Реверсивный счетчик импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K23/76 

(21) 4146721/24-21

(22) 02,10.86

(46) 23.03..88, Бюп. № 11

(72) С.И.Шароватов

(53) 621.374.32(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 945999, кл. Н 03 К 23/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1266000, кл. Н 03 К 23/76, 1985.

(54) PEBEPCHBHbfli СЧЕТЧИК ИЬШУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано при проектировании реверсивных цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Цель изобретения - упрощение устройства. Счетчик содержит счетные разряды (СР) 1-3.СР 1 имеет троичные элементы (ТЭ) 4-14; СР 2 - ТЭ 15-20, а СР 3 - ТЭ.21-26. Изобретение позволяет сократить количество ТЭ в счетчике. 2 ил., 1 табл.

00

00

Од

со О5

Изобретение относится к импульсной 1технике и может быть использовано при проектировании реверсивных Цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления.

Целью изобретения является упрощение реверсивного счетчика импульсов.

Поставленная цель достигается за счет сокращения на один троичный элемент количества троичных элементов первого счетного разряда и введения новых конструктивных признаков.

На фиг. 1 приведена схема трехразрядного реверсивного счетчика им13834962

элемента 12 (18) соединен с положительным складывающим входом элемента 15 (21), отрицательньм складывающим

г входом элемента 16 (22) и вторым положительным складывающим и отрицательным вычитающим входами элемента 18 (24). Выход элемента 13 (14, 19, 20, 25, 26) соединен с положительным

10 вычитающим входом элемента 8 (9, 15, 16, 21, 22).

На фиг. 2 обозначены: временные диаграммы 29-31 первой - третьей фаз тактового питания, временные диаграм15 мы 32 и 33 соответственно импульсов

пульсов; на фиг. 2 - временная диаг- |рамма работы трехразрядного реверсив |ного счетчика импульсов. |. Реверсивный счетчик импульсов содержит счетные разряды 1-3. Счетный разряд 1 содержит первый - одиннадцатый элементы 4-14, счетный разряд 2 содержит первьй - шестой троичные элементы 15-20, счетный разряд 3 I содержит первый - шестой троичные I элементы 21-26, входные шины 27 и 2.8 |Шина 27 соединена с положительным складьтающим входом элемента 4, отрицательным складывающим и входом элемента 5 и вторым положительным складывающим и отрицательным вычитаю |щим входами элемента 7. Шина 28 соединена с положительным вычитающим входом элемента 4 и отрицательным вычитающим входом элемента 5, Выход элемента 4 (8, 15, 21) соединен с положительным и отрицательным складывающими входами элемента 6 (11, 17; 23) и положительным вычитающим входом элемента 7 (12, 18, 24). Выход элемента 5 (9, 16, 22) соединен с положительным и отрицательным вычитающими входами элемента 6 (11, 17, 23) и первым положительным складывающим входом элемента 7 (12, 18, 24). Выход элемента 6 соединен с положительным складьшающим входом элемента 8, отрицательным вычитающим входом элемента 9 и первым положительным складывающим и первьм отрицательным вычитающим входами элемента 10. Выход элемента 7 (10) соединен с вторым положительным складывающим и вторым отрицательным вычитающим входами элемента 10 (12). Выход элемента 11 (17, 23) соединен с положительным складывающим входом элемента 13 (19, 25) и отрицательным складьшающим входом элемента 14 (20, 26). Выход

на шинах 27 и 28; временные диаграммы 34-56 соответственно импульсов записи и считывания на элементах 4-26.

Система тактового питания счетчика - трехфазная. Тактовым импульсом первой .фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шины 27 и 28, а также считывается информация

с элементов 8, 9, 10, 17, 18, 25 и 26J тактовьми импульсами второй и третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 4, 5, 11, 12, 19, 20, 21, 22 и 6, 7, 13, 14,

15, 16, 23, 24. Импульсы поступают на щины 27 и 28 через периоды времени, кратные трем фазам тактового, питания.

Счетчик реализован на троичных

элементах, которые выполняют операции описываемые таблицей, и реализуются, например, на магнитных логических . ячейках. Складывающие входы экви- валентны вычитающим входам за исключением знака выходного импульса, ко- тррьш является про тивоположным, а первьй и второй складывающие .(вычитающие) входы эквивалентны между собой.

На элементах 13 (14), 19 (20) и 25 (26) положительные импульсы формируют состояние +1 (-1) счетчика соответственно первого, второго и- третьего разрядов 1-3. На элементах

12 и 18 формируются импульсы переноса первого и второго разрядов 1 и. 2 соответственно.

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 27 или 28 прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса (-1) прибавляет отрицательную единицу, причем шины 27 и 28 эквивалентны. Если счетчик находится в нулевом состоянии, то первый положительный импульс, поступающий на одну из входных шин, устанавливает его первьй разряд 1 в состоя- ние +1, второй положительньм импульс переводит первьй разряд 1 в состояние О, а пройдя положительным импульсом чер&з выход переноса (элемента 12) первого разряда 1 в следующий второй разряд 2, устанавливает его в состояние +1. Поступление отрицательных импульсов на одну из входных шин 27 или 28 вызьшает последовательное убывание (уменьше- ние) накопленного числа, а после перехода через нуль - накапливание отрицательного числа. Одновременное поступление на шины 27 и 28 разнопо- лярных импульсов не изменяет состоя- ние счетных разрядов, так как эти импульсы компенсируют друг друга на элементах 4-7. Одновременное поступление двух положительных (отрицатель- ных)- импульсов не изменяет состояние первого разряда, а приводит к появлению положительного (отрицательного) импульса переноса на выходе элемента 12, поступающего в следующий (второй) разряд 2. Наличие обратных связей в счетном разряде позволяет хранить результат сложения и вычитания, т.е. обеспечивает хранение состояний --1 и -1 в виде генерации положительных импульсов на его вьгходах.

Для установки счетчика в нулевое состояние необходимо ввести в Кс1ждый счетный разряд (1-3) шину, соединенную с вычитающими входами элементов (13, 14, 19, 20 и 25, 26), у которых незадействованы вычитающие входы. Поступление на данную шину одного или нескольких импульсов вызьшает компенсацию импульса состояния разряда, т.е. он устанавливается в состояние О.

Для записи любого кода-необходимо ввести в каждьш счетньй разряд (1-;3) установочную шину, соединенную с вторыми складьшающими входами элементов (13, 14, 19, 20, 25, 26), у которых незадействованы вычитающие вхо- иы. На указанные щины подаются значения разрядов записываемого кода.

На фиг. 2 показана временная диаграмма счета импульсов, поступающих на шины:

+1, +1, +1, -1, -1, -1 - на шину 27;

О, +1, +1, -1, -1, -1 - на шину 28

При поступлении положительного импульса на шину 27 на время тактового импульса первой фазы первого такта согласно логике работы элемента записанной в таблице, производится запись на положительный складывающий вход элемента 4 и второй положитель - ный складывающий вход элемента 7; тактовым импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передается на положительный складьшающий вход элемента 6 и положительный вы-. читающий вход элемента 7, тактовым импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 6 передается на положительные складывающие входы элементов 8 и 10. Тактовым импульсом первой фазы второго такта положительные импульсы с элементов 8 и 10 передаются соответственно на положительньй складьшающий вход элемента 11, положительньй вычитающий вход элемента 12 и второй положительньй складывающий вход элемента 12; тактовым импульсом второй фазы положи- тельньй импульс с элемента 11 передается на положительньй складьшающий вход элемента 13; тактовым импульсом третьей фазы с элемента 13 считывается положительньй импульс. Результирующее состояние выходов трехразрядного счетчика 001.

При поступлении на втором - шестом тактах последующих импульсов на шины 27 и 28 счетчик работает аналогично.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое техническое решение упрощено. В нем сокращено количество троичных элементов и межэлементных связей при сохранении работоспособности, функциональных возможностей и основных технических характеристик.

Формула изобретения

Реверсивньй счетчик импульсов, содержащий первую и вторую входные шины и счетные разряды, каждьй из которых содержит первьй, второй, тре

гий, четвертый, пятый и шестой троичные злементы, первьп разряд дополнительно содержит седьмой, восьмой, девятьй, десятьм и одиннадцатьй троичные элементы, в каждом счетном разряде выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным складывающими входами третьего и положитель ным вычитающим Эходом четвертого троичных элементов мход второго троичного элемента сое |п,инен с положительным и отрицательным Вычитающими входами третьего и первьтм положительным складывающим входом чет :вертого троичных элементов,выход третьего троичного элемента соединен с положительным складывающим входом пятого и отрицательным складывающим входом шестого троичных элементов, положительный складьпшющий вход первого, отрицательньй складьшающий вход второго и второй положительньй складьшающий и отрицательньй вычи- ;тающий входы четвертого троичных элементов соединены между собой,, в первом счетном разр)яде первая входна шина соединена с положительным скла- дьшающим входом первого троичного элемента, вторая входная шина --с ;положительным вычитающим входом пер 1вого и отрицательным вычитающим вхо- Iдом второго троичного элементов, вы- I ход пятого троичного элемента сое- ;динен с положительньм складьгоающим входом восьмого и положительным вычитающим входом девятого троичных элементов, выход шестого троичного элемента - с положительным вычитаю- ;щим входом восьмого и первым положи- тельным складьшающим входом девятого троичных элементов, выход восьмого троичного элемента - с положительным складьшающим входом десятого и отрицательным складывающим входом одиннадцатого троичных элементов, выходы которых соединены соответственно с положительными вычитающими входами пятого и шестого троичных элементов, второй положительньй складывающий и отрицательньй вычитающий входы девятого троичного элемента соединены между собо й, выход девятог троичного элемента соединен с положительным складывающим входом перво

го троичного элемента второго счетного разряда, в каждом счетном разряде, кроме первого, выходы пятого и шестого троичных элементов соединены соответственно с положительными вычитающими входами первого и второго троичных элементов, а выход четвертого троичного элемента соединен с положительным складывающим входом первого троичного элемента следующего счетного разряда, о т - лич ающийся тем, что, с целью упрощения, в первом счетном разряде выход третьего троичного элемента соединен с першыми положи- тельныйи складывающим и отрицательным вычитающим входами седьмого троичного элемента, второй положительньй складывающий и отрицательньй вычитающий входьГкоторого соединены с выходом четвертого троичного элемента, выход седьмого троичного элемента соединен с отрицательным вычитающим входом девятого троичного элемента, выходы пятого и шестого троичных элементов соединены соответственно с отрицательными складьшаю- щими и вычитающим входами восьмого троичного элемента.

Ф /7г

n

Тантобыв импульсы

-5-- запись ;f1 эалисд„-1

- CvufTTb/Saffue-f

-- Cvumb/SoHue р C fumbfSaHc e i

. 2