Реверсивное счетное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устро ствах. Известен реверсивный счетчик импу сов, содержащий последовательно соед ненные счетные разряды, выходы которых соединены с соответствующими вхо дами устройства индикации и схемы вы деления нулевого состояния всех разр дов, триггер знака, управляющий вход которого соединен с выходами устройства выделения нулевого состояния, а выходы подключены к управляющим входам коммутатора входов lj . Однако данное устройство обладает недостаточной надежностью. I Известно также реверсивное счетно устройство, содержащее реверсивный счетчик, две входные шины, шину сбро са, два формирователя, коммутатор входов, блок ключей, триггер знака, триггер разрешения счета, блок выделения нулевого состояния и блок инди кации, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и входами блока выделения нулевого состояния, прямой выход которого соединен с управляющим входом триггера знака, прямой и инверсивный выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора входов, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго формирователей, прямые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами триггера знака, первая и вторая входные шины соединены соответственно с входами первого и второго формирователей, первый и второй выходы коммутатора входов соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока ключей, выходы которого соединены соответственно с тактовыми входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль триггера разрешения счета и с шиной сброса, инверсные выходы формирователей соединены с входами элемента задержки, выход которого соединен с тактовым входом триггера разрешения счета, прямой выход и информационный вход которого соединены соответственно С входом управления блока ключей и с инверсны выходом блока выделения нулевого состояния 2 . Heдoctaткoм известного устройства является недостаточная достоверность функционирования, так как достоверность функционирования устройства зависит от изменения внешних условий работы и от точности выбора параметров электронных элементов устройства, параметров RC-цепи в элементе задержки, поскольку величина задержки импульса в элементе задержки должна превышать время переходных процессов в триггере знака и коммутаторе входов, но не должна превьппать минимального времени между двумя соседними импульсами, поступающими по входным шинам. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования реверсивного счетного устройства. Для достижения поставленной цели в реверсивное счетное устройство, содержащее реверсивный счетчик, две входные шины, шину сброса, два формирователя, коммутатор входов, блок ключей, триггер знака, триггер разрешения счета, блок вьщеления нулевого состояния и блок индикации5 входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и входами блока вьщеления нулевого состояния, прямой выход которого соединен с управляющим входом триггера знака, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора входов, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго формирователей, прямые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами триггера знака, первая и вторая входные шины соединены соответственно с входами первого и второго формирователей, первый и второй выходы коммутатора входов соединены соответственно с первым и вторьм информационными входами блока ключей, выходы которого соединены соответственно с тактовыми входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, вход установки в О которого соединен с входом установки в О триггера разрешения счета и с шиной сброса, введены элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, первьЕЙ, вторе i входы и выход которого соединен соответственно с пркмьш выходом триггера разрешения счета, с инверсным выходом блока вьщеления нулевого состояния с входом управлени блока ключей, информационные входы к торого соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с та товым входом триггера разрешения сче та, информационный вход которого соединен с прямым выходом блока выделе ния нулевого состояния. На чертеже приведена блок-схема реверсивного счетчика устройства. На чертеже обозначено: формирователи 1 и 2, триггер 3 знака, коммутатор 4 входов, блок 5 ключей, элемент ИЛИ-НЕ 6, триггер 7 разрешения счета, элемент ИЛИ 8, реверсивный сч чик 9, блок 10 индикации, блок 11 вы деления нулевого состояния, входные шины 12 и 13 и шина 14 сброса. Входы блока 10 индикации соединены с вьгходами реверсивного счетчика и входами блока 11 выделения нулевог состояния, прямой выход которого соединен с управляющим входом триггера 3 знака, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора 4 входов, первый и второй информационные входы которо го соединены соответственно с инверс ными выходами первого 1 и второго 2 формирователей, прямые выходы которы соединены соответственно с первым и вторым информационными входами три гера 3 знака, первая 12 и вторая 13 входные шины соединены соответственно с входами первого 1 и второго 2 формирователей., первый и второй инфо мационные выходы коммутатора А входо соединены соответственно с первым и вторым информационными входами бло ка 5 ключей, выходы которого соедине ны соответственно с тактовыми входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 9, вход установки в О кот рого соединен с входом установки в О триггера 7 разрешения счета и с шиной 14 сброса, первый, второй входы и выход элемента ИЛИ 8 соединены соответственно с прямым выходом триггера 7 разрешения счета, с инверсным выходом блока 11 выделения нулевого состояния и с входом управления блока 5 ключей, информационные входы которого соединены с входами элементаИЛИ-НЕ 6, выход которого соединен с тактовым входом триггера 7 разрешения счета, информа ционный вход которого соединен с пря мым выходом блока 11 выделения нулевого состояния, дополнительный вход блока 10 индикации соединен с дополнительным выходом триггера 3 знака. Устройство работает следующим образом. В начале работы передйим фронтом сигнала Сброс по шине 14 происходит установка в нулевое состояние всех разрядов счетчика 9 и триггера 7 разрешения счета. При этом прямой выход блока 11 выделения нулевого состояния всех счетных разрядов становится равным логической 1, что соответствует появлению высокого потенциала на управляющем входе триггера 3 знака и на информационном (Д) входе триг- гера 7 разрешения счета. Состояние триггера 3 знака при этом не меняется, так как он реагирует только на входные информационные сигналы при наличии высокого потенциала на входе управления . Устройство работает от инверсных входных импульсов. Первый входной импульс, поступивший, например, по шине 12 (сложения) отрицательным перепадом, т.е. передним фронтом импульса, запускает формирователь 1, который калибрует длительность выходного импульса, не зависящую от длительности входного. Импульс с прямого выхода формирователя 1 поступает на вход триггера 3 знака и передним фронтом устанавливает последний в соответствующее состояние, при котором на первом выходе появляется логическая 1, а на инверсном выходе логический О. Импульс с инверсного выхода формирователя 1 поступает на коммутатор 4, при этом на одном из выходов коммутатора 4 появляется ложный импульс, длительность которого равна времени переключения триггера 3 знака и коммутатора 4. Но так как триггер 7 разрешения счета находится в нулевом состоянии, то на выходах блока 5 ключей не появляется ложный импульс. Входной импульс на входе счетчика 9 появляется после срабатывания триггера 7 разрешения счета, осуществляемого по переднему фронту импульса на тактовом (С) входе триггера 7 разрешения счета, поступающего с выхода элемента ИЛИ-НЕ 6. Задержка сигнала разрешения на управляющем входе блока 5 ключей определяется суммарным временем задержки сигнала на коммутаторе 4, элементах ИЛИ-НЕ 6, ИЛИ 8 и временем срабатыва ния триггера 7 разрешения счета и превышает длительность ложного импул са. После срабатывания триггера разрешения счета на управляющем входе блока 5 ключей появляется логическая 1. Ключи открываются, пропуская импульс и все предьщущие с первого выхода коммутатора 4. Положительный перепад, т.е. задний фронт, импульса по тактовому входу сложения записывает в счетчик 9 1, при этом прямой выход блока t1 выделения нулевого состояния становится равным логическому О, соответственно инверсный выход блока 11 вьщеления нулевого состояния будет равен логической 1. При подсчете следующего импульса по шине 12 триггер 7 разрешения счета переходит в нулевое состояние. Текущее состояние счетчика 9 определяется разностью числа импульсов, поступивших на входы сложения и вычитания . Если число импульсов, поступивших на вход вычитания, оказывается равным числу импульсов, поступивших на вход сложения, то задним фронтом импульса по входу вычитания счетчик 9 устанавливается в ноль. При этом инверсный выход блока 11 вьщеления нулевого состояния всех счетных разрядов ста1706 нет равным нулю, закрывая блок 5 ключей по управляющему входу через элемент ИЛИ 8. Следующий импульс, поступивший по шине 13, устанавливает триггер 3 знака в соответс гвующее состояние, при котором на прямом выходе появляется логический О, а на инверсном выходе логическая 1. Коммутатор 4 также принимает соответствующее состояние. Ложный импульс, возникающий на выходе коммутатора 4, длительность которого равна времени переключения триггера 3 знака и коммутатора 4, на выход блока 5 ключей и, соответственно, на вычитающий вход счетчика 9 не проходит, так как сигнал разрешения задерживается на время t в Последовательной цепи, содержащей коммутатор 4, элемент ИЛИ-НЕ 6, триггер 7 разрешения счета, элемент ИЛИ 8. Через время 13 блок 5 ключей открывается и импульс появляется на входе сложения счетчика 9, но знак при этом будет минус. Аналогично происходит подсчет импульсов в любую сторону от нулевого состояния счетчика. Описанное устройство повышает надежность работы реверсивного счетчика за счет исключения возможности прохождения ложных импульсов при смене знака на его входы и увеличивает достоверность функционирования при сохранении высокого быстродействия.

РЕВЕРСИВНОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее реверсивный счетчик, две йходные шины, шину сброса, два формирователя, коммутатор входов, блок ключей, триггер знака, триггер разрешения счета, блок выделения нулевого состояния и блок индикации, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и входами блока выделения нулевого состояния, прямой выход которого соединен с управляющим входом триггера знака, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляю1цими входами коммутатора входов, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго формирователей, прямые выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами триггера знака, первая и вторая входные шины соединены соответственно с входами первого и второго, формирователей, первый и второй выходы коммутатора входов соединены соответственно с шрвым и вторым информационными вхо, МИ блока ключей, выходы которого соединены соответственно с тактовыми входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, вход установки в О которого соединен с входом установки в О триггера разрешения счета и с шиной сброса, отличающееся тем, что, сл с целью повышения достоверности функционирования, в него введены элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с прямым выходом триггера разрешения счета, с инверсным выходом блока выделения нулевого состояния и входом управления блока ключей, информационные входы которого соединены с входами элемента ИЖ-НЕ, tc сл выход которого соединен с тактовым входом триггера разрешения счета, информационный вход которого соединен с прямым выходом блока выделения нулево о состояния.

T-JT

-г

гт

Zb

/Т7 у

I

и

12

у г/г

/ Г7Г

Ц0