Счетчик импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K23/64 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации, в част ности, в качестве помехоустойчивых счетчиков, распределителей импульсов и устройств помехоустойчивого кодиро вания информации. По основному авт. св. № 107705А известен счетчик импульсов, содержа1ЦИЙ входную шину и П разрядов, каждъй из которых содержит триггер, два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и сумматор, а разряды с второго по. К-й, где К- контрольное число , меньшее числа разрядов, но большее нуля, содержат второй элемент Ш1И, первая группа входов сумматоров соединена с прямым и инверсным выходам триггера, входы установки в единицу и в ноль которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход второго элемента И соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с пер вым входом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И каждого разряда, начиная с К+1-го соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, вторая группа входов сумматора соединена с выходами сумматора последующего разряда, входная шина соединена с вторыми входами первого и второго элементов И первого разряда, а .также с третьими входами первых элементов И, начиная с второго по К-й разряд, первый, второй входы и выход первого элемента ИЛИ соединены соответственно с прямым выходом триггера, с выходом сумматора, соответствующим К-МУ числу и с входом элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ со единен с вторым входом первого элемента И, а первый вход второго элемента ИЛИ и второй вход второго элемента И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда выходы сумматора первого раз.ряда, соответствующие числам с О пЪ К-1-ое соединены соответственно с вторыми входами вторых элементов ИЛИ с Х-го разряда по второй разряд и с третьим входом первого элемента И первого ,разряда fij. Однако указанный счетчик не обладает способностью генерирования кодовых комбинаций с постоянным весом Цель изобретения - расширение функциональных возможностей счетчика путем формирования им кодов с постоянным весом. Цель достигается тем, что в счетчик импульсов, содержап1ий входную шину и П разрядов, каждый из которых содержит триггер, два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и сумматор, а разряды с второго по К-й,где kконтрольное число, меньшее числа разрядов, но большее нуля, содержат второй элемент ИЛИ, первая группа входов сумматора соединена с прямым и инверсным выходами триггера, входы установки в единицу и в ноль которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход второго элемента И соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым 1зходом первого элементна И, вторые входы первого и второго элементов И каждого разряда, начиная с к+1-го, соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, вторая группа входов сумматора соединена с выходами сумматора последующего разряда,.входная шина соединена с вторыми входами первого и второго элементов И первого разряда, а также с третьими вхоами первых элементов И, начиная с второго по К-й разряд, первый, второй входы и выход первого элемента ИЛИ соединены соответственно с прямым выходом триггера, с выходом сумматора соответствующим к-му числу и с входом элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ Соединен с вторым входом первого элемента И, а первый вход второго элемента ИЛИ и второй вход второго элемента И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, выходы сумматора первого разряда, соответствующие числам с О по k-1-oe, соединены соответственно со вторыми входами вторых элементов ИЛИ с К-го разряда по второй разряд и с третьим входом первого элемента И первого разряда, введены первая группа из к элементов ИЛИ и вторая группа из К-1 элементов ИЛИ, в которой первые входы элементов ИЛИ, начиная с первого элемента ИЛИ, соединены соответственно с прямыми выходами триггеров разрядов, начиная с первого разряда, в первой группе из k элементов ИЛИ входы i-ro элемента ШШ, где i 1, ..., К , соеди нены с выходами сумматора первого разряда, соответствующие числам с нулевого по K-i выходы элементов Ш начиная с второго элемента PUTH, соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ, начиная с пер вого элемента ИЛИ второй группы из К-1 элементов ИЛИ. На чертеже приведен пятиразрядный счетчик импульсов с контрольным числом , работающий в коде с постоян ным весом. На чертеже обозначены первые элементы Ш1И 1.1-1.5, триггеры 2.1-2.5 элементы НЕ 3.1-3.5, первые элементы Pi 4.1-4.5, вторые элементы И 5.1-5.5, вторые элементы ИЛИ 6.1-6.3 сумматоры 7.1-7.5, входная шина 8, первая группа элементов ИЛИ 9.1-9.4 вторая группа элементов ИЛИ 10.1-10 выходные шины 11.1-11.6. Первые группы входов сумматоров 7.1-7.5 соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами тригге ров 2.1-2.5, входы установки в едини цу которых соединены соответственно с выходами первых элементов И 4.1-4 входы установки в ноль триггеров 2.1-2.5 .соединены соответственно с выходами вторых элементов И 5.1-5.5 первые входы вторых элементов И 5.1-5.5 соединены соответственно с выходами первых элементов ИЛИ 1.1-1.5 и соединены соответственно с входами элементов НЕ 3.1-3.5, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первых элементов И 4.1-4.5, выходы вторых элементов И 5.1-5.5 соединены соответствен но с первыми входами вторых элемен- тов ИЛИ 6.1-6.3, с вторым входом первого элемента И 4.5 и соединены соответственно с вторыми входами вто рых элементов И 5.2-5.5, вторые входы первьгх элементов И 4.2-4.4 соединены соответственно с выходами вторы элементов ИЛИ 6.1-6,3, входная шина 8 соединена с вторым входом первого элемента И 4.1, с вторым входом второго элемента И 5.1 не третьими входами первых элементов И 4.2-4.4, первые входы первых элементов ИЛИ 1.1-1.5 соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 2.1-2.5, вторые входы первых элементов ИЛИ 1.1-1.5 соединены с выходами сумматоров 7.1-7.5, соответствующими конт рольному числу к , вторые группы входов сумматоров 7.1-7.4 соединены соответственно с выходами сумматоров 7.2-7,5, выходы сумматора 7.1, соответствующие числам с нулевого по К-1-ое, соединены соответственно с вторыми входами вторых элементов ИЛИ 6,3; 6.2; 6,1ис третьим входом первого элемента И 4.1, а также с входами элементов ИЛИ 9.1-9.4, причем нулевой выход сумматоров 7.1 соединен с нулевыми входами элементов ИЛИ 9.1-9.4, первый выход- с первыми входами элементов 9.1-9.3, второй выход - с вторьми входами элементов 9.1-9.2, третий выход - с третьliM входом элемента 9.1. Выходы элементов ИЛИ 9.2-9.4 соединены с вторыми входами элементов ИЛИ 10.1-10.3, первые входы которых соединены с прямыми выходами триггеров 2.1-2.3 счетчика соответственно. Кодовая комбинация с постоянным весом снимается с выходных шин 11.1-11.6 соединенных соответственно с выходом элемента ИЛИ 9.1, с выходами элементов ИЖ 10.1-10.3 с прямыми выходами триггеров 2.4-2.5 счетчика. В таблице приведены состояния счетчика в биноминальной системе счисления и соответствующие комбинации в коде с постоянным весом. Комбинация кода с постоянным весом формируется, начиная с дополнительного разряда, стоящего в ее начале. В этот разряд записывается единица, если в соответствующей биноминально кодовой комбинации содержится менее К единиц. Далее записываются единищ.) во все последующие разряды до тех пор, пока их общее число не станет равным К , Если в биноминальной кодовой комбинации уже имеется К единиц, то дополнительный разряд остается в нуле. 00000 001111 01000 010111 01100 011011 01110 011101 Счетчик импульсов работает следующим образом. В исходном состоянии все триггер счетчика стоят в нуле, т.е. счетчик Апп находится в нулевом состоянии - 000 На нулевом выходе сумматора 7.1 соответственно имеется единичный сигн который проходит через элемент ИЛИ 6. на вход элемента И 4.4. Так как с четвертого выхода сумматора 7.4 и единичного выхода триггера 2.4 поступают нулевые сигналы на элемент ИЛИ 1.4, то элемент И 5.4 будет закрыт нулевым сигналом, а элемент И открыт единичным сигналом с элемента НЕ 3.4. Поэтому тактовьй сигнал, поступающий на входную шину 8, уста навливает триггер 2.4 в единичное состояние 01000, с;оответственно на первом выходе сум атора 7.1 появляется единичный сиГ(Нал, который через элемент ИЛИ 6.2 дает разрешение на установку в единичное состояние триггера 2,3, т.е.счетчик по такто вому импульсу в соответствии с выш .описанным переходит в состояние 011 Аналогично будут получены состояния 01110 и 01111. Так как при состоянии счетчика 01111 триггер 2,1 находится в единичном состоянии и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 1.1 и входе 616 элемента И 5.1 единица, то следующий тактирующий cигнaJ устанавливает триггер 2.1 в нуль и с выхода элемента И 5.1 идет на вход элемента .И 5.2 и также сбрасывает его в нуль. Аналогично сброс триггеров распространяется до триггера 2,5. Так как он находится в нуле, то элемент ИЛИ 1.5 выдает нуль и через элемент НЕ 3.5 разрешает сигналу сброса установить его в единицу, т.е. получается состояние 10000. При этом на первом выходе сумматора 7.1 единичный сигнал. Этот сигнал через элементы ИЛИ 6.2 и И 4,3 устанавливает триггер 2.3 в единицу, в результате счетчик находится в состоянии 10100. По следующим тактовым импульсам по аналогии с вышеописанным происходит заполнение второго и первого разряда счетчика. В результате получают следующие состояния 10110 и 10111. (о следующему тактовому импульсу происходит сброс в нуль триггеров 2.1-2.3 и записывается единица в триггер 2,4 - 11000. Затем процесс записи единицы в младшие разряды повторяется - 11100, 11110. В состоянии счетчика 11110 на четвертом вы7.1 появляется сумматора ница. Она разрешает прохождение тактовому импульсу через элемент И 5,1 на вход установки в нуль триггера 2.1 и дальнейшему его распространению через элементы И 5.2-5.5. В результате счетчик переходит в исходное (нулевое ) состояние 00000. Кодовые комбинации с постоянньм весом формируются следующим образом. Когда счетчик находится в нулевом состоянии, на нулевом выходе сумматора первого разряда 7.1 находится единичный сигнал. Он поступает на нулевые входы элементов ИЛИ 9.1-9.4. В результате на выходах этих элементов также появляются единичные сигналы, которые с выходов элемен- , тов ИЛИ 9.2-9.4 поступают соответственно на выход элементов ИЛИ 10.110.3 через их вторые входы. В итоге на вькодных шинах 11.1-11.6 получаем кодовую комбинацию с постоянным весом - 001111, поступающую соответственно с выхода элемента ИЛИ 9.1, выходов элементов. ИЛИ 10.1-10.3 и прямых выходов триггеров 2.4-2.5 счетчика. . Если счетчик находится в состоянии 01000, то на первом выходе сумматора 7.1 появляется единичный сигнал, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 9,1-9.3 (элемент ИЛИ 9.4 первого входа не имеет). Вследствие этого на выходах этих элементов также появляется единичньй сигнал, так как на нулевом входе элемента ИЛИ 9.А отсутствует сигнал, то и на выходе сигнал также отсутствует. В результате на выходных шинах 11.1-11.3, 11.5 получены единицы, а остальные разряды 11.4, 11.6 находятся в нуле т.е. получена комбинация кода 01011 Если счетчик находится в состоянии 01100, то на втором выходе сум матора 7.1 появляется единичный сиг нал, который поступает на вторые входа элементов ИЛИ 9,1-9.2. Вследствие этого на выходах этих элементов также появляется единичный сигнал, а на выходах элементов ИЛИ 9.3 9.4 сигнала не будет. В результате единичные сигналы будут,на выходных шинах 11.1-11.2, 11.4-11.5, а на остальных будут нулевые сигналы, т.е. получают комбинацию кода 011011. В состоянии 01110 счетчика на третьем выходе сумматора 7,1 появля 18 ется единичный сигнал, которьй по-, ступает на третий вход элемента ИЛИ 9.1. В результате .на выходных шинах 11.1-11.6 получают комбинацию кода 011101. В состоянии счетчика 01111 на входы элементов 9.1-9.4 не поступают единичные сигналы и кодовая комбинация 011110 на выходе сформирована единичными сигналами с триггера 2.4 и 2.1-2.3 счетчика. Аналогичным образом будут сформированы и все остальные комбинации кода с постоянным весом: 100111, 1010И, 101101, 101110, 110011, 110101, 110110, 111000, 111010, 111100. Для уменьшения времени установления кодов с постоянным весом достаточно заменить последовательное соединение элементов ИЛИ, например элементов ИЛИ 9.2, 10.1, одним элементом ИЛИ с большим числом входов. Таким образом в предлагаемом устройстве введенные новые конструктивные признаки обеспечивают более широкие функциональные возможности, за счет формирования кодовых комбинаций с постоянным весом, сохранив при этом высокую помехоустойчивость.

11.6

11.2

П5 11.Ч 113

in

СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ по авт. св. № 1077054, отличающ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования кодов с постоянным весом, в него введены первая группа из к элементов ЮШ и вторая группа из К-1 элементов ИЛИ, в которой первые входы элементов ИЛИ, начиная с первого элемента ИЛИ, соединены соответственно с прямыми выходами триггеров разрядов, начиная с первого разряда, в первой группе из .k элементов ИЛИ входы i-ro элемента ИЛИ, где 1 1, ...,К , соединены с выходами сумматора первого разряда, соответствующие числам с нулевого по К-1 вьгходы элементов ИЛИ, начиная со второго элемента ИЛИ, соединены соответственно со вторыми входами элементов ИЛИ, начиная с первого с: элемента ИЛИ второй группы из К-1 элементов ИЛИ. (Л