Троичный реверсивный п-разрядный счетчик импульсов

Троичный реверсивный п-разрядный счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистическмх

Респубпик

ОПИСЛНИИ

И ЗЬБРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >733109

Ф .г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) За я вле но 26.12,77 {21 ) 2559287/18 — 21 (51)M. Кл.

Н 03 К 23/00 с присоединением заявки М

Гаоударстеенный комитет (28) Приоритет во делам иэобретений и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень М. 17 (53) УД 1(621З98. .69 (088.8) Дата опубликования описания 0505.80 (72) Авторы изобретения

Ф. Ф. Мингалеев и Н. Т. Пластун (71) Заявитель (54) ТРОИЧНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ N-РАЗРЯДНЫЙ

СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с троичной системой счисления.

Известен троичный счетчик, содержащин в каждом разряде.три распределителя тока на сердечниках с управляющими и распределительными обмотками и диоды (1).

Это устройство малонадежно,так как оно содержит диоды.

Известен также троичный реверснвный п-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из девяти четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элементов первого разряда, в каждом разря-. де установочная шина соединена со вторым входом второго троичного элемента, выход первого троичного элемента соединен с первым, вторым и третьим входами соответственно третьего и четвертого троичных элементов, третий и четвертый вход первого из которых соединен с выходом второго троичного элемента и с первым входом четвертого троичного элемента, выход которого соединен со вторым входом пятого троичного элемента, первый вход которого соединен с выходом третьего троичного элемента, а выход соединен с четвертым входом первого троичного элемента 121.

В этом устройстве в каждом разряде функционирование троичного элемента может быль описано следующей таблицей

733109

Условное обозначение

Выход элемента

0 0

+1 0

0 +1

0 0 1 0

Вх. 1

0 1

0 вх. 2

0 вх. 3

+ 1

0 0 вх. 4

« 1 0

0 1

40 -1 1 з1 «1

+1 = 1 +1 0

Система питания известного устройства — трехфазная.

Недостатки прототипа: а) сложная реализация, так как каждый разряд состоит из девяти троичных элементов; б) низкое быстродействие, так как сигнал переноса в последующий разряд формируется за три фазы (один такт) перецачи информации ,по троичным элементам разряда; в) искажение состояний последующих разря- 4> дов при установке в состояние "+1" любого из разрядов счетчика.

Цель изобрегения — упрощение схемы счетчика.

Иоставленная цель достигается тем, что в троичном реверсивном и-разрядном счетчике импульсов, содержащем счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и: второго троичных элементов первого разряда, в каждом разряде установочная шина соединена со вторым входом второго троичного элемента, выход первого троичного элемента соединен с первым, вторым и третьим входами соответственно третьего и четвертого троичных элементов, третий и четвертый входы первого из которых соединены с выходом второго троичного элемента и с первым входом четвертого троичного элемента, выход которого соединен со вторым входом пятого троичного элемента, первый вход которого соединен с выходом третьего троичного элемента, а выход — с четвертым входом первого троичного элемента, в каждом разряде выход шестого троичного элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого троичных элементов, выход последнего из которых соединен с первым входом шестого троичного элемента,.второй вход которого соединен с выхо. дом третьего троичного, а четвертый вход— с шиной обнуления и с четвертым входом пятого троичного элемента, выход которого соединен.со вторым входом четвертого троичного элемента, установочная шина соединена со вторым входом первого троичного элемента, выход четвертого троичного элемента соединен

733109 6 с первыми входами первых двух троичкых элементов последующего разряда.

На фиг. 1 изображены два разряда троичного реверсивного п-разрядного счетчика импульсов; на фиг. 2 представлена временная диаграмма работы троичного двухразрядного реверсивного счетчика импульсов.

На фиг. 1 обозначено: 1 — 6 — троичные элементы первого разряда; 7 — 12 — троичные элементы второго разряда; 13 — шина обнуления; 14 — счетная шина; 15, 16 — установочные шины первого и второго разрядов соответственно.

Счетная шина 14 соединена с первыми входами троичных элементов 1, 2 первого разряда, шина обнуления 13 — с четвертыми входами элементов 5, 6 в первом и 11, 12 — во втором разрядах, установочная шина 15, 16— со вторыми входами троичных элементов

1, 2 (7, 8), выход троичного элемента 1(7) соединен с первым и вторым входами троичного элемента 3(9) и с третьим входом троичного элемента 4(10), первый вход которого соединен с третьим к четвертым входами троичного. элемента 3(9) и с выходом троичного элемента 2(8), второй вход соединен с выходом троичного элемента 5(11) н с четвертым входом троичкого элемента 1(7), а четвертый вход — с выходом троичного элемента 6(12) и с четвертым входом троичного элемента 2(8); выход троичкого элемента 3(9) соединен со вторым входом троичкого элемента

6(12) и с первым входом троичкого элемен та 5(11), второй вход которого соединен с выходом троичного элемента 4(10), с первым входом троичного элемента 6(12) и с первыми входами троичных элементов 7, 8.

На троичкых элементах 1(8), 3(9) и 5(11) формируются импульсы состояния "+1", а на троичных элементах 2(8), 3(9) и 6(12) импульсы состояния "-1" первого (второго) разряда счетчика. На троичном элементе 4 формируется импульс переноса первого разряда счетчика.

Троичный реверсивный счетчик представляет собой полусумматор, у которого выход суммы соединен с соответствующим входом одного из слагаемых. Вход другого слагаемого является счетным входом счетчика. Для представления чисел в счетчике используется троичная система счисления с симметричным расположением цифр (+1, О, — 1), где знак числа определяется знаком старшего разряда.

Поступление положительного импульса ("+1") ка счетную шину 14 счетчика прибавляет к

cro содержимому положительную единицу, поступление отрицательного импульса ("-1") прибавляет отрицательную единицу. Если счет" чик находится в нулевом состоянии, первый

1О

55 подожителъкый импульс устанавливает его в состояние "+1", второй переводит его в состояние "— 1", а пройдя через выход переноса l >ложительный сигнал с элемента 4) в следующий разряд, устанавливает его в состояние

"+1" и т.д. Поступление отрицательных импульсов на счетную шину 14 счетчика вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем, после перехода через нуль, — накапливание отрицательного числа. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т.е. обеспечивается хранение состояния "41 или "— 1" разряда счетчика в виде генерации импульсов положительной полярности на его выходах.

Состояние "+1" первого разряда счетчика снимается с выхода элемента 5, а состояние

* — 1" — с выхода элемента 6. Состояние "+1" второго разряда счетчика снимается с выхода элемента 11, а состояние "— 1" — с выхода элемента 12.

При поступлении на обнуляющую шину 13 положительного импульса на элементах 5 или

6, 11 илн 12 происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т. е. обнуление счетчика.

При поступлении на установочную "шину 15 положительного импульса разряд счетчика устанавливается в состояние "+1", при поступлении отрицательного импульса — в состояние ээ 1ъ>

При необходимости записи кода иекоторого числа на установочные входы "+1" разрядов счетчика подаются значения разрядов записываемого числа.

Система тактового питания схемы счетчика — трехфазкая; при этом каждый следующий разряд слагаемого (вычитаемого) поступает на счетную шику 14 элементов i и 2 через три фазы (один такт) передачи информации по элемектам схемы (фиг. 2).

Тактовым импульсом первой фазы считывается информация с элементов 5 — 8, второй фазы — с элементов 1, 2, 9 и 10, а третьей фазы — с элементов 3, 4, 11 и 12. Импульсы поступают ка счетную- шину 14 элементов н 2 во время тактового импульса первой фазы, На фиг. 2 показана временная диаграмма для случая прямого счета с 0 до 4 (с 00 до 11) к обратного счета импульсов с 4 до — 1 (с 11 до 07).

Устройство работает следующим образом.

Прн поступлении первого импульса по счетной шине 14 тактовым импульсом первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице; положительный сигнал передается на первый вход элемента 1; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 1 передается на первый вход эле733109 мента 3; импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента 5.

Импульсом первой фазы второго такта положительный сигнал с элемента 5 передается на четвертый вход элемента 1, на второй вход элемента 4 и выходит из счетчика, образуя первый разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 01.

При поступлении второго импульса по счетной шине 14 тактовым импульсом первой фазы второго такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1; импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 4 передается на первые входы элементов

6, 7.

Импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал с элемента б передается на четвертые входы элементов 2, 4 и выходит из счетчика, образуя первый разряд; положительный сигнал с элемента 7 передается на первый вход элемента 9; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 9 передается на первый вход элемента 11; импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 11 передается на четвертый вход элемента 7, на второй вход элемента 10 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 11.

При поступлении третьего импульса по счетной шине 14 тактовым импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 1 передается на первый вход элемента 3,отрицательный сигнал с элемента 2 передается на четвертый вход элемента 3 и на первый вход элемента 4.

Импульсом первой фазы четвертого такта отрицательный сигнал с элемента 7 передается на второй вход элемента 9 и на третий вход элемента 10; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 9 передается на первый вход элемента 11; импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 11 передается на четвертый вход элемента 7, на второй вход элемента 10 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 10.

При поступлении четвертого импульса по счетной шине 14 тактовым импульсом первой фазы четвертого такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 1 передается на первый вход элемента 3:, импульсом третьей фазы положительный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента 5.

Импульсом первой фазы пятого такта положительный сигнал с элемента 5 передается на четвертый вход элемента 1, на второй вход элемента 3 и на третий вход элемента 4, положительный сигнал с элемента 2 передается на третий вход элемента 3.

Импульсом первой. фазы шестого такта от10 рицательный сигнал с элемента 7 передается на второй вход элемента 9 и на третий вход элемента 10; импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 9 передается на первый вход элемента 11; импульсом третьей

15 фазы положительный сигнал с элемента 11 передается на четвертый вход элемента 7, на второй вход элемента 10 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчиго ка — 10.

При поступлении .последующих импульсов по счетной шине 14 счетчик работает аналогично

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным повышение быстродействия в 1,5 раза и расширение функциональных возможностей, заключающееся в возможности установки разрядов счетчика в любые первоначальные состояния.

Формула изобретения

Троичный реверсивный и-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину

З5 обнуления и счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элементов

40 первого разряда, в каждом разряде установочная шина соединена со вторым входом второго троичного элемента, выход первого троичного элемента соединен с первым, вторым и третьим входами соответственно третьего и чет45 вертого троичных элементов, третий и четвертый входы первого из которых соединены с выходом второго троичного элемента и с первым входом четвертого троичного элемента, выход которого соединен со вторым входом пятого троичного элемента, первый вход которого соединен с выходом третьего троичного элемента, а выход — с четвертым входом первого троичного элемента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью его упрощения, в каждом разряде выход шестого трои пюго элемента соединен с четвертыми входами второго и четвертого троичных элементов, выход последнего из которых соединен с первым входом шестого троичного элемента, второй

733109

10 вход которого соединен с выходом. третьего т троичного элемента, а четвертый вход — c шиной обнуления и с четвертым входом пятого троичного элемента, выход которого соединен со вторым входом четвертого троичного элемента, установочная шина соединена со вторым входом первого троичного элемента, выход четвертого троичного элемента соединен с пер. выми входами первых двух троичных элементов последуюшего разряда. о

Источники ннформапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР jIP-455496, кл. Н 03 К 23/10, 1974.

2. Соколов Т. Н. и др. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем, Л., Ленинградская военная инженерная академия имени А. Ф. Можайского, 1970, с. 198199, р. 4.68 (прототип).

7331О9

@па

СЧитыбаииЕ О"

Й Считпыдаиуе „ t 1" ++ > 4 и

Фиг 2

Составитель Ранов

Техред М. Петко

Корректор В. Синицкая

Редактор Б. Федотов

Тираж 995 Подпис но е

ЦНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1768/47

ФИЛИаЛ ППП "Патеит", Г, УжГОрОд, уЛ. ПрОЕКтная, 4