Счетчик импульсов
Иллюстрации
Реферат
СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий входную шину и п раэрадов, каждый из которых содержит многоустойчивую пересчетную схему,сумматор, два элемента И, в каждом разряде выходы многоустойчивой пересчетной схемы соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами сумматора последующего разреда, в котором прямой вход первого и первый вход второго элементов И соединены с выходом второго элемента И предьздущего разряда, прямой вход первого и первый вход второго элементов И первого разряда соединены с входной шиной, в каядзом разряде дополнительный выход сумматора соеданен с соответствующей выходной . шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реализации реверсивного счета, в него введены две шины управления; а в каяздый разряд - элемент ИЛИ, третий , четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И и группа из 8 элементов И, где равно контрольному числу, в каждом разряде первая и вторая шины управления соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом сумматора, соответствующнм контрольному числу и, и с нулевым выходом многоустойчивой пересчетной схемы, выходц третьего и четвертого элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторьм входом второго элемента И и с инверсным входом первого элемента И, (Л выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соеди- ; нены соответственно с первой н второй шинами управления, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с входами сложения и вычитания многоустойчивой пересчет- , ной схемы, вход установки нулевого состояния которой соединен с выходом седьмого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента Инс первой шиной управления,в группе на В элементов И, выходы эле ентов И с первого по 6-и соединены соответственно с входами установки в первое, ... ,6 -е состояния многоустойчивой пересчетной схемы, в каждом разряде, кроме последнего, первые входы группы элементов И соединены с входом вычитания многоустойчнвой пересчетной схемы последующе
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
4() Н 03 К 23/40
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4Yei-.i-. (2l) 3641891/18-21 (22) 14.09.83 (46) 23.06.85. Бюл. 11 23 (7 2) А.А. Борисенко, Г. С . Володченко, Н.Я.Какурин и Е.Л.Онанченко (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В.И.Ленина . (53) 621 .374 .32(088 .8) (56) I. Авторское свидетельство АССР по заявке 11 3479062,кл.Н 03 К 23/00,"::
1982 .
2. Авторское свидетельство СССР
У 1051731, кл. Н 03 К 23/02, 1982 (прототип), (54) (57) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содер- . жащий входную шину и и разрядов, каждый из которых содержит многоустойчивую пересчетную схему, сумматор, два элемента И, в каждом разряде выходы многоустойчивой нересчетной схемы соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами сумматора последующего разряда, в котором прямой вход первого и первый вход второго элементов И соединены с выходом второго элемента
И предыдущего разряда, прямой вход первого и первый вход второго элементов И первого разряда соединены с входной шиной, в каждом разряде дополнительный выход сумматора соединен с соответствующей выходной . шиной, отличающийся теи, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реализации реверсивного счета, в него введены две шины управления, а в каждый разряд - элемент ИЛИ, тре„„Я0„„1163474 А тий, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И и группа из элементов И, где 8 равно контрольному числу, в каждом разряде первая и вторая шины управления соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходом сумматора, соответствующим контрольноиу числу
8, и с нулевым выходом многоустойчивой пересчетной схемы, выходц третьего и четвертого элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с ин- версным входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входаии пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинаии управления, выходы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с входами сложения H вычитания иногоустойчнвой пересчетной схемы, вход установки нулевого состояния которой соединен с выходом седьмого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента
Ии с первой шиной управления,в груп- - -ф, .Т пе из 3 элементов И, выходы элементов И с первого по 3 -й соединены соответственно с входаии установки в первое, ...,3 -е состояния иногоустойчивой пересчетной схеиы, в каждом разряде, кроме последнего, первые входы группы элементов И соедийены с входом вычитания иногоустойчивой пересчетной схемы последующе1163474 го разряда, вторые входы д -ro элемента И из группы элементов И, где
q =1,...,, соединены с выходом сумматора первого разряда, соответствующим числу +1 вЂ, в последнем разряде первые входы группы элементов И соединены с выходом второго элемента г
И последнего разряда, второй вход
Изобретение относится к цифровым устройствам и предназначено для помехоустойчивого счета импульсов, а также для работы в качестве помехоустойчивых распределителей импульсов и пересчетных схем.
Известен счетчик импульсов с помехоустойчивым кодом работы, каждый разряд которого содержит триггер, сумматор, элемент ИЛИ, элемент НЕ и элементы И t,11.
Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно работает только в режиме прямого счета.
Известен также счетчик импульсов, содержащий входную шину и П разрядов; каждый из которых содержит многоустойчивую пересчетную схему, сумматор, два элемента И, в каждом
20 разряде выходы многоустойчивой пересчетной схемы соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами сумматора последующего разряда, в котором прямой вход первого и первый вход второго элементов
И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, прямой вход первого и первый вход вто- 30 рого элементов И первого разряда соединены со входной шиной, в каждом
1 разряде дополнительный выход сумматора соединен с соответствующей выходной шиной, выход сумматора, соответствующий контрольному числу 1, соединен с инверсным входом .первого и вторым входом второго элементов И P2) .
Недостатком известного устрой- щ ства являются ограниченные функциональные воэможности, так как
Р -го элемента И из группы элементов
И, где k =1,..., -1, соединены с выходом, соответствующим числу 3 +I-k, сумматора первого разряда, а второй вход 3 -го элемента И из группы элементов И последнего разряда соединен с выходом, соответствующим числу "О" сумматора первого разряда. оно работает только в режиме суммированияя.
Цель и зо брет ения — расширение функциональных возможностей путем реализации реверсивного счета.
Поставленная цель достигается тем, что в счетчик импульсов, содержащий входную шину и и разрядов, каждый из которых содержит многоустойчивую пересчетную схему, сумматор, два элемента И, в каждом разряде выходы многоустойчивой пересчетной схемы соединены с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами сумматора последующего разряда, в котором прямой вход первого и первый вход второго элементов И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, прямой вход первого и первый.вход второго элементов И первого разряда соединены с входной шиной, в каждом разряде дополнительный выход сумматора соединен с соответствующей выходной шиной, введены две шины управления, а в каждый разряд — элемент ИЛИ, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И и группа из Г элементов
И, где равно контрольному числу., в каждом разряде первая и вторая шина управления соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответ ственно с выходом сумматора, соот-: ветствующим контрольному числу 1, и с нулевым выходом многоустойчи. -юевой пересчетной схемы, выходы третьего и четвертого элементов И сое динены с входами элемента ИЛИ, вы1163474 ход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления, выходы пятого и ше- стого элементов И соединены соответственно с входами сложения и вычитания многоустойчивой пересчетной схемы, вход установки нулевого состояния которой соединен с выходом седьмого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и с первой шиной управления, в группе из элементов И выходы элементов И с первого по 3 -й, соедине ны соответственно с входами установки в первое, ...,1-е состояние многоустойчивой пересчетной схемы, в каждом разряде, кроме последнего, первые входы группы элементов И соединены с входом вычитания многоустойчивой пересчетной схемы последующего разряда, вторые входы g -ro элемента И из группы элементов И, Ф где 1 =1,...,(, соединены с выходом сумматора первого разряда, соответствующим числу 6 +1-t в последнем разряде первые входы группы элементов
И соединены с выходом второго элемента И последнего разряда, второй вход k -го элемента И из группы элементов И, где k =1,..., — 1, соединены с выходом, соответствующим числу
6+1-К, сумматора первого разряда, а второй вход 3 -го элемента И из группы элементов И последнего р азряда соединен с выходом, соответствующим числу "0" сумматора первого разряда.
На чертеже приведена блок-схема счетчика импульсов на три разряда.
Число состояний М предлагаемой структуры счетчика определяется биномиальным коэф4яциентом:
К С съ Р1(„ где 1 й- Р— контрольное число; число разрядов счетчика.
В рассматриваемом счетчике при -3, и 11 =5 3 .=2.
Счетчик импульсов содержит разряды 1, 2 и 3, многоустойчивые пересчетные схемы 1-1 — 1-3 соответст венно разрядов 1-3 счетчика импуль/ сов, сумматоры 2-1 —: 2-3 соответственно разрядов 1-3 счетчика импульсов, элементы И 3-1 — 3-3 и . 5 4-1 — 4-3, входную шику 5, выходные шины 6-1 — 6-3 соответственно разрядов 1-3 счетчика импульсов, элементы И ?-1 — 7-3, 8-1 — 8-3 и 9-1
9-3 элементы ИЛИ 10-1 — 10-3 элемен10 ты И 11-1 — 11-3 и 12-1 — 12 — 3, шины 13 и 14 управления, группу элементов И 15-1 и 16-1 разряда 1, группу элементов И 15-2 и 16-2 разряда 2, группу элементов И 15-3 и
16-3 разряда 3.
Выходы многоустойчивых пересчетных схем 1-1 — 1-3 соединены соответственно с первыми группами входов сумматоров 2-1. — 2-3; вторые группы входов сумматоров 2-1 и 2-2 соединены соответственно с выходами сумматоров
2-2 и 2-3; прямые входы элементов
И 4-1 — 4-3 соединены соответственно
25 с входной шиной 5, с выходами элементов И "-1 и 3-2; первые входы элеменТоВ И 3-1 — 3-3 соединены соответственно с входной шиной 5, с выходами элементов И 3-1 и 3-2, дополнительные выходы сумматоров 2-1
2-3 соединены соответственно с выходными шинами 6-1 — 6-3, шина 13 управления соединена с первыми входами элементов И 11-1 — 11-3, шина
14 управления соединена с первыми входами элементов И 12-1 — 12-3, вторые входы элементов И 11-1 — 11-3 соединены соответственно с выхо.дами сумматоров 2-1 — 2-3, соответствующим контрольному числу два, 40 вторые входы элементов 12-2 — 12-3 соединены соответственно с нулевыми выходами многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1 -3; выходы элементов
И 11 — 1 и 12-1 соединены с входами
45 элемента ИЛИ 10-1, выходы элементов 11-2 и 12-2 соединены с входами элемента ИЛИ 10-2; выходы элементов 11-3 и !2-3 соединены с входами элемента ИЛИ 10-3; выходы элементов ИЛИ 10-1-10-3 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 3-1-3-3; выходы элементов
ИЛИ 10-1-10-3.соединены соответственно с инверсными входами элементов И 4-1-4-3, выходы которых соединены соответственно с первыми вхо-,: дами элементов И 8"1-8-3, выходы которых соединены соответственно с
) 163474 входами сложения многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1-3; выходы, элементов И 4-1-4-3 соединены соответственно с первыми входами элементов И 9-1-9-3, выходы которых 5 соединены соответственно с входами вычитания многоустойчивых пересчетных схем 1-)-1-3, входы установки нулевых состояний которых соединены соответственно с выходами элементов И 7-1-7-3, первые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 3-1-3-3, вторые входы элементов И 7-1-7-3 соединены е шиной 13 управления и с вторыми 15 входами элементов И 8-1-8-3, вторые входы элементов И 9-1-9-3 соединены с шиной 14. управления, выходы элементов И 15-1-15-3 соединены соответственно с входами. установки в 20, первое состояние многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1-3, входы установки во второе состояние которых. соединены соответственно с выходами элементов И 16-1-16-3, пер- 25 вые входы элементов И 15-1-)5-3 соединены соответственно с входами вычитания многоустойчивых пересчетных схем )-2 и 1-3 и с выходом элемента И 3-3, первые входы элементов. 3п
И 16-1-16-3 соединены соответственно с входами вычитания многоустойчивых пересчетных схем 1-2 и 1-3 и с выходом элемента И 3-3, вторые входы элементов И 15-1-)5-3 соеди35 иены с выходом, соответствующим числу два, сумматора 2-1; вторые входы элементов И 16-1 и 16-2 соединены с выходом, соответствующим числу один, сумматора 2-1; второй вход элемента И 16-3 соединен с выходом, соответствующим. числу ноль, сумматора 2-1.
Счетчик импульсов работает следующим образом .
При выполнении операции сложения на шину 13 подается сигнап единицы, производится подготовка элементов
И 7-1-7-3, 8-1-ф-3 и 11-1-11-3 к подаче сигналов Сигнал с выхода мно-SO гоустойчивой пересчетной схемы, например, 1-2, соответствующий какойто цифре (номеру состояния), поступает на один из входов сумматора 2-2, на один из вторых входов которого 55 поступает сигнал с одного иэ выходов сумматора 2-3 старшего разряда 3.
Если сумма цифр рассматриваемого и старших разрядов счетчика равна контрольному числу (в этом случае младшие разряды счетчика при правильном функционировании будут равны нулю), то на соответствующем выходе сумматора 2-2 вырабатывается сигнал, поступающий на вход элемента И 11-2, Поскольку другой вход элемента И 112 соединен с шиной 13, на его выходе вырабатывается сигнал, который через элемент ИЛИ 10-2 поступает на вход элемента И 3-2 и инверсный вход элемента И 4-2. Тем самым будет запрещено поступление счетного импульса на вход элемента И 8-2, выход которого соединен с входом сложения многоустойчивой пересчетной схемы
1-2. Счетный импульс поступает на соседний старший разряд, где в многоустойчивую пересчетную схему 1-3 будет добавлена единица, и на вход элемента И 7-2, с выхода которого . сигнал поступает на вход установки в нулевое состояние многоустойчивой пересчетной схемы )-2 и устанавливает ее в ноль, Если на выходе, соответствующем контрольному числу, сумматора 2-3 сигнал не появляется, то на этом процессе образование единицы переноса и счета по данному счетному импульсу оканчивается, В том случае, когда на выходе, соответствующем контрольному числу, сумматора 2-3 появляется сигнал, то в соответствии с уже ранее рассмотренным алгоритмом происходит установка в ноль соответствующей ему пересчетной схемы
1-3 и передача единицы в старший соседний разряд.
Разрешенные последовательные состояния счетчика для указанных
Р и tl будут иметь вид: 000,001
002, 010, 011, 020, 100, 1 01, 1!О °
200.
При выполнении операции вычитания разрешающий сигнал единицы подается на шину 14, чем производится подготовка к передаче сигналов элементами И 8-1-8-3 и 12-112-3. Сигналы с выходов многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1-3, соответствующие их состояниям, поступают на входы сумматоров
2-1-2-3. На вторые входы сумматоров 2-1 и 2-2 поступают также сигналы выходов сумматоров соседних старших разрядов 2-2 и 2-3 ° Таким образом, на выходе сумматор а 2-1 сигнал будет соответствовать сумме цифр (номеров состояний) всех многоустойчивых пере счетных схем счетчика.
Предположим, что сигнал на выходе многоустойчивой пересчетной схемы, например 1-1, соответствует нулю. При этом также предположим, что в один из старших разрядов занесена цифра, отличная от нуля.
Сигнал с нулевого выхода многоустойчивой пересчетной схемы 1-1 поступает на вход элемента И 12-1, второй вход которого соединен с шиной 14. На выходе элемента
И 12-1 вырабатывается сигнал, который через элемент ИЛИ 10-1 поступает на вход элемента И 3-1 и инверсный вход элемента И 4-1, тем самым будет запрещено поступление счетного импульса на вход элемента И 9-1, выход которого соединен с входом вычитания многоус- . тойчивой пересчетной схемы 1-1.
Счетный импульс поступает на соседний старший разряд, где при наличии разрешения поступает на один вход элемента И 9-2. Другой вход последнего соединен с шиной 14, поэтому на его выходе вырабатывается сигнал, поступающий на вход вычитания многоустойчивой пересчетной схемы 1-2 и на один вход группы элементов И 16-1 и 15-1.
На другом входе о лого из элементов И 15-1 и 16-1 имеется сигнал, соответствующий сумме цифр всех
1163474 разрядов счетчика, поэтому на выходе этого элемента вырабатывается сигнал, записывающий в многоустойчивую пересчетную схему 1-1 цифру, которая дополняет сумму цифр всех разрядов счетчика до контрольного числа.
Если в соседнем старшем разряде сигнал многоустойчивой пере10 счетной схемы соответствует нулю, то счетный импульс в соответствии с уже ранее рассмотренным алгоритмом будет передан в следующий старший разряд. Если все разряды счет15 чика содержат нули, то на выходе элемента И 3-3 будет выработан сигнал заема, который поступает на один вход элементов И 15-.3 и 16-3, на другой вход последнего из которых щ подается сигнал с нулевого выхода сумматора 2-1 . Выработанный на выходе элемента И 16-3 сигнал устанавливает многоустойчивую пересчетную схему 1-3 в состояние "2" и, таким обэ5 разом, весь счетчик — в исходное состояние.
Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство обладает расширенными функциональны6. ми возможностями за счет выполнения операции вычитания, сохранив при этом помехоустойчивость основного счетчика.
Помехоустойчивость счетчика сохраняется за счет того, что и при операции вычитания происходит сравнение суммы всех цифр счетчика с контрольным числом, превышение которого свидетельствует о наличии ошибки.
1163474
Составитель С.Ранов
Техред Т.Маточка Корректор И.Эрдейи
Редактор Н.Яцола
Филиал ППП "Патент". r. Ужгород, ул . Проектная, 4
Заказ 4)13/55 Тираж 87.2 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
l13035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4(5