Реверсивное счетное устройство

Реверсивное счетное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для разностного или реверсивного счета. Цель изобретения - упрощение реверсивного счетного устройства. Каждая счетная декада снабжена входами полного обращения и частичного обращения, выходом и содержит четыре счетных триггера, четыре элемента И и четыре элемента ИЛИ. Если импульсные сигналы поступают вначале на первую, а затем на вторую входные шины, то в счетных декадах реализуется операция прямого счета. Если импульсные сигналы поступают в начале на вторую, а затем на первую входную шину, то в счетных декадах реализуется операция обратного счета. Если импульсные сигналы дважды поступают на одну и ту же входную шину, то результат в счетных декадах сохраняется. Импульсные сигналы на входные шины могут подаваться с выходов двух соответсвующих датчиков, очередность поступления сигналов с которых определяет направление перемещения предмета (объект, метки, риски). 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 11 4 Н 03 К 23/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447400/24-21 (22) 11.04.88 (46) 15.12,89. Бюп. У 46 (72) В.АВражнов (53) 621.374,322(088.8) (56) Справочник по интегральным микросхемам. Под ред.Б,В.ТарабринаИэд. второе, М.; Энергия, 1980 с, 140 °

Акцептованная заявка Великобритании У 1284876, кл. С 08 С 21/00, 09 ° 08 ° 72 °

Авторское свидетельство СССР

У 1396276, кл, Н 33 К 23/62,26.05,86

Авторское свидетельство СССР

У 1 4660 10, кл, Н 03 К 23/6 2, 19 87. (54) РЕВЕРСИВНОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для разностного или реверсивного счета. Цель изобретения — упрощение реИэ обр етени е относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для подсче-а предметов (объектов, меток,, рисок), движущихся относительно двух датчиков в каком-то одном направлении, или для подсчета разности количества предметов (объектов, меток, рисок), движущихся относительно двух датчиков в противоположных направлениях, например для отсчета перемещений рабочих органов станков, снаб женных импульснь|ми датчиками перемещений °

„„SU„„1529449 A 1

2 версивного счетного устройства. Каж" дая счетная декада снабжена входами полного обращения и частичного обращения, выходом и содержит четыре сче !-. ных триггера, четыре элемента И и четыре элемента ИЛИ. Если импульсные сигналы поступают вначале на первую, а затем на вторую входные шины, то в счетных декадах реализуется опера= ция прямого счета. Если импульсные сигналы поступают вначале на вторую, а затем на первую входную шину, то в счетных декадах реализуется операция обратного счета. Если импульсные сигналы дважды поступают на одну и ту же входную шину, то результат в счет- а е ных декадах сохраняется, Импульсные сигналы на входные шины могут подаваться с выходов двух соответствующих датчиков, очередность поступления сигналов с которых определяет направи ени е перемещения предмета (объект, метки, риски) . 2 ил ° 1 табл.

Целью изобретения является упрощение реверсивного счетного устройства.

На фиг.1 показана структурная схема реверсивного счетного устройства; на фиг.2 — то же, счетной декады.

Реверсивное счетное устройство (фиг ° 1) содержит первую 1 и вторую 2 входные шины (которые могут быть подключены к выходам соответствующих датчиков) и счетные декады 3,1, 3,2 °,.Э.i З,п, каждая иэ которых снабжена первым 4 и вторым 5 входом, а также выходом Ь. Первый вход 4 первой счетной декады 3.1 соединен с

1529449

45 первой входной шиной 1 устройства, Вторые входы 5 всех 3.1,3,2...3,i

З.п счетных декад соединены с второй входной шиной 2 устройства. Выход 6 каждой предыдущей счетной декады подключен к первому входу 4 последующей счетной декады.

Каждая счетная декада (фиг,2) содержит по числу входящих в нее раз- 10 рядов четыре счетных триггера 7-10, четыре элемента И 11-14 и четыре элемента ИЛИ 15-18, Выход каждого

-ro (К 1,2,3) счетного триггера 7-9 соединен с первым входом

-ro элемента И 11-13, выход которого соединен с первым входом К-го элемента ИЛИ 15-17, выход которого соединен со счетным входом (К+1)-го счетного триггера 8-10, счетный вход

К-ro счетного триггера 7-9 соединен с вторым входом К-го элемента

ИЛИ 15-17, счетный вход первого счетного триггера 7 является первым входом 4 счетной декады, вторые входы 25

-x элементов И 11-13 соединены между собой, причем выход,четвертого счетного триггера 10 соединен с первым входом четвертого элемента И 14, выход которого соединен с первым вхо- 30 дом четвертого элемента ИЛИ 18 счетный вход четвертого счетного триггера 10 соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 18, выход которого является выходом счетной декады 6 и соединен с третьими входами

35 первого 11 и второго 12 элементов И, второй вход четвертого элемента И 14

lô соединен с вторыми входами К-х элементов И 11-13 и является вторым вхо40 дом счетной декады 5 °

Реверсивное счетное устройство работает следующим образом (фиг.1).

Если импульсные сигналы поступили вначале на первую 1, а затем на вторую 2 входные шины, то в результате в реверсивном счетном устройстве реализуется операция прямого счета. Если импульсные сигналы поступили вначале на вторую 2, а эа1ем на первую 1 входные шины,. то в результате в реверсивном счетном устройстве реализу. ется операция обратного счета.

Если импульсные сигналы дважды поступили на одну и ту же входную шину

55 (первую 1 или вторую 2), то результат в реверсивном счетном устройстве, остается неизменным. Входные шины 1 и 2 могут быть подключены к выходам двух соо ветствующих датчиков. Каждый датчик фиксирует перемещение относительно него предмета (объекта, метки, риски) и формирует при этом импульсный сигнал на соответствующую шину. Совокупность двух датчиков позволяет определять направление перемещения предмета (объекта, метки,риски). Если импульсный сигнал поступает вначале от первого датчика (на первую входную шину 1), а затем от второго датчика (на вторую входную шину 2), то считают, что предмет вошел в контролируемую зону (соответствует реализации в счетном устройстве операции прямого счета). Если импульсный сигнал поступает вначале от второго датчика (на вторую входную шину 2), а затем от первого датчика (на первую входную шину 1), то считают, что предмет покинул контролируемую зону (соответствует реализации в счетном устройстве операции обратного счета). Если импульсный сигнал дважды поступает с выхода одноro из датчиков (на первую 1 или вторую 2 входные шины),. то считают, что предмет вошел в пространство между датчиками и вновь покинул это пространство s обратном направлении (соответствует сохранению результата в счетном устройстве). При этом понимается относительное перемещение предметов (объектов, меток, рисок) и датчиков, так как перемещаться могут либо фиксируемые объекты относительно датчиков, либо датчики относительно фиксируемых объектов, либо те и другие.

Функционирование реверсивного счетного устройства определяется работой входящих в его состав счетных декад

3,1,3. 2, ° . °,3. i З.п. Каждая счетная декада (фиг.2) функционирует в с о от в ет ст вин с т аблиц ей пер е ходов (см.таблицу)

Счетная декада имеет десять окончательных состояний, которые в табли"4" "5" "6" "7" "8" "9" Перед

Э Э э t Э началом работы счетные декады устанавливаются в любое предусмотренное таблицей начальное состояние подачей сигнало на установочные входы триггеров 7-10 (не показаны). При этом со- стоянию "0" счетной декады соответствует начальная установка триггеров 7 и 8 в единичное, а триггеров 9 и 105 152 в нуленое (код с избытком три) сосяние. Каждому устойчивому состоянию декады соответствует вполне определенное состояние тригге-„ в 7-10. В устройстве использованы триггеры, которые переключаются по заднему фронту единичных сигналов, поступающих на счетные входы, Если триггер находится в нулевом состоянии, то единичный сигнал на его выходе от— сутствует, если триггер находится н единичном состоянии, то единичный сигнал на его выходе присутствует.

Появление сигналов на счетных входах триггеров 7-10 и,на выходе 6 счетной декады возможно только при наличии сигналов на входах 4 или 5 этой счетной декады.

Сигнал с входа 4 счетной декады поступает на счетные входы триггеров 7-10 всех счетных разрядов данной декады. По окончании действия сигнала с входа 4 происходит обращение содержимого всех счетных разря,дos декады, поэтому вход 4 назван входом полного обращения, Сигнал с входа 5 счетной декады поступает на счетные входы только части триггеров, По окончании действия сигнала с входа 5 происходит обращение содержимого триггеров только части счетных разрядов данной део кады, поэтому вход 5 назван входом частичного обращения. Часть триггеров счетных разрядов, подлежащая обращению по окончанию действия сигнала с входа 5, определяется по правилу, которое имеет одно исключение и заключается в следующем. Обращению подлежат три г геры тех старших р аэрядов, которые следуют за самым первым, начиная с младшего, разрядом, хранящим единичное значение. Исключением является такое состояние счетной декады, при котором в двух ее старших разрядах (в триггерах 9 и 10) записано нулевое значение (строки 1 и 39 таблицы переходов), В состоянии, являющемся исключением, по окончании сигнала с входа 5 счетной декады ни один из триггеров 7-10 не переключается. Дпя обеспечения запрета прохождение сигнала с входа 5 на счетные входы триггеров в исключительном состоянии декады используется обратная связь с выхода 6 счетной декады на третьи входы элементов

И 11 и 12.

9449

Последовательное поступление двух сигналов на один иэ входов (4 — полного обращения или 5 — частичного обращения) приводит к двойному полному или двойному частичному обращению, т.е. содержимое декады не изменяется, Одновременное действие сигналов на входах 4 и 5 счетной декады эквивалентно действию сигнала только на входе 4, Все сигналы с входа 4 полного обращения в любом случае проходят на выход 6 счетной декады, откуда поступают на вход 4 следующей декады, Сигналы с входа 5 частичного обращения проходят на выход 6 во всех, состояниях счетной декады, кроме яв.ляющегося исключением (когда в триггерах 9 и 10 записано нулевое значение).

В соответствии с таблицей переходов окончательные состояния декады "0И, "1" """ " " "4" "5" "6" "7"

Э Э

"8", "9" представлены в строках 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33. и 37 соответственно. В этих состояниях сигналы на входах 4, 5 и выходе 6 декады отсутствуют. Переход в окончательное состояние с большим на единицу номером (в том числе и переход из состояния "9" в состояние "0") осуществляется последовательной подачей сигналов вначале на вход 4 полного, а затем на вход 5 частичного обращения, Переход в окончательное состояние с меньшим на единицу номером (в том числе и переход из состояния "0II в состояние "9") осуществляется последовательной подачей сигналов вначале на вход 5 частичного, а затем на вход 4 полного обращения, Переход из одного окончательного состояния в другое (соседнее) окончательное cdcтояние осуществляется через промежуточное состояние ("9"), ("8"), ("7"), (пбв) (ll5ll) (14ll) (113II) (ll2lt) ("1") . и ("О") декады (промежуточные состояния представлены в строках

3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35 и 39 соотнетственно таблицы переходов), Действие единичного сигнала на одном из входов (4 или 5) счетной декады проявляется на счетных нходах тех триггеров, которые указаны в соответствующей четной строке таблицы переходов. При этом триггеры не изменяют своего состояния (неизменное сос1529449 тояние декады и триггеров счетных разрядов обозначено в таблице" ) до тех пор, пока единичные сигналы на их счетных входах не изменятся на нулевые.

При переходе предыдущей декады иэ окончательного состояния с номером "9" в окончательное состояние с номером "0" формируются импульсные сигна- 10 лы: вначале на входе 4 следующей декады, что приводит к полному ее обращению; затем на входе 5 следующей декады, что приводит к частичному ее обр ащению. 15

Таким образом, обеспечивается ув еличение результата в старшей декаде на единицу.

При переходе предыдущей декады из окончательного состояния с номером "0" в окончательное состояние с номером "9" формируются импульсные сигналы: вначале на входе 5 следующей декады, что приводит к частично- 25 му ее обращению; затем на входе 4 следующей декады, что приводит к полному ее обращению.

Таким образом, обеспечивается уменьшение результата в старшей декаде на единицу.

Во всех остальных случаях при переходе предыдущей декады из одного окончательного состояния в другое происходит двойное полное обращение содержимого старшей декады и результат в старшей декаде остается прежним.

Отсутствие состояния в работе реверсивного счетного устройсТва обес- 40 печивается при сравнительно одинаковом или более высоком быстродействии логических элементов по сравнению с триггерами.

Формул а и э обретения

Реверсивное счетное устройство, содержащее первую и вторую входные шины и счетные декады, первый и второй входы первой счетной декады сое- динены соответственно с первой и второй входными шинами, а каждая счетная декада содержит по четыре счетных триггера, элемента И и элемента ИЛИ, выход каждого К-го (К

1,2,3) счетного триггера соединен с первым входом К-го элемента И, выход которого соединен с первым входом К-го элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом (К+1)-го счетного триггера, счетный вход К-го счетного триггера соединен с вторым входом К-ro элемента ИЛИ, счетный вход первого счетного триггера является первым входом счетной декады, вторые входы К-х элементов И соединены между собой, выход каждой предыдущей счетной декады подключен к первому входу последующей счетной декады, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения., выход четвертого счетного триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, счетный вход четвертого счетного триггера соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ,выход которо-> го является выходом счетной декады и соединен с третъими входами первого и второго элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с вторыми входами К-х элементов И и является вторым входом счетной декады, а вторые входы второй и последующих счетных декад соединены с второй входной шиной.

1529449 стояе де

Сигналы

Номе гналы гн алы на счетнь на одах триггеров дестр на входах декады одах к ады со од

4 со хода

1

3

5

7

9

l1

12

13

14

16

17

18

19

20 21 ,22

23

24

26

27

28

29

31

32

33

34

36

37

38

39

"0"

Ф ("9")

11 1 11

5 "8" Р

"2"

+ (117 111 )

"3"

116 1"1 )

Ф

"4"

Ф ("5") ф

"5" ("4")

"6" ("3"")

Ф

1I 711 ф (1"12 1"1)

"8"

f (111 1!)

"9"

% ("0") 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1.

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

l

0

0

l

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

l

0 .1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

О

О

О

О

О

О

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

Ф

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

Ф

0 к

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

I к

0

1

0

1

0

Ф

1529449

Составитель О. Скворцов

Техред И.Дидык Корректор л. Патай

Редактор А.Иаковская

Заказ 7760/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 др

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101

Ъ аЛ с 4 )