Устройство для счета импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K21/02 H03K23/86 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в цифровых и вычислительных системах а также в системах автоматического управления, контроля и регистрации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. На чертеже показана структурная схема устройства. Устройство для счета импульсов со держит реверсивный счетчик 1 и блок управления, который содержит два входных 3 и 4 и четыре выходных 5-8 элемента И, два элемента ИЛИ 9 и 10, триггер 11 знака и дешифратор 12 начального состояния, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика 1, шины 13 сложения и 14 вы читания соединены с первыми входами соответственно первого 3 и второго 4 входных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки и сброса триггера 11 знака прямой выход которого соединен с пер выми входами первого 5 и второго 6 выходных элементов И, инверсный выход триггера 11 знака соединен с пер ,выми входами третьего 7 и четвертого 8 выходных элементов И, вьжоды перво го 5 и четвертого 8 выходных элементов И соединены соответственно с пер вым и вторым входами первого элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика 1, а выходы второго 6 и тре тьего 7 выходных элементов И соедине ны соответственно с первым и вторьш входами второго элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 1. Кроме того, устройство содержит дополнительный элемент И 15, элемент ИЛИ-НЕ 16 и триггер 17. Шина 13 сложения соединена с вторыми входами первого 5 и третьего 7 выходных элементов И и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 16, шина 14 вычитания - с вто рыми входами второго 6 и четвертого 8 выходных элементов И и элемента ИЛИ-НЕ 16, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемен та И 15 и дополнительным входом дешифратора 12,начального состояния. Прямой и инверсный выходы последнего соединены соответственно с входом установки триггера 17 и вторым входо дополнительного элемента И 15, выход которого соединен с входом сброса триггера 17, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого 3 и второго 4 входных элементов И, а инверсный выход - с третьими входами первого 5, второго 6, третьего 7 и четвертого В выходных элементов И. Третий и четвертый входы первого элемента ИЛИ 9 соединены с выходами первого 3 и второго 4 входных элементов И. Реверсивный счетчик 1 предназначен для увеличения модуля хранимого в нем результата на единицу (+1) при поступлении сигнала с входа суммирования и для уменьшения модуля хранимого в нем результата на единицу (-1) при поступлении сигнала с входа вычитания. Коэффициенты пересчета счетных разрядов реверсивного счетчика могут быть различными. Реверсивный счетчик может быть подключен к выходному устройству (например, устройству индикации, исполнительному устройству и т.д.), которое подсоединяют к выходам счетных разрядов и к входам триггера 11 знака. Дешифратор 12 и элемент ИЛИ-НЕ 16 блока 2 управления предназначены для фиксации факта нахождения устройства в исходном состояния, под которым понимается нулевое состояние реверсивного счетчика 1 и отсутствие сигналов на шинах сложения 13 и вычитания 14. В исходном состоянии устройства сигнал снимается с прямого выхода дешифратора 12, а при отсутствии исходного состояния - с его инверсного выхода. Если в нулевом состоянии реверсивного счетчика сигналы присутствуют на выходах всех его счетных разрядов или имеется один специальный выход реверсивного счетчика, на котором в нулевом состоянии присутствует сигнал, то в качестве дешифратора 12 может быть использован элемент совпадения с прямым и инверсным выходами. Сигнал на прямом выходе триггера 17 присутствует во время нахождения реверсивного счетчика 1 в нулевом состоянии при отсутствии сигналов шинах 13 и 14, а также во время действия сигнала с любой из шин 13 или 14, поступившего в нулевом состоянии реверсивного счетчика 1, Сигнал на инверсном выходе триггера 17 присутствует все остальное время работы устройства..Связи между дешифратором 12, элементом РШИ-НЕ 16, элементом И 15 и триггером 17 выполнены таким образом, чтобы в статическом состояНИИ устройства (при отсутствии сигна лов на шинах 13 и 14) постоянно присутствовал установочный сигнал на од ном из входов триггера 17. В статическом состоянии устройства на выходе элемента ИЛИ-НЕ 16, входами подключенного к шинам 13 и 14, постоянно присутствует сигнал, поэтому, если реверсивньй счетчик 1 находится в нулевом состоянии, сигнал с прямого выхода дешифратора 12 постоянно поступает на установочньй вход триггера 17. Если же реверсивный счетчик не находится в нулевом состоянии, то сигнал с инверсного вы хода дешифратора 12 через элемент И 15 постоянно поступает на вход сброса триггера 17. Большую часть времени устройство чаще всего находится в статическом состоянии, что обуслав ливает высокую функциональную устойчивость (способность противостоять сбоям) устройства для счета импульсов. Таким образом, триггер 17 обеспечивает запоминание (на время действия сигнала с шин 13 или 14) того состояния реверсивного счетчика 1 (нулевого или ненулевого), в котором он находился в момент поступления этого сигнала. При наличии сигнала с прямого выхода триггера 17 первый 3 и второй 4 входные элементы И обеспечивают прохождение сигналов с шины 13 сложения на вход установки, а с шины 14 вычитания - на вход сброса триггера 11 знака и, кроме того, дальнейшее прохождение через элемент ИЛИ 9 сигнала с любой из этих шин на вход суммирования ревер(;ивного счетчика. Наличие сигнала на прямом выходе триггера 11 знака свидетельствует о положительном, а на инверсном - об отрицательНом знаке хранимого в реверсивном счетчике результата. При наличии сигнала с инв.ерсного выхода триггера 17 пути прохождения сигналов с шин 13 и 14 определяются состоянием триггера 11 знака. Если сигнал присутствует на прямом выходе триггера 11 знака, то сигналы с шины 13 сложения через элементы iH 5 и ИЛИ 9 поступают на вход суммирс 60С шины 14 вычитания через элементы И 6 и ИЛИ 10 - на вход вычитания реверсивного счетчика 1. Если же сигнал присутствует на инверсном выходе триггера 11 знака, то сигналы с шины 13 сложения через элементы И 7 и ИЛИ 10 поступают на вход вычитания, а с шины 14 вычитания через элементы И 8 и ИЛИ 9 - на вход суммирования реверсивного счетчика 1. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии сигнал с прямого выхода дешифратора 12 подается на вход установки триггера 17, сигнал с прямого выхода которого поступает на вторые входы входных элементов И 3 и 4, обеспечивая прохождение через эти элементы сигналов с шины 13 или 14. На инверсном выходе триггера 17 и, следовательно, на третьих входах выходных элементов И 5-8 сигнал отсутствует, чем обеспечивается запрет прохождения через эти элементы сигналов с шины 13 или 14. В исходном положении возможно поступление сигнала как с шины 13 сложения, так и с шины 14 вычитания. Если в исходном положении сигнал поступает с шины 13 сложения, то он проходит через первый входной элемент И 3 на вход установки триггера Г1 знака (фиксируется или подтверждается положительный знак результата) и через первый элемент ШШ 9 на вход суммирования реверсивного счетчика 1 (фиксируется единица в младшем разряде счетчика). Получается итоговый результат +00....01. Если в исходном положении сигнал оступает с шины 14 вычитания, то он проходит через второй входной элеент И 4 на вход сброса триггера 11 нака (фиксируется или,подтверждаетя отрицательный знак результата) и ерез первый элемент ИЛИ 9 на вход уммирования реверсивного счетчика (также фиксируется единица в младшем азряде счетчика) . Получается итогоый результат - 00...01. По окончании действия сигнала с ины 13 с выхода элемента И 15 формиуется сигнал, поступающий на второй ход триггера 17. После переключения риггера 17 сигнал на его прямом выоде, а следовательно, и на вторых ходах входных элементов И 3 и 4 становится нулевым, чем обеспечивается запрет прохождения сигналов с шин 13 и 14 через входные, элементы И 3 и 4. На инверсном выходе триггера 17, а следовательно, и на третьих входах выходных элементов И 5-8 появляется единичный сигнал. Если при наличии единичного сигнала с инверсного выхода триггер 17 триггером 11 зафиксирован положитель ный знак результата, то сигнал с пря мого выхода триггера 11 поступает на первые входы выходных элементов И 5 и 6, чем обеспечивается прохожде ние сигналов с шины 13 сложения через элементы И 5 и ИЛИ 9 на вход суммирования, а с шины 14 вычитания через элементы И 6 и ИЛИ 10 - на вхо вычитания реверсивного счетчика 1. Если при наличии единичного сигнала с инверсного выхода триггера 17 триггером 11 зафиксирован отрицатель ный знак результата, то сигнал с инверсного выхода триггера 11 поступае на первые входы выходных элементов И 7 и 8, чем обеспечивается прохождение сигналов с шины 13 сложения через элементы И 7 и ИЛИ 10 на вход вычитания, а с шины 14 вычитания через элементы И 8 и ИЛИ 9 на вход суммирования реверсивного счетчика 1 Устройство для счета импульсов ра ботает таким образом до тех пор, пока по окончании действия какого-то сигнала с шины 13 или 14 оно не окажется вновь в исходном состоянии, ко торое взято за основу при описании его функционирования. Работа пересчетного устройства оп ределяется временным положением фрон тов входных сигналов, что обеспечива ет высокую достоверность функциониро вания при различной частоте поступления и длительности входных си1гналов. Поскольку в исходном состоянии устройства состояние триггера 11 знака может быть любым, а на вход установки триггера 17 постоянно поступает установочный сигнал с прямого выхода дешифратора 12, то для установки устройства в исходное состоя ние достаточно установить в нулевое состояние реверсивный счетчик. Никаких дополнительных начальных установок элементов блока управления не требуется. При этом минимальная длительность самого входного сигнала в устройстве может быть уменьшена как минимум на время переключения триггера знака , чем обеспечивается повьшение быстродейст Формула изобретения Устройство для счета импульсов, содержащее реверсивный счетчик и блок управления, который содержит два входных и четыре выходных элемента И, два элемента ИЛИ, триггер зна)ка и дешифратор начального состояния, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, шины сложения и вычитания соединены с первыми входами соответственно первого и второго входных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки и сброса триггера . знака, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и вто- рого выходных элементов И, а инверсный выход триггера знака - с первыми входами третьего и четвертого выходных элементов И, выходы первого и четвертого выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, а вы.ходы второго и третьего выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, отличающееся тем, что, с целью повьш ения быстродействия, в него введены дополнительный элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, шина сложения соединена с вторыми входами первого и третьего выходных элементов И и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, шина вычитания соеди1 ена с вторыми входами второго и четвертого выходных элементов И и элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И и дополнительным входом дешифратора начального состояния, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входом установки триггера и вторым входом дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а инверсньй выход триггера - сое712757608

динен с третьими входами первого, тый входы первого элемента ИЛИ соевторого, третьего и четвертого выход- динены с выходами первого и второго ных элементов И, а третий и четвер- входных элементов И.

Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике. Может быть использовано в цифровых и вычислительных системах. а также в системах автоматического управления, контроля и регистрации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Оно содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 управления, содержащий элементы И 3,4,5, 6,7,8, элементы ИЛИ 9,10, триггер 11 знака, дешифратор 12 начального сосг тояния. Для достижения поставленной цели в блок 2 управления введены элемент И 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, триггер 17. Кроме того, устройство обеспечивает высокую достоверность функционирования при различной частоте поступления и длительности входных сигнаQ лой. 1 ил.