Счетчик импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K23/56 

соответствующим числу (п-К+1), шина вычитания соединена с первыми входами элементов И второй группы, выходы сумматора первого разряда соответствующие числам с нулевого по (К-1)е, соединены соответственно с вторыми входами с первого по К-й элементов И первой группы, выходы с первого по К-й элементов И которо соединены соответственно с вторыми входами вторых элементов ИЛИ разрядов с К-го .по второй и с первым входом второго элемента ИЛИ первого разряда, выходы сумматора первого разряда, соответствующие числам с нулевого по (h-K)-e, соединены соответственно с вторыми входами с первого по (п-К+1)-й элементов И второй группы, выходы с первого по 3 (П-К+1)-й элементов И которой соединены соответственно с третьими входами вторых элементов ШШ разрядов с (п-К+1)-го по второй и с вторым входом второго элемента ШШ первого разряда, в котором вькод второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента И, первый вход третьего элемента И соединен с инверсным выходом триггера своего разряда,выход, соответствующий числу (п-Кн-1) каждого разряда от К-го по второй, и выходы, соответствующие числам от нулевого по (n-K-l)-e каждого сумматора от ()-го разряда по второй, соединены с инверсными входами, третьих элементов И всех мпадших разрядов.

СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий входную шину и П разрядов, каждый из которых содержит триггер, два элемента И, элемент НЕ, первый элемент ИЛИ и сумматор, а разряды с второго по К-й, где К - контрольное число меньшее числа разрядов, содержат второй элемент ИЛИ, 9 каждом разряде первая группа входов сумматора соединена с прямым и инверсным выходами триггера, входы установки в 1 и О 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 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, в каждом разряде вторая группа входов сумматора соединена с выходами сумматора последующего разряда, входная шина соединена с вторым входом второго элемента И первого разряда, а такж с вторыми входами первых элементов И, начиная с первого по К-й разряд в каждом разряде первый вход и вых первого элемента ИЛИ соединены соответственно с прямым выходом триг гера и с входом элемента НЕ, в раз рядах с второго поК-й выход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента И, а первый вход второго элемента ИЛИ и второй вход второго элемента И с динены с выходом второго элемента Q ts предыдущего разряда, отличаю щ и и с я тем, что, с целью расши (Л рения функциональных возможностей путем выполнения операции вычитания, в счетчик введены шины сложения и вычитания, первая и вторая группы,состоящие соответственно из К и (п-К+1) элементов И, в первый разряд введен второй элемент ИЛИ, в каждый разряд счетчика, начиная с первого по (К-1)-й, если К(п-К+1), или по (ц-К)-й, если К -г (п-К+1), введен третий элемент в каждый разряд счетчика введены ч твертый и пятый элементы И, шина ел жения соединена с первыми входами элементов И первой группы, а в каж1 дом разряде - с первым входом пято го элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно .с выходом сумматора, соответствующим числу К, и с вторым входом пер ого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого элe нта И, первый и второй входы которо го соединены соответственно с шино вычитания и выходом сумматора.

Изобретение относится к автоматке и вычислительной технике и може быть использовано в устройствах дискретной обработки информации, в частности, в качестве помехоусточивых счетчиков, распределителей импульсов и устройств помехоустойчивого кодирования информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем реализации операции и вычитания.

На чертеже изображен пятиразрядный счетчик импульсов с контролным числом , которьш может быть переключен на контрольное число К 2 для выполнения операции вычитания .

Введены следующие обозначения: первые элементы ШШ 1.1-1.5, триггеры 2.1-2.5, элементы НЕ 3.1-3.5, первые элементы И 4.1-4.5, вторые, элементы И 5.1-5.5, вторые элементы ИЛИ 6.1-6.4, сумматоры 7.1-7.5, входная шина 8, шина 9 вычитания, шина 10 сложения, первая группа элементов И 11.1-11.4, вторая группа элементов И 12.1-12.2, третьи элементы И 13.1-13.3, четвертые элементы И 14.1-14.5, пятые элементы И 15.1-15.5, выходные шины 16.1-16.5.

Первые группы входов сумматоров 7.1-7.5 соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами триггеров 2.1-2.5, входы установки в

1 которых соединены соответственйо с выходами первых, элементов И 4.1-4.5, входы установки в О триггеров 2.1-2.5 соединены соответственно с выходами вторых элементов

И 5.1-5.5, первые входы которых

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 5.1-5.4 соединены соответственно с первыми входами вторых элементов

ИЛИ 6.1-6.3, с вторым входом первого элемента И 4.5 и соединены соответственно с вторыми входами вторых элементов И 5.2-5.5, входная шина 8 соединена с вторым входом второго

элемента И 5.1 первого разряда и с вторыми входами первых элементов И 4.1-4.4. Прямые выходы триггеров 2.1-2.5 соединены соответственно с первыми входами первых элементов ИЛИ 1.1-1.5, выходы вторых элементов ИЛИ 6.1-6.3 соединены, соответственно, с третьими входами пер вых элементов И 4.2-4.4. Шина 10 сложения соединена с пер выми входами элементов И 11.1-11.4 и пятых элементов И 15.1-15.5, вторые входы которых соединены соответственно с выходами, соответствую щими числу К, равному четьфем, сумматоров 7.1-7.5, выходы пятых элементов И 15.1-15.5 соединены соответственно с вторыми входами . первых элементов ИЛИ 1.1-1.5, треть входы которых соединены соответственно с выходами четвертых элементов И 14.1-14.5, первые входы которых соединены с шиной 9 вычитания, вторые входы четвертьк элементов И 14.1-14.5 соединены соответственно с выходами, соответствующими числу Ц-К+1, .равному двум, сумматоров 7.1-7.5. Шина 9 вычитания соединена с первыми входами элементов И 12.1-12.2, выходы сумматора 7.1, соответствующие числам с нулевого по (К-1)-е, равное трем, соединены соответственно с вторыми входами элементов И 11.1-11.4, выходы кото рых соединены соответственно с вто рыми входами элементов ИЛИ 6.1-6,3 и с первым входом элемента ИЛИ 6.4 Выходы сумматора 7.1, соответст вующие числам с нулевого по (п-К)равное единице, соединены соответственно с вторыми входами элементов И 12.1 и 12.2, выходы которых .соединены соответственно с третьим входом элемента ИЛИ 6.1 и с вторым входом элемента ИЛИ 6.4, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И 4.1, первые вхо ды третьих элементов И 13.1-13.3 соединены соответственно с инверсными выходами триггеров 2.1-2.3, выходы каждого из сумматоров 7.27.4, соответствующие числу п-К+1, равному двум, соединены с инверсными входами соответствующих элеме тов И 13.1-13.3 младших разрядов, ход, соответствующий числу ноль сум матора 7.2, соединен с пятым инвер ным входом И 13.1, выходные шины 16. Т-16.5 соединены соответс.твенно с выходами элементов И 13.1-13.3 и с инверсными выходами триггеров и 2.5. Кодовые комбинации при выполнении операции вычитания снимаются с выходных шин 16.1-16.5. : В таблице, в качестве примера, приведены состояния счетчика для его работы в режиме сложения с , а также получены состояния этого же счетчика при К П-К+1 2. Для получения состояний счетчика в режиме вычитания необходимо значения разрядов снимать с инверсных выходов счетчика, работающего в режиме сложения с К 2. Затем в младшие разряды записывать нули, если в старших разрядах П-К+1 нулей или К единиц. Счетчик импульсов работает следующим образом. I Б исходном состоянии все триггеры |счетчика стоят в нуле, т.е. счетчик находится в нулевом состоянии 00000, на шине 10 сложения присутствует сигнал, на шине 9 вычитания сигнал отсутствует. На нулевом выходе сумматора 7.1 соответственно имеется единичный сигнал, который проходит через элемент И 11.1 и элемент ИЛИ 6.3 на вход элемента И 4.4. Так как с четвертого выхода сумматора 7.4 (через элемент И 15.4), выхода элемента И 14.4 и единичного выхода триггера 2.4 поступают нулевые сигналы на элемент ИЛИ 1.4, то элемент И 5.4 закрыт нулевым сигналом, а элемент И открыт единичным . сигналом с элемента НЕ 3.4. Поэтому тактовый сигнал, поступающий на входную щину 8, устанавливает триггер 2.4 в единичное состояние 01000, соответственно на первом выходе сумматора первого разряда 7.1 появляется единичный сигнал, который через элемент И 11.2 и элемент ИЛИ 6.2 дает разрешение на установку в единичное состояние триггера 2.3, т.е. счетчик по тактовому импульсу в соответствии с описанным переходит в состояние 01100. Аналогично получены состояния 01110и 01111. Так как при состоянии счетчика 01111триггер 2.1 находится в единичном состоянии и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 1.1 и на входе элемента И 5.1 имеется единица, то следующий тактируюир1й сигнал 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 вьщает нуль и через элемент НЕ 3.5 разрешает сигналу сброса установить его в единицу, т.е. получено состояние 10000. При этом на первом выходе сумматора 7 . 1 имеется единичный сигнал. Этот сигнал через элементы 11.2 И, 6.2 ИЛИ и 4.3 И устанавливает триггер 2.3 в единицу, в результате счетчик находится в состоянии 10100 По следующим тактовым импульсам, по аналогии с описанным происходит заполнение второго и первого разрядов счетчика. В результате получаем следующие состояния 10110 и 10111. По 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 4-м выходе сумматора 7.1 появляется единица. Она разрешает прохождение тактовому импульсу через элемент И 5.1 на вход установки в О триггера 2.1 и дальнейшему его распространению через элементы И 5.2-5.5. В результате счетчик переходит в исходное состояние 00000.

В исходном С.ОСТОЯНИИ при работе счетчика в режиме вычитания все триггеры находятся в нуле 00000, на шине 9 вычитания находится едининый сигнал, соответственно на выходньк шинах 16.5-16.1 снимается кодовая комбинация 11110. Причем на шины 16.5 и 16.4 единичные сигналы поступают непосредственно с инверсных выходов соответствуннцих триггеров 2.5 и 2.4, а на шины 16.3 и 16.2 - с инверсных выходов соответствующих триггеров 2.3 и 2.2 через соответствующие элементы И 13.3 и 13.2 (разрешение на прохождение сигналов поступает с двух выходов сумматоров 7.4 - 7.3 на инверсные входы элементов И 13.3 и 13.2). Так как счетчик в нулевом состоянии, то на нулевом выходе сумматора 7.2 находится единичный сигнал, который поступает на пятый инверсный вход элемента 13.1 и запрещает прохождение через него единичного сигнала с инверсного выхода триггера 2.1. В результате на щине 16.1 снимается нулевой сигнал. На нулевом выходе сумматора 7.1 также имеется единичный сигнал, который проходит через элементы 12.1 И и 6.1 ИЛИ на вход элемента И 4.2. Так как со второго выхода сумматора 7.2 (через элемент И 14.2), вьЕхода элемента И 15.2 и единичного выхода триггера 2.2 поступают нулевые сигналы на элемент ИЛИ 1.2, то элемент И 5.2 закрыт нулевым сигналом, а элемент И

шинах 16.5-16,1 - 11101, соответственно на первом выходе сумматора 7.1 появляется единичный сигнал, который через элементы 12.2 И и 6.4 ИЛИ дает разрешение на установку

в единичное состояние триггера 2.1 т.е. счетчик по тактовому импульсу в соответствии с описанным переходит в состояние 00011, на выходных шинах 16.5-16.1 - 11100.

Так как при состоянии счетчика 00011 триггер 2.1 находится в единичном состоянии и, следовательно, на выходе элемента И 5.1 имеется единица, то следующий тактирующий сигнал устанавливает триггер 2.1 в нуль и с выхода элемента И 5.1 идет на вход элемента 5.2 И и также сбрасывает его в нуль. Так как триггер 2.3 находится в нуле, то

элемент ИЛИ 1.3 вьщает нуль и через элемент НЕ 3,3 разрешает сигналу сброса установить его в единицу,, т.е. получено состояние 00100, на шинах 16.5-16.1 - 11011. При этом

на первом сумматора 7.1

имеется единичный сигнал. Этот сигнал через элементы 12.2 И, 6.4 ШШ и 4.1 И устанавливает триггер 2.1 в единицу,- в результате счетчик находится в состоянии 00101, на шинах

на шинах 16.5-16.1 - 11000.

На втором выходе сумматора 7.1 появляется единичный сигнал, который через элементы 14.1 И и 1.1 ИЛИ