым входом четвертого элемента ИЛИ НЕ, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ НЕ соединены с выходом первого элемента ИЛИ НЕ, третьи входы с шиной сброса и первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ НЕ, выход третьего элемента ИЛИ НЕ соединен с вторыми входами нечетных элементов И первой группы и вторым входом пятого элемента ИЛИ НЕ, выход которого соединен с вторыми входами нечетных элементов И второй группы, выход четвертого элемента ИЛИ НЕ соединен с вторыми входами четных элементов И первой группы и вторым входом шестого элемента ИЛИ НЕ, выход которого соединен с вторыми входами четных элементов И второй группы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных цифровых устройствах, работающих в условиях воздействия помех.

Известен помехоустойчивый кольцевой счетчик [1] содержащий входную шину, n-разрядный кольцевой регистр сдвига на D-триггерах, каждый разряд которого, кроме первого и второго содержит два элемента И и, кроме первого, предпоследнего и последнего, содержит два элемента ИЛИ. Входная шина соединена с тактовыми входами D-триггеров разрядов кольцевого регистра сдвига, инверсный и прямой выходы каждого разряда которого, кроме первого и второго, соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И. Входы установки в "ноль" и "единицу" каждого разряда кольцевого регистра сдвига, кроме первого, предпоследнего и последнего, соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ. Первый, предпоследний и последний разряды кольцевого регистра сдвига содержат по два элемента ИЛИ. Первый и второй разряды кольцевого регистра сдвига содержат по два элемента И, первые входы первых из которых соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго разрядов кольцевого регистра сдвига, прямые выходы которых соединены соответственно с первыми входами вторых элементов И. Входы установки в "нуль" и "единицу" первого, предпоследнего и последнего разрядов кольцевого регистра сдвига соединены соответственно с выходами первых и вторых элементов ИЛИ. В каждом разряде кольцевого регистра сдвига, кроме первого, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами предыдущего разряда кольцевого регистра сдвига. Прямой и инверсный выходы последнего разряда кольцевого регистра сдвига соединены соответственно с вторыми входами второго и первого элементов И первого разряда кольцевого регистра сдвига, в каждом разряде которого, кроме первого и последнего, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех предыдущих и с выходами вторых элементов И всех предыдущих разрядов кольцевого регистра сдвига, входы первых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов которого соединены соответственно с выходами вторых элементов И всех, кроме первого, и с выходами первых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига. Входы вторых элементов ИЛИ первого и последнего разрядов кольцевого регистра сдвига соединены соответственно с выходами первых элементов И всех, кроме первого, и с выходами вторых элементов И всех, кроме последнего, разрядов кольцевого регистра сдвига. В каждом разряде кольцевого регистра сдвига, кроме первого и последнего, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами первых элементов И всех последующих разрядов кольцевого регистра сдвига и с выходами вторых элементов И всех предыдущих разрядов кольцевого регистра.

Недостатками известного кольцевого счетчика являются:

1) относительно низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что в любой момент времени в нем имеется один триггер, который по алгоритму работы счетчика должен следующим счетным импульсом переключиться, не защищенный от переключения помехами по входной шине; кроме того, не исключена возможность несанкционированного переключения триггеров при воздействии помех по шинам питания или при воздействии ионизирующих излучений, когда имеет место кратковременная потеря работоспособности полупроводниковых элементов;

2) сложность схемы из-за большого количества элементов и взаимных связей между ними, обеспечивающих алгоритм работы счетчика.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является помехоустойчивый кольцевой счетчик [2] содержащий четыре группы по n элементов И, две группы по n элементов ИЛИ, две группы по n RC-элементов, два элемента ИЛИ-НЕ, два инвертора, входную шину и шину сброса. Первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с входной шиной и шиной сброса, которая соединена с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, с первыми входами элементов И первой и второй групп и через первый из инверторов с первыми входами элементов И третьей группы. Выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами элементов И четвертой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, а выходы через соответствующие RC-элементы первой группы с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы. Выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы. Выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы и через соответствующие RC-элементы второй группы с вторыми входами соответствующих элементов И третьей группы. Вторые входы с первого по (n-1)-й элементов И первой группы соединены с вторыми входами соответственно элементов И, с второго по n-й четвертой группы, а второй вход n-го элемента И первой группы через второй инвертор соединен с вторым входом первого элемента И четвертой группы.

Недостатком этого кольцевого счетчика является его сложность при четном количестве разрядов, обусловленная схемотехническим решением алгоритма функционирования счетчика, реализованным с применением сравнительно большого количества групп элементов (четырех групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ и двух групп RC-элементов), причем количество элементов в каждом из упомянутых групп по мере увеличения разрядов счетчика пропорционально увеличивается, при этом все более усложняются и без того сложные связи между элементами счетчика.

Целью изобретения является повышение надежности за счет сокращения аппаратурных затрат.

На фиг. 1 приведена функциональная схема кольцевого счетчика (в четырехразрядном варианте); на фиг.2 схема устройства анализа; на фиг.3 схема RC-элемента.

Кольцевой счетчик содержит первую 1.4 и вторую 5. 8 группы элементов И, группу элементов 9.12 ИЛИ, группу RC-элементов 13.16, устройство 17 анализа, первый 18 и второй 19 элементы И, элемент 20 ИЛИ, RC-элемент 21, первый 22 и второй 23 инверторы, первый 24, второй 25, третий 26, четвертый 27, пятый 28 и шестой 29 элементы ИЛИ-НЕ, входную шину 30, шину 31 сброса и выходные шины 32.35. Первый вход элемента ИЛИ-НЕ 24 соединен со входной шиной 30, второй вход с шиной 31 сброса и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 25, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 24, с первым входом элемента И 18 и со вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ 26, 27, а выход с первым входом элемента И 19. Выходы элементов И 18, 19 соединены с входами элемента ИЛИ 20, выход которого соединен со входом RC-элемента 21, выход которого непосредственно соединен с вторым входом элемента И 19, выход элемента ИЛИ 20 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 26 и через инвертор 23 с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 27. Третьи входы элементов ИЛИ-НЕ 26, 27 соединены с шиной 31 сброса и с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ 28,29. Выход элемента ИЛИ-НЕ 26 соединен с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ 28 и элементов И 1,3. Выход элемента ИЛИ-НЕ 27 соединен с вторыми входами элементов ИЛИ-НЕ 29 и элементов И 2,4. Выход элемента ИЛИ-НЕ 28 соединен с вторыми входами элементов И 5, 7, а выход элемента ИЛИ-НЕ 29 соединен с вторыми входами элементов И 6, 8. Первые входы элементов И 5.8 соединены с выходами RC-элементов 13.16 соответственно. Первые входы элементов И 2, 3, 4 соединены с выходами элементов ИЛИ 9, 10, 11 соответственно. Первый вход элемента И 1 соединен с выходом инвертора 22, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12. Второй вход элемента И 18 соединен с выходом устройства 17 анализа, входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 9.12. Первые и вторые входы элементов ИЛИ 9. 12 соединены с выходами соответствующих элементов И 1.4 первой и 5.8 элементов И второй групп соответственно, а выходы со входами RC-элементов 13.16 соответственно, выходы которых соединены с соответствующими выходными шинами 32.35.

Кольцевой счетчик выполнен на логических элементах микросхем серии 564 и дискретных RC-элементах. При этом устройство 17 анализа, выполняющее анализ кода текущего состояния счетчика на четность, реализовано (фиг.2) на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 36-38 микросхемы 564 ЛП2, может быть реализовано по другим известным схемам, выполненным по правилам алгебры логики. Элементы И 1. 8, 18, 19 и элементы ИЛИ 9.12 реализованы (ввиду отсутствия в указанной серии микросхем логических элементов И, ИЛИ и для соблюдения требуемых уровней сигналов) на элементах И-НЕ микросхемы 564 ЛА7. RC-элементы 13.16, 21 выполнены (см. фиг.3) по одинаковой схеме, при этом постоянная времени всех RC-элементов также одинаковая и выбрана, исходя из требуемого уровня помехоустойчивости счетчика. Резистор 40 на выходе указанных RC-элементов не является обязательным элементом, он нужен лишь в частных случаях, например для защиты микросхем отдельных серий (в частности, серии 564, на которой выполнен макет заявляемого счетчика) от так называемого "тиристорного" эффекта при относительно больших значениях емкостей на входах микросхем.

На фиг.1 состояния кольцевого счетчика выдаются на выходные шины 32.35 с выходов RC-элементов 13.16, что исключает возможность появления "пичков" ("провалов") на выходных сигналах при поступлении по входной шине 30 или шине 31 сброса помех. Если указанные "пички" ("провалы") на выходных шинах 32. 35 допустимы для нагрузок, например, если последние инерционны, то состояния кольцевого счетчика могут быть сняты с выходов элементов ИЛИ 9.12.

Работает кольцевой счетчик следующим образом.

Перед работой счетчик устанавливается в исходное нулевое состояние подачей по шине 31 сброса импульсного сигнала с уровнем логической "1" (здесь и далее в тексте уровни сигналов соответствуют счетчику, реализованному на базе микросхем с положительной логикой). При этом в течение длительности импульса сброса на выходах элементов ИЛИ-НЕ 24.29 поддерживается уровень логического "0", следовательно, на выходах элементов И 1.8, 18, 19 и ИЛИ 9.12 и 20 также будет поддерживаться уровень логического "0". Поэтому конденсаторы RC-элементов 13.16 и 21 начинают разряжаться (если они до этого были в заряженном состоянии) через малые выходные сопротивления элементов ИЛИ 9.12, 20 соответственно. Постоянная времени RC-элементов 13.16, 21 выбрана таким образом, чтобы в течение длительности импульса на любом из управляющих входов (на шине 31 сброса или входной шине 30) конденсаторы указанных RC-элементов успели разрядиться до уровня логического "0" или зарядиться до уровня логической "1". В итоге к концу импульса сброса конденсаторы всех RC-элементов 13.16, 21 разряжаются, а это означает, что к концу импульса сброса на конденсаторах RC-элементов 13.16 запоминается код (0000) исходного нулевого состояния счетчика, а RC-элемент 21 подготовлен к работе. При этом в течение длительности импульса сброса на выходе устройства 17 анализа имеет место уровень логического "0".

После окончания импульса сброса на выходе элементов ИЛИ-НЕ 24, 28, 29 устанавливается уровень логической "1", а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 25, 26, 27 уровень логического "0". При этом уровень логического "0" на выходах элементов И 1.4 сохраняется, на выходах элементов И 5.8 уровень логического "0" также сохраняется (несмотря на появление уровней логической "1" на выходах элементов ИЛИ-НЕ 28, 29), поскольку на первых входах элементов И 5.8 присутствуют уровни логического "0" с выходов RC-элементов 13.16, следовательно, код нулевого состояния (0000) счетчика сам себя поддерживает по цепи: выходы RC-элементов 13.16 элементы И 5.8 элементы ИЛИ 9-12 входы RC-элементов 13.16. На выходе устройства 17 анализа сохраняется уровень логического "0", который, "проходя" через элементы И 18 и ИЛИ 20, поддерживает разряженное состояние конденсатора RC-элемента 21. Указанное исходное состояние (нулевое) кольцевого счетчика сохраняется до подачи счетных импульсов по входной шине 30.

При поступлении первого счетного импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 устанавливается уровень логического "0", на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 уровень логической "1". Это приводит к запиранию элемента И 18 и отпиранию элемента И 19, а результат анализа кода нулевого состояния счетчика уровень логического "0", запомненный на конденсаторе RC-элемента 21 в нулевом состоянии счетчика, сам себя поддерживает по цепи: выход RC-элемента 21 элемент И 19 элемент ИЛИ 20 вход RC-элемента 21. Поэтому в течение длительности первого счетного импульса на выходе RC-элемента 21 будет уровень логического "0", на выходе инвертора 23 уровень логической "1", на выходах элементов 26, 29 ИЛИ-НЕ уровень логической "1", на выходах элементов ИЛИ-НЕ 27,28 уровень логического "0". Таким образом, в течение длительности первого счетного импульса оказываются открытыми элементы И 1.3 (нечетные элементы И первой группы) и И 6,8 (четные элементы И второй группы), а элементы И 2,4 и И 5,7 закрыты. Поэтому в течение длительности первого счетного импульса на выходах элементов И 2, 4 и 5,7 будут уровни логического "0" (не мешающие прохождению сигналов через вторые входы элементов ИЛИ 9.12), на выходах элементов И 1,3 уровни сигналов, присутствующие на их первых входах, а на выходах элементов И 6,8 уровни сигналов, присутствующие на первых входах последних. Следовательно, на выход элемента И 1 будет "выдан" уровень логической "1" с выхода инвертора 22, на выход элемента И 3 уровень логического "0" с выхода RC-элемента 14, на выходы элементов И 6, 8 уровни логического "0" с выходов RC-элементов 14, 16 соответственно. Указанные уровни сигналов с выходов элементов И 1, 3, 6, 8 "проходят" через элементы ИЛИ 9.12 соответственно на выходы RC-элементов 13.16. Таким образом, в течение длительности первого счетного импульса на входах RC-элементов 13.16 присутствует код 1000 (здесь и далее в тексте первый разряд кода кода Либау-Крейга слева), т.е. код числа 1, и идет процесс заряда конденсатора RC-элемента 13. После окончания заряда этого конденсатора на конденсаторах RC-элементов 13.16 оказывается "записанным" код числа 1 (1000). При этом в течение длительности первого счетного импульса на выходе устройства 17 анализа имеет место уровень логической "1", поскольку количеств единиц на его входах нечетное.

После окончания первого счетного импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 восстанавливается уровень логической "1", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 уровень логического "0", При этом закрывается элемент И 19, открывается элемент И 18, поэтому уровень логической "1" с выхода устройства 17 анализа (результат анализа кода 1000 текущего состояния счетчика, сохраняющийся и после окончания первого счетного импульса) через элементы И 18, ИЛИ 20 "проходит" на входы элемента ИЛИ-НЕ 26, инвертора 23 И RC-элемента 21 и начинается заряд конденсатора этого RC-элемента. После заряда конденсатора RC-элемента 21 на выходе последнего уровень логической "1", на выходе инвертора 23 уровень логического "0" сохраняется. В результате после первого счетного импульса на выходах элементов ИЛИ-НЕ 26, 27 устанавливается уровень логического "0", а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 28, 29 уровень логической "1". При этом элементы И 1.4 закрыты, а элементы И 5.8 открыты, поэтому код текущего состояния (1000) счетчика, запомненный на конденсаторах RC-элементов 13.16, сам себя поддерживает по цепи: выходы RC-элементов 13.16 элементы И 5. 8 элементы ИЛИ 9.12 входы RC-элементов 13.16 до поступления второго счетного импульса. Поэтому сохраняется уровень логической "1" на выходе устройства 17 анализа и на конденсаторе RC-элемента 21, который будет использован при формировании кода нового состояния счетчика после поступления следующего (второго) счетного импульса. При поступлении второго счетного импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 вновь устанавливается уровень логического "0", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 уровень логической "1". При этом, как было изложено выше, элемент И 18 закрывается, открывается элемент И 19, и логическая "1", имеющаяся на конденсаторе RC-элемента 21 (результат анализа кода предыдущего состояния счетчика), сама себя поддерживает (в течение длительности второго счетного импульса) по замкнутой цепи: выход RC-элемента 21 элемент И 19 элемент ИЛИ 20 вход RC-элемента 21. При этом уровень логической "1" поступает на вход инвертора 23 и на первый вход элмента ИЛИ-НЕ 26. В результате в течение длительности второго счетного импульса на выходах элементов ИЛИ-НЕ 26, 29 поддерживается уpовень логического "0", а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 27, 28 уровень логической "1", следовательно, закрыты элементы И 1, 3 (нечетные элементы И первой группы) и И 6, 8 (четные элементы И второй группы), и открыты элементы И 2, 4 и 5,7. При этом на выходах закрытых элементов И 1, 3, 6, 8 поддерживаются уровни логического "0" (не мешающие прохождению сигналов через другие входы элементов ИЛИ 9.12), на выходы элементов И 2, 4 будут выданы сигналы, присутствующие на их первых входах, а на выходы элементов И 5,7 сигналы, присутствующие на первых входах последних. Следовательно, на выход элемента И 2 будет выдан уровень логической "1" с выхода RC-элемента 13, на выход элемента И 4 уровень логического "0" с выхода RC-элемента 15, на выход элемента И 5 уровень логической "1" с выхода RC-элемента 13 и на выход элемента И 7 уровень логического "0" с выхода RC-элемента 15. Указанные уровни сигналов с выходов элементов И 2, 4, 5, 7 "проходят" через элементы ИЛИ 9.12 на входы RC-элементов 13.16 соответственно. Таким образом, в течение второго счетного импульса на входах RC-элементов 13.16 присутствует код 1100, то есть код числа 2 (в коде Либау-Крейга). При этом поддерживается заряженное состояние конденсатора RC-элемента 13, разряженное состояние конденсаторов RC-элементов 15, 16, и идет процесс заряда конденсатора RC-элемента 14. После окончания заряда этого конденсатора на конденсаторах RC-элементов 13. 16 оказывается записанным код числа 2 (1100). При этом в течение длительности второго счетного импульса на выходе устройства 17 анализа имеет место уровень логического "0", поскольку количество единиц в коде нового состояния счетчика четное.

После окончания второго счетного импульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 восстанавливается уровень логической "1", а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25 уровень логического "0". При этом, как было изложено выше, закрывается элемент И 19, открывается элемент И 18, поэтому уровень логического "0" с выхода устройства 17 анализа (результат анализа кода 1100 текущего состояния счетчика) через элементы И 18, ИЛИ 20 "проходит" на входы элемента ИЛИ-НЕ 26, инвертора 23 и RC-элемента 21, и начинается разряд конденсатора этого RC-элемента. После разряда конденсатора RC-элемента 21 на выходе последнего устанавливается уровень логического "0". После окончания второго счетного импульса на выходе инвертора 23 уровень логической "1" и в результате на выходах элементов ИЛИ-НЕ 26, 27 устанавливается уровень логического "0", а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 28, 29 уровень логического "1". При этом, как и после первого счетного импульса, закрыты элементы И 1.4 и открыты элементы И 5.8, поэтому код нового состояния счетчика (1100), запомненный на конденсаторах RC-элементов 13.16, сам себя поддерживает по цепи: выходы RC-элементов 13.16 элементы И 5.8 элементы ИЛИ 9.12 входы RC-элементов 13.16 до поступления третьего счетного импульса. Поэтому сохраняется уровень логического "0" на выходе устройства 17 анализа и на конденсаторе RC-элемента 21, который будет использован при формировании кода следующего состояния счетчика после поступления очередного (третьего) счетного импульса.

При поступлении третьего и последующих счетных импульсов кольцевой счетчик работает аналогично и последовательно принимает свои состояния до кода числа 7 (0001) в соответствии с кодом Либау-Крейга, а после восьмого счетного импульса конденсаторы всех RC-элементов 13.16 оказываются разряженными, т. е. счетчик возвращается в исходное нулевое состояние. При этом счетчик текущее свое состояние изменяет только в том случае, если длительность счетного импульса окажется достаточной для "записи" кода нового состояния на конденсаторы RC-элементов 13.16, т.е. для перезаряда этих конденсаторов от уровня логического "0" до уровня логической "1", и наоборот, в противном случае счетчик не изменит состояния. Поскольку изменение состояний заявляемого кольцевого счетчика происходит, как у прототипа, в соответствии с однопеременным кодом Либау-Крейга, разряды счетчика в процессе счета постепенно заполняются единицами, а затем (после записи единицы в последний разряд) нулями. При этом "сдвиг" единиц (или нулей) в последующие разряды счетчика осуществляется путем чередования "переписи" информации с нечетных разрядов в последующие четные, затем с четных в нечетные так же, как в рассмотренных выше случаях (при поступлении первых двух счетных импульсов). Очередность переписи информации в четные или нечетные разряды (RC-элементы 13.16) счетчика при этом зависит от уровня сигнала на выходе устройства 17 анализа, т. е. от результата анализа кода предыдущего состояния счетчика на четность. В течение счетного импульса состояния тех четных или нечетных разрядов счетчика, в которые новая информация при данном счетном импульсе не записывается, поддерживаются неизменными по соответствующим цепям положительной обратной связи. Например, при записи новой информации при очередном счетном импульсе в нечетные разряды счетчика (через элементы И 1, 3, ИЛИ 9, 11), т. е. на конденсаторы RC-элементов 13, 15, состояния четных разрядов счетчика поддерживаются неизменными по цепям: выходы RC-элементов 14, 16 элементы И 6, 8 элементы ИЛИ 10, 12 входы RC-элементов 14, 16.

Необходимо отметить, что при наличии сигнала на шине 31 сброса счетчик не реагирует на счетные импульсы на входной шине 30, т.е. шина 31 сброса обладает приоритетом перед входной шиной 30.

Построение заявляемого кольцевого счетчика с большим количеством разрядов, чем показано на фиг.1, осуществляется простым увеличиванием элементов И в составе первой и второй групп, элементов ИЛИ в составе группы, RC-элементов в составе группы и входов устройства 17 анализа на четное количество. Остальные элементы и связи между элементами заявляемого кольцевого счетчика с четным количество разрядов при увеличении количества его разрядов остаются неизменными.

Из описания работы видно, что заявляемый кольцевой счетчик обладает всеми функциональными возможностями прототипа с таким же количеством разрядов, но имеет при этом более простую схему при четном количестве разрядов (n=2,4, ), поскольку содержит меньшее количество групп элементов (И, ИЛИ, RC), количество которых в группах прямо зависит от количества разрядов счетчика. В таблице приведены сравнительные данные по затратам на реализацию прототипа и заявляемого кольцевого счетчика при одинаковых количествах разрядов (n) на базе микросхем серии 564 и дискретных RC-элементов.

Из данных приведенной таблицы видно, что при одинаковых четных количествах разрядов заявляемый кольцевой счетчик имеет перед прототипом заметное преимущество реализуется на меньшем количестве корпусов микросхем и RC-элементов, и с увеличением количества разрядов это преимущество заявляемого кольцевого счетчика становится все более ощутимым.

Указанное упрощение заявляемого кольцевого счетчика по сравнению с прототипом при четном количестве разрядов достигнуто путем изменения его алгоритма работы, а именно тем, что в интервале между счетными импульсами код текущего состояния счетчика анализируется устройством 17 анализа на четность, результат этого анализа запоминается на конденсаторе RC-элемента 21 и используется при поступлении очередного счетного импульса для выборочной записи новой информации в четные или нечетные разряды счетчика и для поддержания неизменными состояний тех разрядов счетчика, в которые при данном счетном импульсе новая информация не записывается, с помощью организуемых цепей положительной обратной связи.

В институте собран и испытан макет заявляемого кольцевого счетчика в четырехразрядном варианте (см.фиг.1). Макет был реализован на микросхемах серии 564, резисторах типа С2-33Н и конденсаторах типа КМ-5а. При этом (ввиду отсутствия в данной серии микросхем логических элементов И, ИЛИ и для сохранения нужных уровней сигналов) элементы И 1.8, 18, 19 и ИЛИ 9.12, 20 были pеализованы на элементах И-НЕ микросхем 564 ЛА7. Сопротивления резисторов всех RC-элементов 13.16, 21 были равны 100 кОм5% а емкости конденсаторов 360 пф5% т. е. номинальное значение постоянной времени указанных RC-элементов было равно 36 мкс.

Испытания макета проводились в двух возможных режимах работы счетчика в режиме сброса и в режиме счета импульсов. При испытаниях счетчик сохранял свое текущее состояния при длительности импульсных сигналов на любой из управляющих шин (входной 30 и сброса 31) менее 25 мкс и функционировал в соответствии с приведенным описанием его работы в каждом из указанных двух возможных режимов при длительности импульсов более 30 мкс.

Таким образом, испытания макета показали работоспособность заявляемого кольцевого счетчика с четным количеством разрядов и подтвердили достижение цели изобретения.