Реверсивный счетчик Советский патент 1987 года по МПК H03K23/86 

H-U 6peTeriiii: . гкоси i с;я к электронной и иг-м1ульсичй тпхмико и может бьг) fi iic-ii(ijib:u5Rano р вычислительных гигтеуях и устрп11Г7 илх лискретиой anTiDN H гики.

Цельнэ нзобрктения является повы- iiieirne быстродс1 гтиия счетчика.

П; фиг. I продс г пилена фу11кциональперного разряда, причем ш.гход первого гкчемеита ИЛИ 1 I перьог о 1азряда соединен с вторым входом элемента И 1 i второго разряда.

15 реверслвном счетчике могут использоваться D-триггеры, переключающиеся как по переднему, так и по заднему фронту сигналов, поступающих

пая схема ре} арсивного счетчика (трех- д на их тактовые входы. Более предпочразря;7ный счетчик, N-3) ; на фиг .2 - ременная диаг 1Лммл его работы.

Ргрерсцр ым грехразрядный счетчик, ияпбр:1ж-;м{ - ь й НИ , 1 , содержит пер- ную 1-й нторую 2 jixo;tHhie пгиН1Л, фор- NnipcinaTOJib 3 тактоных импульсов с г:еррым 4, нторыт-i S и третьим 6 вьгхо- , и , . яю/пиггельньй тле- К ц-;- ЯГл 7, П -три1 : еры парного 8, второго 9 и трет.ег (1 10 разрядов, ::( рны 1 и liTOpoii 1 2 элементы ИЛИ iieptun O 51а:фяда, элемен гы ИЛИ 13 и 14 соотнетстненно нтороп) и третьего рл-)рядо7, а также :1лементы И 15 и 16 с оотнетс гиешго нторог о и TpeTt.ero разрядов. ПерБЬП ход з.чемента И (в 1 opoi o разряда - 15, трсп ьего - 16) имеете с 1)-вход(5м D-триггера ги)ед 1дуще1 О разря;1а соединен с ин- т е;)сным рьгх11дом 1)-триггера предыду- спм о разряда, и|,:х11Д тгог о элемента И ::1зед1 И1 Ь iiepni.iM иходом элемента И. ill, lUii.xo ьогогшго соединен с такто- иь|м Tixo;r;iM l -Tjiinчч ра / aннoI o разря- пч- лиая П1ина соединена р го нателя 3 тактор ьгх

: М1 ( НЬГХОД KO I OpOI O

i p-,.i чходг м дстполнитель- ; i J; 7, -I iiopiibiii разряд ri i I ч i:epHbiii 1 I элеpillV.i и ПТОрОЙ ВХОД1 | КОТО , г uTopoii 2 HxoTTjioii :: S ыходом j)OpNfirpoватег X i MI i yj iiu о R , т p e т и и 6 вы 1 . 3 соединен с вто- . inc i е. цтпотч элемента ;и;;-.1иите;п,ного элемен- . 1 с гл о |1,--1п нходами

I ;. 1-4 Hi ex )азрядов, .м-;с11 тм П . . ккдо о 1редь1;1у1пего , к.юмо ) НО о , соединен с i;xo;;o i И пси-.ледующе- Нг.:и 11 ятарой нходгл ) И П: 2 сое, : цходами Первого

Л1 р1 ого разряда и до лс челта ИЛИ 7, ;) яы- 12 соеди1В

20

2Ь

30

35

40

45

50

55

тительным с точки зрения надежности работы ycTpoi icTHa является использование D-триггеров, переключакяпих СИ но заднему фронту входного сигнала.

Рассмотрим работу реверсивного счетчика для случая, когда в нем использованы В-тригтеры, нереключаю- по заднему фронту сиг налов, поступающих на их тактовые входы. ()собенност1,ю фу}1книонирования такого счетчика является то, что в режиме гтрямого счета он работает в три такта, а в режиме обратного счета - в один такт.

Лри прямом счете сигналы подаются на первую входную iiinH 1 . С приходом каждого сигнала форми1)ователь 3 тактовых импульсов поочередно выдает сигналы с первого 4, а затем с второг о 5 и Ti eTbero 6 выходов.

Первым по времени на тактовые входы всех D-триггеров 8-10, поступает сигнал с первого 4 вр,1ход,а формирователя 3 (через допо.лнительный элемент ИЛИ 7 и через элементы И.ПИ 12-14). По око}1чании действия этого сигнала 0-три1 гер 1 8-10 пере ключаются в противоположное состояние.

Вторым по времени будет с(5)Орми1 о-. ван сиг нал с второго 5 выхода формирователя 3. Этот сигнал через первый II и второй 12 элементы ИЛИ первого разряда поступит на тактовый вход первого триггера, а с выхода первого 11 элемента ИЛИ первого разряда через элементы И 15, 16 и элементы ИЛИ 13, 14 поступит на тактовые входы триггеров тех разрядов, которым в млади1их разрядах не предшествовала fU одна единица. По окоьгчании действия сигнала с второго выхода 5 формирователя 3 соответствующие D-триггеры переключаются в противоположное состояние.

Третьим но времени будет сформирован сигнал с третьего выхода 6 форми- рспзателя 3. Ei o действие аналогично действию сигнала с первого выход.а 4 формирователя 3, поэтоьту по оконча-

1В

20

2Ь

30

35

40

45

50

55

тительным с точки зрения надежности работы ycTpoi icTHa является использование D-триггеров, переключакяпих СИ но заднему фронту входного сигнала.

Рассмотрим работу реверсивного счетчика для случая, когда в нем использованы В-тригтеры, нереключаю- по заднему фронту сиг налов, поступающих на их тактовые входы. ()собенност1,ю фу}1книонирования такого счетчика является то, что в режиме гтрямого счета он работает в три такта, а в режиме обратного счета - в один такт.

Лри прямом счете сигналы подаются на первую входную iiinH 1 . С приходом каждого сигнала форми1)ователь 3 тактовых импульсов поочередно выдает сигналы с первого 4, а затем с второг о 5 и Ti eTbero 6 выходов.

Первым по времени на тактовые входы всех D-триггеров 8-10, поступает сигнал с первого 4 вр,1ход,а формирователя 3 (через допо.лнительный элемент ИЛИ 7 и через элементы И.ПИ 12-14). По око}1чании действия этого сигнала 0-три1 гер 1 8-10 пере ключаются в противоположное состояние.

Вторым по времени будет с(5)Орми1 о-. ван сиг нал с второго 5 выхода формирователя 3. Этот сигнал через первый II и второй 12 элементы ИЛИ первого разряда поступит на тактовый вход первого триггера, а с выхода первого 11 элемента ИЛИ первого разряда через элементы И 15, 16 и элементы ИЛИ 13, 14 поступит на тактовые входы триггеров тех разрядов, которым в млади1их разрядах не предшествовала fU одна единица. По окоьгчании действия сигнала с второго выхода 5 формирователя 3 соответствующие D-триггеры переключаются в противоположное состояние.

Третьим но времени будет сформирован сигнал с третьего выхода 6 форми- рспзателя 3. Ei o действие аналогично действию сигнала с первого выход.а 4 формирователя 3, поэтоьту по оконча

3

НИИ де.1сти11я зтщ-о сигнала D-триг- геры всех разрядов вновь переключатся в протипоноложное состояние.

Рассмотрим работу счетчика при прямом счете для исходного состояни 000 (состояние перпого иди младшег разряда счетчика указано справа). Сигнал, поступивший на первую 1 вхоную ипшу, приведет к последовательн му во времепг формированию сигналов вначале на первом А, затем на втором 5, затем на третьем 6 выхода формирователя 3. По сигналу с первого выхода 4 формирователя 3 переключатся в противоположное состояние В-три1те1)ы 8-10 всех счетных разрядов и счетчик перейдет в состояние 111. По си1 нллу с второго выхода 5 формирователя 3, который поступает через некоторый промежуток времени после ок ончания сигнала с первого 4 выхода этого ({ ормирователя (промежуток необходим для того, чтобы логические элементы пришли в исходное состояние), переключится D-триггер 8 первого разряда, так как только ему не предшествует единица в млад- 1Ш1Х разрядах, и счетчик перейдет в состояние 1I0. По сигналу с третьего выхода 6 ({ Рмиронатсля 3 (который также поступит через некоторое время после окончания сигнала с его второго выхода 5) вновь переключаются в прот ивомоложное состояние D-триггеры 8-10 всех с ютпых разрядов и счетчик окажется }; око{ чателъном состоянии 001, на едипипу большем исходног о. Следующий .4, поступивший на первую 1 рхо/1пую шину, вновь приведет к последоиате- гьному во времени формированию сигналов вначале на первом 4, затем на втором 5 и на третьем 6 выходах (юрмирователя 3. После сигнагш с первого 4 выхода счетчик перейдет в состояние 110, после вто- рог о - 101, после третьего 010, на два большее исходного. В результате действия следующего сигнала, поступившего на первую 1 входную шину, счетчик перейдет вначале в состояние 101, затем 100, затем 011, на три большее исходного, и т.д.

Taки образом, в результате после до ват е.ть пи го действия трех сигналов с выходов, (юрмирователя 3 содержимое счетчика унелпчипается на единицу, т.е. осуисстиляется операция прямого счета,

5

0

g

При обратном счете сиг-налы подаются на вторую входную ипшу 2. .Цейгт- вие сигнала с второй входной 2 эквивалентно действию сигнала с второго 5 выхода фop D poвaтeля 3. В результате действия сигналя с второй входной шины 2 содержимое счетчика уменьшается на единицу (переключаются в противоположное состояние D- триггеры только тех разрядов, кото-рым во всех предыдущих разрядах не предшествовала хотя бы одна единица). Вместо D-триггеров в счетчике могут использоваться и другие триггеры, имеющие тактовьп счетный вход и снабженные и инверсными выходами.

Временная диа1фамма работы реверсивного счетчика при прямом и обратном счете изображена на фиг.2. Номера позиций на диаграмме соответствуют номерам позидгп на фиг, 1 , причем для D-триггеров 8-10 приведены сигна- 5 на их прямых (не заден ствованных в счетной части устройства) выходах.

Таким образом, реверсивный счетчик обеспечивает разностный счет импульсов при повы1лс П1ом быстродействии.

0

Формула изобретения

Реверсивный счетчик, содержащий первую и вторую входные псины, фор- гиpoвaтeль тактовых импульсов, до- по.тшительный элемент ИЛИ и N разрядов, каждый из которых, кроме первого, содержит П-триггер, элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого совместно г. D-входом D-триггера предыдущего разряда соединен с инверсным выходом D-трпггера предыдущего разряда соединен с инверсным выходом D-триггера предыдушего разряда, выход элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом Dтриггера своего разряда, первая входная шина соединена с входом формирователя тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первым входом дополнител1.ного элемента ИЛИ, первый разряд содержит П-триггер и первый элемент ИЛИ, первый и второй входы первого элемента И.Г7И соединены соответственно с второй входной шиной и вторым выходом формирователя тактовых импульсов, третий

выход которого соединен с вторым входом дополнительного элемента РШИ, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия

счетчика, выход дополнительного элемента ИЛИ соединен с вторыми входами элементов ИЛИ всех разрядов кроме первого, выход элемента И каждого разряда, кроме первого соединен с вт рым входом элемента И последующего разряда, в первьй разряд введен вто

Л

п

п

Прямой с(е/г7 П П П

п

п гп п п I-I

п

п

пппппппп

пппппппп

пппппппп

п I-I п п гп п

П1-I I-1П I-I ПГП I-1П

п

Обратный

фиг. г

Составитель О.Скиорцов Редактор А.Маковская Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

н н д,...

Заказ 4145/56Тираж 901Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

рой элемент ИЛИ, перный и вто1)Ой входы которого соединены соответственно с выходами первого элемента первого разряда и дополнительного элемента ИЛИ, а пьгход второго элемента ИЛИ соединен с тактовым входом D- триггера первого разряда, выход первого элемента ИЛИ первого разряда соединен с втор(,м входом элемента И второго разряда.

п

п

п I-I п п гп п

п

Изобретение может быть использовано в вьр1ислительных системах и устройствах дискретной автоматики. Цель изобретения - повьппение быстродействия счетчика. Реверсивный счетчик содержит формирователь 3 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 7, первый разряд, включающий D-триггер 8 и элементы ИЛИ 11 и 12. Второй разряд состоит из D-триггера 9, элемента ИЛИ 13 и элемента И 16, а третий разряд - из D-триггера 10, элемента ИЛИ 14 и элемента И 16. Используемые D-триггеры 8-10 имеют, возможность переключаться как по переднему, так и s по заднему фронту сигналов, по ступаю- щих на их тактовые входы. Предложенное функциональное соединение элементов счетчика обеспечивает разностный счет импульсов. 2 ил. (Л й L оо со 00 о ot 00 фиеЛ