Реверсивный счетчик Советский патент 1985 года по МПК H03K23/56 

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной техн ке и может быть использовано в качестве многопрограммного реверсивного счетчика единичного кода и распредеп теля уровней. Известен реверсивный счетчик, содержащий реверсивный счетчик Джонсон с D -триггерами и элементами И-ШШ-Н два элемента И, два элемента И-НЕ, два элемента И-ИЛИ, элемент И-ИЛИ-НЕ тактовую шину, а также шины установки и задания режима пересчета til Недостатком данного устройства яв ляются ограниченные функциональные возможности, так как невозможно обе печить режимы формирования реверсивных единичных кодов. Известен реверсивный счетчик, содержащий входную шину, две шины уп равления режимом пересчёта и И разрядов, каждый из которых содерллт элемент И-ИЛИ и D-триггер, имеющий входы асинхронной установки, тактовый и информационный входы которого соединены соответственно с входной шиной и выходом элемента И-ИЛИ, первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами D -триггеров предыдзпцего и последующего в кольце разрядов, второй вхрд первой структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда соединен с первой шиной управления режимом пересчета и вторыми входами первых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов, вторые входа вторых структур И элемен. тов И-ИЛИ которых Соединены с вторым входом второй структуры И элемента И-ИЖ первого разряда и второй вш ной управления режимом пересчета 2}, Недостатком известного устройства являются ограниченные функционапь , ные возможности, поскольку обеспечитается тсхпько режим кольцевого сдв ,га предварительно записанной в одном : из разрядов единицы и невозможно nor I лучить реверсивныеединичные коды пе ресчета . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения реверсивных единичных кд дов пересчета., Для достижения поставленной цели в реверсивный счетчик. Содержащий входную шину, две шины управления рё жимом пересчета и п разрядов , Каждый из которых содержит элемент И-ИЛИ и D -триггер, имеющий входы асинхронной установки, тактовый и информационный входы которого соединены соответственно с входной шиной и выходом элемента И-ИЛИ, первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами D -триггеров предьщущего и последующез о в кольце разрядов второй вход первой структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда соединен с вторыми входами первых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов, вторые входы вторых структур И элементов И-ИЛИ которых соединены с вторым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда, введены две шины установки, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, а в каждый разряд, кроме первого и последнего, - элемент сложения по модулю два и мажоритарный элемент,.в первый разряд введен элемент сложения по модулю два, первая шина управления режимом пересчета соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов,/ ШШ-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами установки, первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьими входами второго и первого элементов ИЛИНЕ и вторьв и входами первой и вто- . рой структур И элемента И-ИЛИ первого разряда, вторые входа первого и второго элементов И соединены соответственно с прямыми выходами D триггеров последнего и, первого разрядов, в каждом разряде, кроме последнегЬ, первый и второй входы элемента сложения по модулю два соединены соответственно с прямым вькодомО триггера и второй шиной управления режимом пересчета, которая соединена с входом элемента НЕ, в каждом разряде, кроме первого, выход элемента сложения по модулю два соединен с первым входом мажоритарного элемента второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а третий вход мажоритарного элемента каждого разряда, кроме второго, соединен с выходом мажоритарного элемента предьщушего газряда, третий вход мажоритарного элемента вт.орого разряда соединен с выходом элемента сложения по модулю два первого разряда. На фиг. 1 приведена схема пятиразрядного реверсивного счетчикаJ на фиг. 2 - табл. 1-6 кодов при различных режимах пересчета при использовании пятиразрядного реверсивного счетчика. Счетчик содержит О -триггеры , входную шину 2, элементы И-ИЛИ , элементы сложения по модулю два; мажоритарные элементы , первую 6, вторую 7 шины управления режимом пересчета, элементы ИПИ-НЕ 8 и 9J шины 10 и 11 установки, элемент НЕ 12 и элементы И 13 и 14. Тактовые входы О -триггеров соединены с входной шиной 2, а информационные входы - с выходами элементов И-ИЛИ 3 1-3F5, первые вход первых структур И которых соединены соответственно с прямыми выходами триггеров и 1 , первые вход вторых структур И элементов И-ШШ соединены соответственно с прямыми выходами триггеров и ,шина 6 управления режимом пересчета соединена с первыми входаьо элементов И 13 и 14, выходы кoтopыk соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9, вторые входы которых соединены соответственно с шинами 10 и 11 установки, выходы элементов ШШ-НЕ 8 и 9 соединены соответственно с третьими входами, элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 и вторыми входами и вторьрс стру тур И элементов И-ИШ , вторые входы элементов И 13 и 14 соеданены соответственно с прямыми выходами триггеров и ,прямые вы ходы триггеров соединены соответственно с первыми входами эле;ментов сложения мо 4одулю , вторые входы которых соединенй с шиной 7 управления режимом перес чета, которая соединена с входом элемента НЕ 12, выходы элементов сложения по модулю два соединены соответственно с первыми входами мажоритарных элементов , вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕ 12, ,третьи входы мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами элемента сложения по мо дулю два и мажоритарных элементов и . . : Устройство работает следующим образом. Перед началом каждого из шести возможных режимов работы предлагаемого устройства по общей команде один из его О -триггеров (например, D -триггер. ) через входы .S и К асинхронной установки устанавливается в еди- ичное (1), а все остальные О - . триггеры в нулевое (О) логические состояния. При этом дпя обеспечения первых четырех режимов к шине 6 прикладывается нулевой логический уровень (фиг. 2, табл. 1-4), а для последних двух режимов - единичный логический уровень (фиг. 2, , табл. 5 и 6). К шине 7 при первом, третьем и пятом режимах (фиг. 2, табл. 1, 3 и 5) прикладывается единичный, а при втором, четвертом и шестом режимах (см-, фиг. 2, табл. 2, 4, 6) нулевой потенциалы. При первых четырех работы устройства (фиг. 2, табл. 1-4) наличие нулевого потенциала на шине 6 обеспечивает либо единичное, либо нулевое статические состояния КЗ триггера на элементах ИЛИтНЕ, 8 и 9 в зависимости от предварительно приложенных к шинам 10 и 11 логических потенциалов (т.е. от комбинации приложенных кодов 01 или 10). Благодаря этому на выходах устройства (выходы элементов и ) обеспечивается формирование различных прямых, и обратных единичных кодов (табл. 1-4, фиг. 2). При последних двух режимах (фиг. 2, табл. 5 и 6) наличие единичного потенциала на шине 6 обеспечивает поочередное переключение R8 -триггера по мере достижения сдвигаемой (по разрядам О триггеров) единиф до крайних разря- дов (до первбго и пятого разрядов). В результате этого на выходах элементов , обеспечиваются первый или второй режшвл формирования реверсивных единичных кодов в зависимости от приложенного к шине 7 уровня потенциала (фиг. 2, табл. 5 и 6). При первых двух режимах работы благодаря приложенному к шине 6 нулевому потенциалу (и таким образом, iисключению из процесса функционирования устройства элементов И 13 и 14 а также приложенным к шинам 10 и 11 соответственно логических потен51145477

циалов О и 1, на выходах BS -циалов на вторьпс входах элементов И

триггера (на выходах элементов ИЛИ-13 и 14.

НЕ 8 и 9) устанавливаются соответ- Это позволяет, в свою очередь,

ственно логические уровни 1 и О .изменить первоначальное направления

Это создает возможность в такт по- 5сдвига кода на обратное, ступления тактирующих импульсов по Элементы сложения по мошине 2 обеспечить кольцевой сдвигДУлю два и мажоритарные элементы

вправо предварительно записанных од-5 1-5 3 в устройстве выполняют функной 1 в первом Л -триггере 1 1ЦИй преобразователей кодов. При этом

и четырех О в остальных D-триг- Ч элементы 4« сложения по модулю

герах (табл. 1 и 2).при нулевом потенциале на шине 7 выВ отличие от этого в третьем иполняют функции передачи на свои вычетвертом режимах работы благодаряходы прямого кода от D -триггеров, а

приложенньм к шинам 10 и 11 соот-при единичном потенциале - их обратветственно логических потенциалов ного кода. Мажоритарные элементы и О (при том же нулевом по-5 3 при нуле на шине 7 выполняют

тенциале на шине 6), на выходах эле-.функции логического элемента И, и

ментов 8 и 9 устанавливаются соответ-при единице - функции логического

Ст1венко потенциалы О и 1, Это элемента ИЛИ,

создаёт условия дпя обеспечения 0 Для пояснения последовательности

(в такт постзгпления тактирующих им-процессов формирования на выходах

пульсов по шине 2) кольцевого сдвигаустройства единичных кодов в каждой

влево записанного в D -триггерах ко-из табл. 1-6 (М 5) на фиг. 2 покада (табл. 3 и 4). .заны периодически повторяющиеся коды

, При последних двух режимах, в ре- 25на выходах элементов различных логизультате наличия на шине 6 единич-ческих ступеней (на выходах О-тригного потенциала в процесс функциони-геров 1 , элементов

рования устройства включаются и логи-сложения по модулю два и на оконечных

ческие элементы ШШ-НЕ В и 9. Этовыходах устройства (вых. 1 - вых. 4),

позволяет осуществить периодическое 30т.е. на выходах элементов и . переключение ftS-триггера на элементах

8 и 9 (через каждые пять тактов по- Таким образом, предлагаемое устступления тактирующих импульсов по иш-ройство обеспечивает все возможные

не 2) по мере кольцевого сдвига кодашесть режимов формирования единичи появления единицы в крайних разря- кодов, что расширяет его функциодах {)-триггеров и изменения потен-нальные возможности.

ТаВл. 1, /O.

Коды на тКты на.

Hmi на ВыВыходахдак элеходах Sтриггеро

Вш.1-Вых.н-1 ментов М2

Табл. 2.

10000

01 / 7

/ом;

о 1 о 00

I1 о 1 11 00 г 00

II101

00010

00001 11110

10000 01111

01000 10111

00100 1 1011

00010 11101

00001 11110

Табп.З, ,

Та5л.1, Ш-О.

Коды на

Koffiji на

коды на Выходах , быходах ёшоаах1ПемкнтооН1 ВЫХ. 1 -etiX.N-1 Ъ-триггероо

1000 о

10000

00Q о 1

00001 00010

0001о 001 00 00100 01000

01000 10000 10000 00001 00001 00010 00010 00100 00100 01000 01000 10000 10000

ТаВл. 5, .

т

Ноаы на. коды на быходахи- бы ходах ebixoaax триг героВ пеменгобН, ВЫХ.1-8ых.Н-1

ТаЬл. 6, , У2-0

коды на.

Нооы на

быходах быхадах

триггеров злементош

10000

01111 10111 01000 00 ТОО 1 1 D 1 I 00010 1 1101 11110 00001 000 10 1 1 т 01

00100 11011 01000 10111 10000 01111 01000 10111

00100

I1 а Г1 00010

11101 00001

II1 1 Q 00010 1 1 1 Q1

о о 1 о о 11011

о 1 о о Q 10111 10 000

о 1 1 i 1

10000

1 ОО о о 01000

01000 00100 00100 00010 00010 00001 00001 00010

0001о

00100 00100

01о о о

1000 10000 1 о о 0.0 01000 01000 00100 о 01 DO 00010 00010 00001 0000 00010 00010 00100 00 i 00 01800

0J 000 1 0000

1о 000

РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК, содержа щий вхрдную шину, две шины управления режимом пересчета и п разрядов, каждый из которых содержит элемент И-ИЛИ и 0-триггер, имеющий входы асинхронной установк, тактовый и информационный входы которого соединены соответственно с входной шиной и выходом элемента И-Ш1И, первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами D -триггеров предыдущего и последующего в разрядов, второй вход первой структуры П элемента И-ИЛИ первого разряда соединен с вторыми входами первых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов, вторые входы вторых структур И элементов И-ИЛИ которых соединены с вторым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда, о тлйчающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения реверсивных единичных кодов пе.ресчета, в него введены две шины установки, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, а в -каждый разряд, кроме первого и последнего,- элемент сложения по модулю два и мажоритарный элемент, в первый разряд введен элемент сложения по модулю два, первая щина управления режимом пересчета соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами установки, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьими входами второго и первого элементов Ш1И-НЕ и вторыми входами первой и второй структур И элемента И-ИЛИ первого разряда, (Л вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно :с прямыми выходами О-триггеров по;следнего и первого разрядов, в каждом разряде, кроме последнего, пер :вый и второй входы элемента сложе.ния по модулю два соединены соответственно с прямым выходом D -триггера ел и второй шиной управления режимом пе4: ресчета, которая соединена с входом sl элемента НЕ, в каждом разряде, кроме первого,выход элемента сложения по модулю два соединен с первым входом мажоритарного элемента, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а третий вход мажоритарного элемента каждого разряда, кроме второго, соединен с выходом мажоритарного элемента предьщущего разряда, третий вход мажоритарного элемента второго разряда соединен с выходом элемента сложения по модулю два первого разряда.