Счетчик импульсов

Счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцкапистнческик т еспублкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„,790346 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

{22) Заявлено 26.02.79 (21) 2729230/18-21 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

Опубликовано, 231 280. Ьоллетеиь Йо 47

Дата олубликованияолисаиия 23.12.80

{51) и Кп 3

H 03 К 23/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{53) УДК 621. 374. 32 (088.8) {72) Автор изобретения

В.Л.Баранов

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССр (71) Заявитель (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных областях техники и промышленности для десятичного счета числа однотипных входных воздействий любой физической природы.

Известен счетчик импульсов, содержащий последовательный полусумматор, один из входов которого связан с линией задержки, а другой подключен к входной шине, схему коррекции на двух последовательно соединенных триггерах, один из которых входом подключен к выходу суммы последовательного полусумматора, сое- 15 диненного выходом переноса со входом второго триггера и со входом линии задержки, подключенной вторым входом к выходу второго триггера (1).

Недостатком этого счетчика импуль- 20 сов является его относительная сложность.

Известен также счетчик импульсов, содержащий регистр, входной триггер, первый и второй триггеры коррекции, 25 первый и второй элементы И и элемент

ИЛИ, первый вход регистра соединен с выходом первого триггера коррекции, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции, 30 второй вход первого триггера коррекции соединен со вторым входом регистра и выходом первого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим входом счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера, первый вход и инверсный выход которого соединены соответственно с информационным входом счетчика и первым входом второго элемента И P ).

Недостатком данного счетчика импульсов является его относительно: высокая сложность.

Цель изобретения — упрощение счетчика импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике импульсов, содержащем регистр, входной триггер, первый и второй триггеры коррекции, первый и второй элементы И и элемент

ИЛИ, в котором первый вход регистра соединен с выходом первого триггера коррекции, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции, второй вход первого триггера коррекции соединен со вторым входом регистра и выходом первого элемента И, первый и второй входы кото" рого соединены соответственно с управляющям входом счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера, первый вход и инверсный выход которого соединены соответственно с информационным входом счетчика и первым входом второго элемента И, вход второго триггера коррекции соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым выходом входного триггера и выходом регистра, который соединен с вторым входом входного триггера.

Структурная схема счетчика импульсов показана на чертеже.

Счетчик импульсов содержит регист1;

1, входной триггер 2, первый 3 и второй триггеры 4 коррекции, первый

5 и второй б элементы.И и элемент

ИЛИ 7, первый вход регистра 1 соединен с выходом первого триггера коррек- @ ции 3, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции

4, второй вход первого триггера коррекции 3 соединен со вторым входом регистра 1 и выходом первого И 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим входом 8 счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера 2, первый вход и .инверсный выход которого соединены соответственно с информацион 39 ным входом 9 счетчика и первым входом второго элемента И б, вход второго триггера коррекции 4 соединен с выходом второго элемента И б, второй вход которого соединен с выходом эле- 35 мента ИЛИ 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с прядям выходом входного триггера 2 и выходом регистра 1, который соединен с вторым входом входного тригге- gg ра 2 °

Двоичный код тетрады

Десятичный эквивалент

0110

0111

1000

1001

10 10

1011

1100

1101

1110

Величина задержки

На управляющий вход 8 счетчика непрерывно поступает серия импульов коррекции с частотой f/4.

Каждый десятичный разряд счетчика кодируется тетрадой двоичных кодов согласно таблице.

Подготовка счетчика к работе осуществляется установкой в нулевое состояние входного триггера 2 и триггера 4 коррекции на время большее, чем величина Г . Принудительная установка триггера 4 коррекции в нулевое состояние на время большее,чем величина ; обеспечивает разрыв цепи циркуляции регистра 1 с его выхода

Счетчик импульсов работает следу ющим образом.

Регистр 1 совместно с последовательно соединенными триггерами коррекции 3 и 4, каждый иэ которых реализует функцию задержки сигнала на один период тактовой частоты f„ образует последовательный регистр на 4п двоичных разряда, где и число десятичных разрядов. Время задержки между входом триггера коррекции 4 и выходом регистра 1 определяется емкостью счетчика 10 и частотой тактовых сигналов f no формуле „=+кt f.

Величина задержки С„должна удов летворять неравенству 4Î

Fc (ф где F — максимальная частота поступления импульсов на информационный вход 9 счетчика. 65 на вход, осуществляя этим очистку регистра 1. Разрыв связи с прямого выхода входного триггера 2 на второй ахоп элемента И 5 обеспечивает поступление импульсов коррекции с управляющего входа 8 на вторые входы регистра 1 и триггера коррекции 3.

Импульс коррекции записывает по второму входу в регистр 1 код единицы во втором разряде тетрады и, задержавшись на один разряд в триггере коррекции 3, записывает по первому входу регистра 1 код единицы в третьем разряде тетрады. Так как импульсы коррекции с управляющего входа 8 поступают на вторые: входы регистра 1 и триггера коррекции 3 через каждые четыре двоичных разряда в течение времени, большего величины, то начальный код 0110 записывается по всем и тетрадам регистра 1.

79034ь

Таким образом, после установки счетчика в исходное состояние в регистре записывается начальный код 0110 по всем п тетрадам, который с выхода регистра 1 через элементы

ИЛИ 7, И б и триггеры коррекции 3 и 4 поступает на первый вход регистра 1, Цепь циркуляцчи начального кода в регистре 1 замыкается, так как входной триггер 2 находится в нулеBGM состоянии, что обеспечинает QTкрытое состояние по первому входу элемента И б и закрытое состояние по второму входу элемента И 5. Исходное состояние счетчика не изменяется до прихода первого импульса на информационный вход 9 счетчика.

Десятичный счетчик осуществляется счетчиком следующим образом.

На информационный вход 9 счетчика поступают счетные импульсы инверсной полярности. Первый счетный импульс, действующий на информационном входе

9, устанавливает входной триггер 2 в единичное состояние к моменту считывания с выхода регистра 1 первого разряда младшей тетрады начального кода. Переход входного триггера 2 в единичное состояние приводит к запиранию элемента И б по первому входу и отпиранию по нторому входу . элемента И 5, который остается закрытым по первому входу до четвертого разряда тетрады. Так как н первом разряде младшей тетрады начального кода 0110 записан нулевой код, который поступает с выхода регистра 1 на инверсный вход установки входного триггера 2 н нулевое состояние, то входной триггер 2 возвращается в нулевое состояние. Причем, переключение входного триггера 2 из единичного состояния в нулевое сопровождается задержкой перепада на прямом выходе по отношению к перепаду на инверсном выходе. Перепад уровней сигнала на прямом выходе триггера 2 дополнительно задерживается элементом ИЛИ 7 по отношению к перепаду уровней сигнала на инверсном выходе триггера 2. В результате на первый вход элемента

И б поступает перепад уровней сигнала с инверсного выхода триггера 2, а на второй вход спустя суммарное время задержки переключения триггера 2 и элемента ИЛИ 7 приходит перепад уровней сигнала с прямого выхода триггера 2. На выходе элемента И 6 формируется импульсный сигнал, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние, соответствующее единичному коду первого разряда младшей тетрады. После переключения триггера 2 в нулевое состояние элемент И б открывается по первому входу, а элемент. И 5 закрывается по второму входу. По первому входу элемента ИЛИ 7 действует нулевой сигнал прямого выхода триггера 2. Поэтому все последующие разряды начального кода, начиная со второго разряда младшей тетрады, переписываются беэ изменения последовательным способом с выхода регистра 1 на его первый вход через последовательно соединенные элементы ИЛИ 7, И б и триггеры

4 и 3. Таким образом, первый счетный импульс изменил состояние младшей тетрады с начального 0110 на следующее состояние 0111.

Дальнейший счет в младш и тетраде осуществляется аналогичным образом по следующему алгоритму. Входной импульс счетчика устанавливает триггер 2 в единичное состояние, 35 прй котором элемент И б закрыт по первому входу. Запирание элемента И б сигналом с прямого выхода триггера

2 обеспечивает стирание единичных кодов младшей тетрады, считываемых

2О с выходч регистра 1. Так будет продолжаться до первого нулевого кода младшей тетрады, который, поступая на инверсный вход установки триггера 2 н нулевое состояние, обеспечивает переключение триггера 2 в нулевое состояние. Переключение триггера

2 из единичного состояния н нулевое приводит к формированию импульса на выходе элемента И б за счет задержки сигнала íà его втором входе

ЗО по отношению к сигналу на его первом входе, Сформированный элементом И б из перепадон триггера 2 импульсный сигнал записывает в триггер 4 единичный код вместо нулевого кода, который

35 обеспечил переключение триггера

2 из единичного состояния н нулевое.

Возврат триггера 2 в исходное состояние обеспечивает после первого нулевого кода перепись без изменения всех кодов с выхода регистра . на его первый вход через последовательно соединенные элементы ИЛИ 7, И б, триггеры 4 и 3.

Например, если в двух младших .тетрадах счетчика после первого входного импульса был записан код 0110.

0111, то второй входной импульс изменит согласно описанному алгоритму состояние счетчика на код 0111.

1000, который соответствует по таблице десятичному эквиваленту 2.

При счете первых девяти входных импульсов совпадение импульсов коррекции, действующих на управляющем входе 8, с сигналом прямого выхода

5 триггера 2 не произойдет,так как триггер 2 возвращается н нулевое состояние первым нулевым кодом младшей тетрады до момента поступления импульса коррекции на первый вход элемента

И 5. Из таблицы соответствия кодов следует, что единственным кодом, который не содержит нуля н тетраде является код 1111, соответствующий десятичному эквиваленту 9. Когда десятичный входной импульс, действ

790346 ющий на информационном входе 9 счетчика, установит входной триггер 2 в единичное состояние, а с выхода регистра 1 считывается в младшей тетраде код 1111, то к моменту действия импульса коррекции на управляющем входе 8 триггер 2 останется в единичном состоянии, что приведет к срабатыванию элемента И 5 и стиранию информации в младшей тетраде с помощью элемента И 6, закрытого сигналом с инверсного выхода триггера 2.

Срабатывание элемента И 5 обеспечивает поступление импульса коррекции с управляющего входа 8 на вторые входы регистра 1 и триггера коррекции 3, По второму входу регистра 1 импульс коррекции записывает код единицы во втором разряде младшей тетради. Задер><авшись в триггере коррекции 3 на один период тактовой частоты, импульс коррекции поступает на первый вход регистра 1 и записывает код единицы в третьем разряде младшей тетрады. Таким образом, в младшей тетраде восстанавливается начальный код 0110. К моменту считывания начального кода 0110 второй тетрады триггер 2 остается в единичном состоянии. Первый нулевой код в первом разряде второй тетрады, поступающий с выхода регистра 1 на второй вход триггера 2, сбрасывает триггер 2 в нулевое состояние. Переключение триггера 2 из единичного состояния в нулевое приводит к формированиЮ импульса на выходе элемента

И 6 за счет задержки элементом ИЛИ

7 перепада на прямом выходе триггера

2 по отношению к перепаду на его инверсном .выходе. После установки триггера 2 в нулевое состояние,начиная со второго разряда второй тетрады, двоичный код с выхода регистра

1 переписывается без изменения на его первый вход через элементы ИЛИ

7, И 6, триггеры 3 и 4. В результате после десятого входного импульса счетчика двоичный код в двух младших тетрадах изменится с кода

0110.1111, соответствующего десятичному эквиваленту 9, на код 0111.

0110, соответствующий десятичному числу 10. Дальнейший счет в тетрадах, переход счета из тетрады в тетраду, а также восстановление начального. кода 0110 в предыдущей тетраде при переходе счета в последующую тетраду осуществляется аналогично.

Формула изобретения

Счетчик импульсов, содержащий регистр, входной триггер, первый и второй триггеры коррекции, первый и

15 второй элементы И и элемент ИЛИ, первый вход регистра соединен с выходом первого триггера коррекции, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции, Щ второй вход первого триггера коррекции соединен с вторым входом регистра и выходом первого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим входом счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера, первый вход и инверсный выход которого соединены соответственно с информационным входом счетчика и первым входом второго элемента И, отличающийся

Зо тем, что, с целью упрощения, вход второго триггера коррекции соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым выходом входного триггера и выходом регистра, который соединен с вторым входом входного триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 3 72568, кл. Н 03 К 23/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 538492, кл. Н 03 К 23/00, 1977 (прототип).

790346

Составитель О.Скворцов

Редактор В.Парасюн Текред Н,Граб Корректор Е.Папп ,Заказ 9076/68 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4