Реверсивный счетчик импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K23/76 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается за счет введения новых конструктивных признаков, которые позволяют вести реверсивный счет поступающей информации не по одной, а по двум входным шинам.

На фиг. 1 приведена схема трехразрядного реверсивного счетчика импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы реверсивного счетчика импульсов.

Разряд 1 (фиг. 1) содержит первый двенйдцатый троичные элементы 4-15, разряд 2 содержит первый шестой троичные элементы 16-21, разряд 3 содержит первый шестой троичные элементы 22-27, входные шины 28 и. 29.

Выходы первых элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с положительными суммирующими входами третьих элементов 6, 18 и 24, с отрицательными суммирующими входами третьих элементов 6, 18 и 24 и с положительными вычитающими входами четвертых элементов 7, 19 и 25; выходы вторых троичных элементов 5, 17 и 23 соединены соответственно с первыми положительными суммирующими входами четвертых элементов Z, 19 и 25, с положительными вычитающими входами третьих элементов 6, 18 и 24 и положительными суммирующими входами пятых элементов 8, 26, и с отрицательными суммирующими входами шестых элементов 8, 20 и 26, положительные суммирующие входы первых элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с отрицательными суммирующими входами вторых элементов 6, 17 и 23, вторыми положительными суммирующими входами четвертых элементов 7, 19 и 25 и с отрицательными вычитающими входами четвертых элементов 7, 19 и 25; выходы пятых элементов 20 и 26 соединены соответственно с положительными вычитающими входами первых элементов 16 и 22; выходы шестых элементов 21 соединены с положительны: ми вычитающими входами вторых элементов 17 и 23; выход четвертого элемента 19 разряда 2 соединен с положительным суммирующим входом первого элемента 22 разряда 3; первая входная щина 28 соединена с положительным суммирующим входом первого элемента 4 разряда 1; выход пятого элемента 8 соединен с отрицательным сумми рующим входом седьмого элемента 10, с первым положительным суммирующим входом девятого элемента 12 и положительным вычитающим входом десятого элемента 13; выход щестого элемента 9 соединен с отрицательным суммирующим входом восьмого

элемента II, с положительным вычитающим входом Девятого элемента 12 и с первым положительным суммирующим входом десятого элемента 13; второй положительный

суммирующий и отрицательный вычитающий входы- десятого элемента 13 соединены с выходом третьего элемента 6; аторой положительный суммирующий- и отрицательный вычитающий входы девятого элемента 12 соединены с выходом четвёртого элемента 7,

с положительными суммирующим входом шестого элемента 9 и с отрицательным суммирующем пятого элемента 8, положительный вычитающий вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента 14,

д первый, второй положительные суммирующие и положительный, отрицательный вычитающие входы которого соединен соответствённо с выходами девятого элемента 12, седьмого элемента 10, восьмого элемента 11 и девятого элемента 12; положительный вы0 читающий вход шестого элемента 9 соединен с выходом двенадцатого элемента 15, отрицательный, положительный суммирующие, первый, вtopoй положительные вычитающие входы которого соединены соотетстйенно с выходом девятого элемента 12, восьмого

элемента 11, седьмого элемента 10 и девятого элемента 12, вторая входнаяшина 29 соединена о положительным вычитающим входом первого элемента 4 и с отрицательным вычитающим входом второго элемента 5; выход десятого элемента 13 - соединен

с положительным суммирующим входрм первого элемента 16 разряда 2.

На фиг. 2 обозначены временные диаграм-, мь1 30-32 соответственно первой - третьей

тактового питания;, временные диаграммы 33 и 34 соответственно импульсов на шинах 28 и 29; временные диаграммы 35- 58 соответственно импульсов на выходах элементов 4-27.

Q Система тактового питания счетчика трехфазная. Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на щины 28 и 29, а также считывается информация с элементов 8 9, 18, 19,

-26 и 27; тактовыми импульсами .второй и

5 третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 4, 5, 10 - 13, 20- 23 и 6, 7, 14-17, 25-24. Каждый следующий импульс поступает на шину 28(29) через три фазы или один такт передачи информации.

Счетчик реализован на троичных элементак, которые выполняют операции, описы. ваемые в таблице. Суммирующие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходнбго импульса, ко5J торый является противоположным, а суммирующие входы (вычитающие входы) эквивалентны между собой ч: учетом полярности входных импульсов, т.е. входы могут быть

настроены на проход импульса соответствующей полярности.

О

1,2

.-1

-1

+ 1

1,2

+ 1

На элементах 14(15), 2.0, (21) и 26(27) положительные импульсы формируют состояние «+1 («-1) счетчика соответственно первого, второго и третьего разрядов счет чика. На элементе 13(19) формируется импульс переноса первого (второго) разряда счетчика.

Для представления чисел в счетчике используется двоичная система счисления с числами 1,0,1, где знак числа определяется знаком старшего разряда.

Поступление положительного импульса (« + 1) на шину 28 или 29 прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса («-I) прибавляет отрицательную единицу, причем шины 28 и 29 эквивалентны между собой. Если счетчик находится в нулевом состоянии, то первый положительный импульс, поступающий на одну из входных шин, устанавливает его первый разряд в состояние «+1, второй положительный импульс переводит разряд в состояние «О, а пройдя через выход переноса первого разряда (положительный импульс с элемента 13) в следующий (второй) разряд, устанавливает последний в состояние «-|-1 и т.д. Поступление отрицательных импульсов на одну из входных шин вызывает последовательное убывание накопленного в нем числа, а после перехода через нуль - накапливание отрицательного числа. Одновременное поступление на шины 28 и 29 равно-/ полярных импульсов не изменяет состояния разрядов счетчика, так как эти импульсы компенсируют друг друга. Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов F)e изменяет состояние первого разряда, если он находится к «О или «Ч- («--1) состоянии, а пршиллит к появлению положительного (отрицуте.ги.ного) импульса переноса на выходе элемента 13, поступаюш,его в следующий второй разряд. Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов изменяет состояние первого разряда на противоположные «-4- I («-), если он находится

0 в «-I («4-1) состоянии, противоположном по знаку постунаюпдим импульсам. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т.о. обеспечивает хранение состояния (или «-1) -разряда счетчика в виде генерации импульсов положительной полярности на его выходах.

Для обнуления счетчика необходимо ввести шину обнуления, подключенную к вычитающим входам элементов 10, II, 20, 21,

0 26 и 27, при поступлении на которую с троичного элемента импульса третьей фазы происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е. их обнуление.

, При записи кода некоторого числа необходимо в каждый разряд счетчика ввести установочную шину, соединенную с вторыми суммирующими входами элементов 10 и 11 для первого разряда, 16 и 17 для второго разряда, 22 и 23 для третьего разряда. На

0 указанные шины подаются значения разрядов записываемого числа,

На фиг. 2 показана временная диа,грамма счета импульсов, поступающих на счетные шины: -f 1, +1, -f I, - j, -,

-1, - шину 28; О, -f I, -f I, - l -- ,

-1 - на шину 29.

5

Устройство работает с/тедуюшим образом. При поступлении положительного импульса на входную шину 28 во время тактового импульса первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной

0 в таблице, производится запись на положительный суммирующий вход элемента 4 и второй- положительный вход элемента 7; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передается на положи5 тельный суммирующий вход элемента 4 передается на положительный суммирующий вход элемента 6 и положительный вычитающий вход элемента 7; импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 6 передается на положительный суммирующий

0 вход элемента 8 и второй положительный суммирующий вход элемента 13.

Импульсом первой фазы второго такта положительный импульс с элемента 8 перемещается на первый положительный суммирующий вход элемента 12 и вычитающий - вход элемента 13; и.мпульсом второй-фазы положительный импуль.: с элемента 12 передается на соответствующий суммирующий вход элемента 14 п вычитающий вход элемента 15; импульсом третьей фазы положительный импульс (состояние первого счетчика) с элемента 14 передается на вычитающий вход элемента 8. Результирующие состояние входов трех-, разрядного счетчика 001. При поступлении по одному положительному импульсу на входные тины 28 и 29 во время тактового импульса первой фазы второго такта производится запись на суммирующий и вычитающий входы элемента 4 и второй суммирующий вход элемента 7; импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 7 передается на суммирующие входы элементов 9 и 12. Импульсом первой фазы третьего такта отрицательный импульс с Эv eмeнтa 8 передается на суммирующий вход элемента .10 а положительный импульс 9 передается на вычитающий вход элемента 12 и суммирующий вход элемента 13; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 10 передается на суммирующий вход элемента 14 и вычитающий вход элемента 15, положительный импульс (перенос из первого разряда во второй разряд) с элемента 13 передается на суммирующий вход элемента 19; импульсом третьей фазы по-. ложительный импульс (состояние первого разряда счетчика) с элемента 14 передается на вычитающий вход элемента 8, а положительный импульс с элемента 16 передается на суммирующий вход элемента 18 и вычитающий вход элемента 19. Импульсом первой фазы четвертого такта положительный импульс с элемента 18 передается на суммирующий вход элемента 20; импульсом второй фазы положительный импульс (состояние второго разряда счетчика) с элемента 20 передается на вычи.тающий вход элемента 16. Результирующее состояние выходов трехразрядного счетчика 011. При поступлении в третьем-щестом тактах последуюи1,их импульсов на входные шины 28 и 29 счетчик работает аналогичноФормула изобретения Реверсивный счетчик импульсов, содержащий первую входную щину и п разрядов, каждый из которых содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и щестой троичные элементы, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным суммирующими входами третьего и положительным вычитающим входом четвертого троичных элементов, выход BTopoio троичного элемента соеди нен с первым положительным суммирующим входом четвертого троичного элемента и с положительным и отрицательным вычитающими входами третьего троичного элемента, выход которогосоединен с положительным суммирующим входом пятого и с отрицательным суммирующим входом щесого троичных Элементов, положительный суммирующий вход первого троичного .элемента соединен с отрицательным суммирующим входом второго троичного элемента и вторым положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами четвертого троичного элемента, в каждом разряде, кроме первого, выходы пятого и шестого троичных элемен-. тов соедиHenti соответственно с положительными вычитающими входами первого и второго троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен с положительным суммирующим.входом первоготроилного элемента последующего разряда, первая входная шина соединена с положительным суммирующим входом первого троичного элемента первого разряда, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, в первый разряд введены вторая входная шина и седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый троичные элементы, выход пятого троичного элемента соединен с отрицательным суммирующим входом седьмого, с первым положительным суммирующим входом девятого и с положительным вычитающим входом десятого троичных элементов, выход шестого троичного элемента соединен с отрицательным суммирующим входом восьмого, с положительным вычитающим входом девятого и с первым положительным суммирующим входом десятого троичных элементов, второй положительный суммирующий и отрицательный вычитающий входы десятого троичного .элемента соединены с выходом третьего троичного элемента, второй положительный суммирующий и отрицательный вычитающий входы девятого троичного элемента соединены с выходом четвертого троичного элемента, с положительным суммирующим входом шестого троичного элемента и с отрицательным суммирующим входом пятого троичного элемента, положительный вычитающий вход которого соединен с выходом одиннадцатого троичного элемента, первый, второй положительные суммирующие и положительный, отрицательный вычитающие входы которого соединены с выхода ми соответственно девятого, седьмого, восьмого и девятого троичных элементов, положительный вычитающий вход шестого троичного элемента соединен с выходом двенадцатого троичного элемента, отрицательный, положительный суммирующие и первый, второй положительные вычитающие входы которого соединены с выходами соответственно девятого,восьмого, седьмого, и девятого троичн йx элементов, вторая входная шина соединена с гюложи тельным вычитающим входом первого и отрицательным вычитающим входом второго троичных элементов, выход десятого троичного элемента соединен с положительным суммирующим входом первого троичного элемента второго разряда.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее разряд , который включает троичные элементы 4 - 9, разряд 2, включающий троичные элементы 16-21, разряд 3, включающий троичные элементы 22- 27, а т.чкже входную шину 28, введены троичные элементы 10--15 в разряд I.и входная тина 29. Это позволило ввести новые конструктивные признаки, что обеспечивает реверсивный счет поступающей информации не по одной, а по двум шинам. Счетчик реализован на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые в та

1рази 30 2фазв 31 Зфаза 32 шима28 13 шит 29 3t Элемтч Б 3/ е/ &/г5зб Элвнентв J7 3fe/fe/ff738 3/lMeHT8ZS 9J}effeH7940 9 effeffr/04l

SienmllM 9/feffeffri2.n Элепвнт зчч 3Jieffe/fffiJ45 Эленрнткчб

3 MfHTI641

злентпчд Шмемт/8ЦЗ Злемт/950 3me/ff ff5i

ШМеНГ2152

3/f/feffr2 53 SjfffiejffSSi 3 effefff2JH55

9mfHr2S5S

Элеменг2б5

effMr Sy иг.2

jfLUfini/MCbf

ucmovHUHQ лшт7а/ а Золисб +1

-f-jQ/7UCb,,-l

-Т- сштд/&а/ ае„- 1

- C /f//776/ ff// ff,f

-, Cvum6/fffff/fje,.0