Счетчик импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K23/56 

та И (3.1-3.5, 4.1-4.5, сумматор (1.1-1.5), введены К (4), где К - контрольное число, меньшее числа разрядов, групп дополнительных элементов И, причем 1 -я группа, где i 1,..., (4), содержит, (n-k) + (-1) дополнительных элементов И (1-4) в разрядах счетчика с k- i +2-ГО по п -и (в данном случае четыре группы дополнительных элементов И-6.1 И; 7.1-7.2И, 8.1-8,ЗИ, 9.1-9.4 И), в каждый разряд счетчика введены шины занесения кода (11.1- 11.5). Реализация алгоритма вычитания происходит за счет выделения младшего единичного разряда в биномиальной кодовой комбинации-, сброса его в нуль и записи в рядом стоящих младших разрядах единиц до общего

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации, в частности в качестве помехоустойчи- вых счетчиков, распределителей импульсов и устройств помехоустойчивого кодирования информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем вычитания импульсов с произвольного состояния без дополнительных преобразований.

Введенные элементы и новые связи обеспечивают занесение любой кодовой комбинации в счетчик и вьшолнение операции вычитания из этой кодовой комбинации без дополнительных преоб- разований за счет применения иного алгоритма вычитания.

На чертеже приведен пятиразрядный счетчик импульсов с контролируемым числом К , равным четырем.

На чертеже приняты следующие обозначения: сумматоры 1.1-1,5J триггеры 2.1-2.5, первые элементы 3.1-3.5 И; вторые элементы 4.1-4.5 И элементы 5.1-5.5 ИЛИ; первая группа дополнительных элементов 6.1 И, вторая группа дополнительных элемен- тов 7.1-7.2 Hj третья группа дополих количества в счетчике, равного К . Например, при К 4, п 5, после такта вычитания кодовая комбинация 11000 перейдет в 10111, Если количество младших разрядов счетчика, стоящих перед сбрасыванием, меньше, чем необходимо записать единиц, то запись единиц не происходит (после такта вычитания кодовая комбинация 10100 перейдет в 10000). Если счетчик находится в нулевом состоянии, то происходит запись единиц в V старших разрядах. Одновременно в счетчике контролируется количество единичных разрядов и если оно превысит величину К в результате сбоя, то вырабатывается сигнал ошибки на соответствующих выходах сумматоров. 1 ил., 1 табл.

нительных элементов 8.1-8.3 И; четвертая группа дополнительных элементов 9.1-9.4 И, входная шина 10, шины 11.1-11.5 занесения кода.

Первые группы входов сумматоров 1.1-1.5 соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами .. триггеров 2.1-2.5, вторые группы входов сумматоров 1.1-1.4 соединены с выходами сумматоров 1.2-1.5 соответственно. Прямые выходы триггеров 2.1-2.5 соединены со вторыми входами первых элементов 3.1-3.5 И соответственно, инверсные выходы триггеров 2.1-2.5 соединены с вторыми входами вторых элементов 4.1-4.5 И соответственно, первые входы элемен тов 4.5-4.2 И соединены с первыми входами первых элементов 3.5-3.2 И и с выходами вторых элементов 4.4- 4.1 И соответственно, а первый вход второго элемента 4.1 И соединен с певым входом первого элемента 3.1 И и с входной шиной 10. Выход второго элемента 4.5 И соединен с входами элементов 5.2-5.5 ИЛИ. Выходы элементов 5,1-5.5 ИЛИ соединены с входами установки в единицу триггеров 2.1- 2.5 соответственно. Выходы первых элеме:нтов 3.1-3.5 И соединены с входами установки в ноль триггеров 2.13

2.5 соответственно. Первые входы четвертой группы элементов 9.1-9.4 И соединены соответственно с выходами первых элементов 3.2-3.5 И. Вторые входы четвертой группы элементов 9.1-9.4 И соединены с выходами, соответствующими числу четыре, сумматоров 1.2-1.5 -соответственно. Выходы четвертой группы элементов 9.1-9.4 И соединены с входами элемен тов 5.1-5.4 ИЛИ соответственно. Первые и вторые входы третьей группы элементов 8.1-8.3 И соединены соответственно с выходами первых элементов 3.3-3.5 И и с выходами, соответ- ствующими числу три, сумматоров 1.3-1.5. Выходы третьей группы элементов 8.1-8.3 И соединены соответственно с входами элементов 5.25.1ИЛИ, элементов 5.3-5.2 ИЛИ и элементов .3 ИЛИ. Первые и вторые входы второй группы элементов 7.1-7.2 И соединены соответственно

с выходами первых элементов 3.4- 3.5 И и выходами, соответствующими числу два, сумматоров 1.4-1.5. Выходы второй группы элементов 7.17.2И соединены соответственно с входами элементов 5.3-5.1 ИЛИ и элементов 5.4-5.2 ИЛИ, первый и второй входы первой группы элемента 6.1 И соединены соответственно с выходом первого элемента 3.5 И и выходом, соответствующим числу один, сумматора 1,5, а выход элемента 6.1 И сое- дивен с входами элементов 5.45.1 ИЛИ. Шины 11.1-11.5 соединены соответственно с входами элементов 5.1-5.5 ИЛИ. Особенностью применен- ного алгоритма вычитания является то, что для вычитания из биномиальных кодовых комбинаций с установленным К их не надо преобразовывать в комбинацию с к . Реализация алгоритма вычитания происходит за счет выделения младшего единичного разряда в биномиальной кодовой комбинации, сброса его в нуль и записи

в рядом стоящих младших разрядах единицах до общего их количества в счетчике, равного К (например, при К 4, п 5, после такта вьии тания кодовая комбинация 11000 переходит в 10111). Если количество младших разрядов счетчика, стоящих перед сбрасыванием, меньше, чем необходимо записать единиц, то запись единиц не происходит (например

112.4

после такта вычитания кодовая комбинация 10100 переходит в 10000). Если счетчик находится в нулевом состоянии, то происходит запись единиц в К старших разрядах (т.е. для приведенного примера, кодовая комбинация 00000 по такту вычитания переходит в кодовую комбинацию 11110).

В таблице приведены биномиальные кодовые комбинации для К 4 и п 5.

Задача поиска младшего единично- но разряда осуществляется двумя элементами И каждого разряда, на которые заведены прямые и инверсные выхЬды триггера данного разряда. Сигнал опроса последовательно, начиная с младшего разряда счетчика, дохо - дит до единичного разряда и сбрасывает его в нуль. Одновременно сигнал сброса поступает на все элементы И, введенных групп элементов И данного разряда. Сумматор сбрасьшаемого разряда определяет количество единичных разрядов в счетчике на момент сброса и в зависимости от результата разрешает сигналу сброса через соответствующий элемент И данного разряда установить соответствующее количество предьщущих разрядов счетчика в единичное состояние. Количество элементов И в каждой введенной группе определено таким образом, чтобы сигнал с младшего элемента И доводил количество единичных разрядов в счетчике до величины К .

Счетчик работает следуницим образом.

В исходном состоянии на шинах 11.1-11.5 занесения кода находятся нулевые сигналы. В четырех старших разрядах счетчика триггеры находятся в единичном состоянии, т.е. в счетчике записана следующая кодовая комбинация 11110. Тактовый сигнал с шины 10 поступает на вторые входы элементов 3.1 И и 4..f И. Ввиду того, что триггер 2.1 находится в нулевом состоянии, нулевой сигнал с его прямого выхода, поступая на пер вый вход элемента 3.1 И, закрывает его, а единичный сигнал с инверсноро выхода триггера 2.1 поступает на первый вход элемента 4.1 И и разрешает тактовому сигналу прохождение на вторые входы элементов 3.2 И и

5

4,2 И. Ввиду того, что триггер 2.2 находится в единичном состоянии, то элемент 4.2 И закрыт нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 2.2, а элемент 3.2 И открыт по пер- вому входу единичным сигналом с прямого выхода триггера 2.2. В результате тактовый сигнал проходит через элемент 3.2 И на вход установки в . нуль триггера 2.2 и сбрасывает его в нулевое состояние. Одновременно сигнал сброса поступает на первый вход элемента 9.1 И, на второй вход которого поступает единичный сигнал с четвертого выхода сумматора 1.2, так как в сметчике находится четыре единичных разряда. Поэтому-сигнал е выхода элемента 9.1 И поступает на вход элемента 5.1 ИЛИ и с его выхода - на вход установки в единицу триггера 2.1 и устанавливает его в единичное состояние, т.е. счечик переходит в состояние 11101. В результате элемент 4.1 И закрыт нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 2.1, а элемент 3.1 И открыт единичным сигналом с прямого выхода триггера 2.1 и при поступлении очередного тактового сигнала с шины 10 на второй вход элемента 3.1 И триггер 2,1 переходит в нулевое состояние и в счетчике записано 11100. Следующий тактовьй сигнал с шины 10 проходит через элементы 4.1 И и 4.2 И, и поступает на второ вход элемента 3«3 И. Ввиду того, что триггер 2.3 находится в единичном состоянии, то единичный сигнал с его прямого выхода разрешает тактовому сигналу пройти через эле- мент 3.3 И и сбросить триггер 2.3 в нулевое состояние. Одновременно сигнал сброса поступает на первые входы элементов 9.2 И и 8.1 И, так как в счетчике находится три единич ных разряда, то сигнал с третьего выхода сумматора 1.3 разрешает сигналу сброса пройти через элемент 8.1 И и через элементы 5.2 ИЛИ и-5.1 ИДИ установить триггеры 2.2 и 2.1 в единичное состояние. Счетчи переходит в состояние It011. Аналогично получают состояние 11010. При поступлении очередного тактового сигнала с шины 10 через элемент

4.1И и на второй вход элемента J3.2 И, происходит сброс триггера

2.2в нулевое состояние. Однако

126

установки триггера 2.1 в единичное состояние не происходит, так как в счетчике находится менее четырех единичных разрядов и на втором входе элемента 9.1 И присутствует нулевой сигнал, т.е. счетчик переходит в состояние 11000, С приходом следующего тактового сигнала с шины 10 через элементы 4.1 И, 4.2 И, 4.3 И и 3.4 И, триггер 2.4 переходит в нулевое состояние, и одновременно через элемент 7., 1 И сигнал сброса устанавливает триггеры 2.3-2.1 в единичное состояние через элементы 5.3-5.1 ИЛИ соответственно. Счетчик переходит в состояние 10111. Аналогично получают состояния счетчика 10110, 10100 и 10000. С приходом очередного тактового сигнала с шины 10 через элементы 4.1-4.4 И и 3.5 И триггер 2,5 переходит в нулевое состояние и одновременно через элемент 6.1 И сигнал сброса устанавливает триггеры 2.4-2.1 в единичное состояние через элементы 5.4-5.1 ИЛИ соответственно. Счетчик переходит в состояние 01111, Аналогично получают состояния счетчика 01110, 01100, 01000 и 00000. При нахождении счетчика в состоянии 00000 сигнал с шины 10 проходит через элементы 4.1-4.5 И и устанавливает через элементы 5.5-5.2 ИЛИ в единичное состояние триггеры 2.5-2.2, т.е. счетчик переходит в исходное состояние 11110.

В случае необходимости любая кодовая комбинация может быть занесена в счетчик с .шин 11.1-11.5 через элементы 5.1-5.5 ИЛИ соответственно. Вьгчитание из занесенной комбинации происходит аналогично указанному. Одновременно в счетчике контролируется количество единичных разрядов, и если оно превьш1ает величину К в результате сбоя, то вырабатывается сигнал ошибки, на соответствующих выходах сумматоров.

Таким образом, предлагаемый счетчик позволяет производить операцию вычитания, начиная с любой кодовой комбинации, сохраняя при этом помехоустойчивость .

Формула изобретения

Счетчик импульсов, содержащий входную шину и п разрядов, каждый

из которых содержит триггер, элемент ИЛИ, два элемента И и сумматор, первая группа входов которого соединена с прямым и инверсным выходами триггера, вторая группа входов сумматора соединена с выходами сумматора последующего разряда, входная шина соединена с первыми входами первого и второго элементов И перво- го разряда, в каждом разряде выход первого элемента И соединен с входом установки в О триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем вычитания импульсов с произвольного состояния без дополнительны преобразований, в него введены К , где 1 - контрольное число, меньшее числа разрядов, групп дополнительных элементов И, причем i -я группа, где t 1,.,., К, содержит (-Ю + + ( -1) дополнительных элементов И в разрядах счетчика с (К-i)-2-го по п-й, в каждый разряд счетчика введены шины занесение кода, в каждом разряде первый вход и выход

Редактор С.Лисина Заказ 5245/58

Составитель И.Ранов Техред И.Попович

Корректор В

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4

элемента ИЛИ соединены соответственно с шиной занесения кода и с входом установки в 1 триггера, в каждом разряде, кроме первого, первые входы

первого, второго элементов И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, в каждом разряде прямой и инверсный вьЬсоды триггера соединены соответственно с

вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с первыми входами дополнительных элементов И данного разряда, выход второго элемента И п -го

разряда соединен с вторыми входами элементов ИЛИ К старших разрядов, вторые входы .дополнительных элементов И 1 -и группы соединены с выходами, соответствукяцими i .-му числу сумматоров своих разрядов, а выг ход каждого дополнительного элемента И из i- и группы дополнительных элементов И соединен с до- полнительными входами элементов

ИЛИ предыдущих ( К -«)+ 1 разрядов.

Корректор В.Синицкая

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации. Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей. Введенные элементы и новые связи обеспечивают занесение любой кодовой комбинации в счетчик и выполнение операции вычитания из этой кодовой комбинации без дополнительных преобразований за счет применения иного алгоритма вычитания. Рассмотрен пятиразрядный счетчик импульсов с контрольным числом к , равным четырем. В счетчик импульсов, содержащий входную шину 10 и П (5) разрядов, каждый из которых содержит триггер (2.1-2.5), элемент ИЛИ (5.1-5.5), два элемен§ С «/ М ю Од 1C пз