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

27

(Л

00

со

00

о со to

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

Цель изобретения - упрощение устройства за счет исключения одного :троичного элемента из первого разря

третьей фаз тактового питания, временные диаграммы 32 и 33 соответственно импульсов на шинах 27 и 28, временные диаграммы 34-56 соответственно импульсов записи и считьгоания на элементах 4-26.

Система тактового питания счетчика трехфазная. Тактовым импульсом

Изобретение может быть использо вано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных ма шин с двоичной системой счисления. Счетчик импульсов содержит три разг ряда 1-3, каждый из которых состоит соответственно из троичных элементов 4-14, 15-20 и 21-26. Соединение троичных элементов 15,16,19 и 20 разряда 2 с отрицательным вычитающим, отрицательным складьшающим, положительным складьшающим и положительным вычитающим входами троичного элемента 18 упрощает устройство. 2 ил., 1 табл.

да и изменения конструктивных призна- Q первой фазы поступают положительные

ков во втором разряде.

На фиг.1 представлена схема реверсивного трехразрядного счетчика импульсов; на фиг,2 временная диаграм ма работы счетчика. Счетчик содержит три разряда состоящие соответственно из троичных элементов 4-14, :I5-20 и 21-26 и две входные шины 27 и 28. Шина 27 соединена с положительным складьшающим 20

входом элемента 4, отрицательным

складывающим входом элемента 5 и положительным складьюающим и отрицательным вычитающим входами элемента 6, шина 28 - с положительным вычитаюв;им 25 входом элемента 4 и отрицательным вычитающим входом элемента 5,

Выход элемента 4(8,15,21) соедш{ен с положительным и отрицательным скла- дывгшзщими входами элемента 7(11,17,23)0 НС положительным вычитающим входом элемента 10(12,18,24), выход элемента 5(9), 16,22) - с положительным и отрицательным вычитающими входами элемента 7(11,17,23) и с первым поло к:ятельным складьюающим входом элемента 1 О/ 2,1 8,24), выход элемента 6 - с вторым положительньм складывающим и отрицательным вычитающим входами элемента 10,

Выход элемента 7(J8) соединен с. положительным складывающим входом элемента 8(24),отрицательным складывающим входом элемента 9(22) и вторым положительным складывающим и отрицательным вьмитающим входами элемента J2(24)„выход элемента 12(11,17,23) - с первым положительным складьшающим входом элемента 15(13,19 -и 25) и первым отрицательным складьшающим входом элемента 16(14,20 и 26), выход элемента 10 - с вторым положительным складывающим входом элемента 15 и вторым отрицательным складьшающим входом элемента 16, выход элемента 13(14,19,20, 25,26) - с положительным вычитающим входом элемента 8 (9,, 15;, 16,2 и 22). На фиг.2 обозначены временные ди аграммы 29-3J соответственно первой-

5

35

40

45

50

55

и отрицательные импульсы для шин 27 и 28, а также считывается информация с элементов 8-JО,17,18,25 и 26. Тактовыми импульсами второй и третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 4-6, II ,,12,19-22 и 7, 13-16323,24. Каждый следующий импульс поступает на шину 27(28) через три фазы (один такт). Счетчик реализован на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые таблицей. Складывающие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходного импульса, который является противоположным, а первый д второй складывающий (первый и второй вычитающий) входы эквивалентны между собой.

0

,

5

0

5

0

5

На элементах 13(J4) , J9(20) и 25(26) положительные импульсы формируют состояние +1 (-J) счетчика соответственно первому, второму и третьему разрядам. На элементах 12, 10 и 18 формируются импульсы переноса первого и второго разрядов 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 («) на шины 27 или 28, которые эквивалентны, прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса (-1) прибавляет отрицательную единицу. Если счетчик находится в нулевом состоянии, то первый положительный импульс, поступающий на одну из входных шин, устанавливает его первый разряд в состояние +, а второй положительньш импульс переводит первый разряд в состояние О и, пройдя через выход переноса первого разряда (положительный импульс с мента 12) во второй разряд, устанавливает его в состояние 41 и т.д.

3

Поступление отрицательных импульсов на одну из входных шин вызывает последовательно убьтание накопленного в netf положительного числа, а затем после перехода через нуль - накапливание отрицательного числа. Одновременное поступление на шины 28 и 27 разнополярных импульсов не изме-

няет состояние разрядов счетчика, так Q вычитающий вход элемента 10, а положительный импульс с элемента 6 - на второй положительный складывающий вход элемента 10.

как эти импульсы компенсируют друг друга. Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов не изменяет состояние первого разряда, а приводит к появлению положительного (отрицательного) импульса переноса на выходе элемента JO, который поступает во второй разряд. Выходы элементов 10 и 12 эквивалентны по воздействию на состояние второго разряда. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания),т.е. обеспечивает хранение, состояния +, ()

разряда счетчика в виде генерации им- 25 импульс с элемента 1J передается на

пульсов положительной полярности на его выходе.

Дпя обнуления счетчика необходимо ввести в каждый разряд шину обнуле-

ния: первая, вторая и третья шины об- Q ние +1 первого разряда счетчика,

нуления подключаются к вычитаюс им входам элементов 13-14, 19-20и 25-26 соответственно. При поступлении импульсов на шины обнуления происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е. их обнуление.

При записи кода необходимо в каждый разряд счетчика ввести установочную шину, соединенную со вторым положительным складьшающим входом элемента 13 (19,25) и вторым отрицательным складьшающим входом элемента 14(20,26) для первого (второго,третьего) разряда. На указанные шины подаются значения разрядов записываемого кода.

На фиг.2 показана временная диаграмма счета импульсов, поступающих на входные шины: +1 , + 1 , + 1 ,-J ,+J ,- на шину 27; 0, + 1, +1 ,-1,0,0- на шину 28.

В результате состояние разрядов счетчика меняется следую1цим образом: ,0; (,; JOJ +5ifl; 111

lOJ +3

( 100 +4;о;

Устройство работает следующим образом.

При поступлении первого положительного импульса по входной шине 27 тактовым импульсом первой фазы первого такта с огласно логике работы троичного элемента, записанной в таблице, производится запись.по положительным складывающим входам элемен тов 4 и 6. Импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передается на положительный складьша - ющий вход элемента 7 и положительный

вычитающий вход элемента 10, а поло

жительный импульс с элемента 6 - на второй положительный складывающий вход элемента 10.

Импульсом третьей фазы положитель - ный импульс с элемента 7 передается на положительный складывающий вход элемента 8 и на второй поло7кительньй складывающий вход элемента J2. Импульсом первой фазы второго такта положительный импульс с элемента 8 передается на положительный складывающий вход элемента 11 и поло- жительный вычитающий вход элемента 12, Импульсом в торой фазы положительный

положительный складывающий вход элемента 13. Импульсом третьей фазы считывается положительный импульс с элемента 13, который образует состоя 5

Результирующее состояние выходов трехразрядного счетчика Opj.

При поступлении во втором-шестом тактах послед тощих импульсов на вход ные шины 27 и 28 счетчик работает аналогично.

Формула изобретения Реверсивный счетчик импульсов,соQ держащий первую и вторую входные шины и счетные разряды, первый разряд содержит первый, второй, третий,четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый

g троичные элементы, а остальные разряды содержат первьш, второй, третий,, четвертый, пятый и шестой троичные элементы, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным складывающими входами третьего троичного элемента, выход второго троичного элемента соединен с положительным и отрицательным вычитающими входами третьего троичного элемента, выход которого соединен с положительным складьшающим входом пятого и с отрицательным складьшающим входом шестого троичных элементов, выходы которых сое-

0

5

динёны соответственно с положительными вычитающими входами первого и второго троичных элементов,, положительный складьшающий вход первого троич-- Ного элемента соединен с отрицатель- йым складывающим входом второго .троичного элемента, выход четвертого |грончного элемента соединен с полозки- гельным складывающим входом первого троичного элемента следующего разря Да, в первом, разряде первая входная Шина соединена с положительным скла- рьшаюнщм входом седьмого, отрицатель- |ным складывающим входом восьмого и Положительным складывающим и отрица™ Нгельным вычитающи1-1 входами девятого |гроичных элементов, вторая входная Ьина соединена с положительным вычи- входом седьмого и отрицатель-

FiiJM вЬП-Штающим входом восьмого ТрО

ичных элементовS выход седьмого тро- Экчно.го элемента соединен с положитель 1ым и отрицательньм складьшающшчи |входами десятого и положительным вы- }читаю1дим входом одиннадцатого трокч Иых элементов, выход восьмого троич- Jioro элемента соединен с положитель- |Ным и отрицательным вычитающими вхо-- йами десятого и положительным склады- вающим входом одиннадцатого троичных элементов, выход дес5 :того троичного элемента соединен с положительным складывающим входом первого троичного ;Элемента, выход д€ вятого троичного |элемента соединен с вторым положитель ным складывающим и отрицательным вы- |читающпм входами одиннадцатого троич IHOFO элемента, выход которого соединен с вторым положительным складываю щнм входом первого и с вторым отрица

тельньоч складывающим входом второго троичных элементов второго разряда, в каждом разряде, кроме второго, первый положительньаЧ складашающий и отрицательный- вычитающий входы четвертого троичного элемента соединены с положительным складынающи -; входом первого троичного элемента, выходы первого и второго троичных элементов соединены соответствеш-ю с положительным вычитающим и вторым положительным складывающим входами четверто - го троичного элемента, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с пел но упрощения, во втором разряде первого j второго5 пятого и шестого троичных элементов соединены соответственно с О7рицательнь вычитающим,отрицательным складывающим, положительным складьшающим и положительным вычитающим вxoдa и четвертого троичного элемента.

импульсов на B xogbi

итающие

Состояние выхода

элемента

О О О

I -. 1

+ 1 +1

29

S6

.

П пульсы (pasHO O

источника пи- ma/-iujt

Запись / Запиа -/

Считывание -Г

- Считывание О 4. Считы ан1 е f