Счетчик импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K23/56 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в устройствах дискретной, обработки информа дии, в частности в качестве счетчиков, распределителей импульсов и устройств кодирования информации с повышенным быстродействием и возможностью обнаружения ошибок.

Целью изобретения является получение помехоустойчивого вычитания при сохранении .высокого быстродействия . за счет введения новых конструктивных признаков.

На чертеже приведен пятиразрядный счетчик с контрольным числом k 3, обладающий повышенным быстродействием и способностью помехоустойчивого вычитания импульсов.

Счетчик содержит сум-матор 1, входную шину 2, выходные тины 3.1-345, шину 4 сигнала ошибки, элем;енты ИЛИ 5.1-5.3, каскады 6.1-6.3, триггеры 7.1-7.3 каскада, первые элементы, И 8.1-8.3 каскада, элементы ИЛИ 9.1- 9.2 каскада и вторые элементы И 10.1- 10.3 каскада.

Входная шина 2 соединена с входами первьЬс элементов И .3 всех кас- кадов 6.1-6.3. Входы элемента ИЛИ 5,1 соединены с прямыми выходаг-ги триггера 7.2 каскада 6,1 и триггера

7.1каскада 6.. 2, входы элемента ИЛИ

5.2соединены с прямыми выходами триггеров 7.3, 7.2 и 7 .1,соответственно каскадов 6,1-6.3, входы элемента ИЛИ 5.3 соединены с прямыми выходами триггеров 7,3 и 7,2 соответственно каскадов 6.2 и 6.3, прямой вы- ход триггера 7.1 каскада 6.1, вьгходы элементов ИЛИ 5.1-5.3 и прямой выход триггера 7,3 каскада 6.3 соединены соответственно с вькодными пшнами 3.1-3.5 и с входами сумматора 1, выход которого соединен с шиной 4, в каждом из каскадов 6,1-6.3 инверсные ;вьгходы триггеров 7.1-7.3 соединены соответственно с первыми входами элементов И 10.1-10.3,, вторые входы элементов И 10.1-10,3 каскада 6.3 соедииены соответственно с выходами элементов И 10.1-10,3 каскада 6.2, вторые входы элементов И 10.1-10.3 которого соединень с выходами элементов

И 10.1-10.3 каскада 6.1, в каждом из каскадов 6.1-6.3 прямые вькоды триггеров 7.1-7.3 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 8.1

JQ

15

20

25

30

Q

5

5

5

8.3, выходы которых соединены соответственно с входами установки нуля триггеров 7.1-7.3, дополнительные входы элементов И 8.2 и 8.3 соединены соответственно с вькодами элементов И 10.1 и 10-.2, входы установки в единицу триггеров 7.1 и 7,2 соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ 9.l и 9.2, входы элемента ИЛИ 9.1 каскада 6.1 соединены с выходами эле- ментов И 8.1-8.3 каскада .6.2, входы элемента ИЛИ 6.2 каскада 6.1 соединены с выходами элементов И 8.2 и 8.3 каскада 6.2, в котором входы элемента ИЛИ 9.1 соединены с. выходами элементов И 8.1-8.3 каскада 6.3, в каскаде .6.2 входы элемента ИЛИ 9.2 соединены с выходами элементов И 8.2 и 8.3 каскада 6.3, входы установки в единицу триггеров 7.3 каскадов 6.1- 6.3 соединены соответственно с выходами эл.ементов И 8.3 каскадов 6.2 и 6.3 и элемента И 10,3 каскада 6.3, в котором выход элемента И 10.3 соединен с входами элементов ИЛИ 9.1 и 9.2, а третий вход элемента И 10.3 соединён с входной шиной 2.

Введенные элементы и новые связи обеспечивают работу счетчика в режиме вычитания за счет последовательного поиска в одноименных разрядах всех каскадов, начиная с младшего разряда, единичного разряда, сброса его в нулевое состояние и одновременной установки в единичное состояние одноименного и мпадших разрядов предыдущего каскада.

Обеспечение помехоустойчивости в режиме вычитания достигается за счет наличия сумматора на выходе счетчика импульсов, который позволяет постоянно произврдить подсчет единичных разрядов в кодовых комбинациях счетчика и в случае превьшения количества единиц заданной величины k возникает сигнал ошибки. ..с

Работу предлагаемого счетчика рассмотрим на конкретном примере с количеством разрядов счетчика п 5 и с контрольным числом k 3.

Кодовые комбинации состояния счетчика импульсов и каскадов приведены в таблице.

Как видно из таблицы, в одноименных разрядах всех каскадов, может находиться не более одной единицьи При переходе от одной комбинации счетчика к другой происходит переход единицы.

10

находящейся н младшем разряде любого каскада, в нуль и одновременно переход нуля в одноименном разряде предыдущего каскада в единицу, например, переход от комбинации № 1 к комбинации № 2. Если младшая единица находится не в первом разряде, то происходит одновременный переход в единицу всех младших разрядов предьщущего каскада.

Счетчик работает следуюцим образом.

В исходном состоянии в каскадах 6.1-6.2 находятся кодовые комбинации 15 000, а в каскаде 6.3-111. Соответственно на выходных шинах 3.1-3.5 находится кодовая комбинация 11100. С приходом первого тактового импульса на входную шину 2 происходит сброс 20 триггера 7.1 каскада 6.3 через первый элемент И 8.1 этого же каскада. Одновременно этот сигнал через элемент ИЛИ 9.1 каскада 6.2 устанавливает триггер 7.1 этого же каскада в единичное состояние. В результате во втором каскаде будет комбинация 001, в третьем - 110, а на выходньгх шинах 3.1-3.5 - 11010. Следующий тактовый сигнал поступает через элемент И 8.1 каскада 6 2 на вход R-триггера 7..1 этого же каскада, сбрасьгоает его в

нулевое состояние и одковременно через элемент ИЛИ 9.1 каскада 6.1 устанавливает .триггер 7.1 этого же каскада в единичное состояние. В первом каскаде получают 001, во втором - обо, в третьем - 110, а на выходе счетчика - 11001. С приходом очередного тактового импульса происходит

сброс триггера 7.1 каскада 6.1 в нулевое состояние. На выходе счетчика- 11000. Следующий тактовый импульс сбрасывает триггер 7.2 каскада 6.3 в нулевое состояние и одновременно через элементы ИЖ 9,. 1-9.2 каскада 6.2 устанавливает в единичное состояние триггеры 7.1-7.2 этого же каскада. В каскаде 6.1 будет 000, в каскаде 6.2 - 011, в каскаде 6.3 - 100. На выходе счетчика - 10110 и так далее. При поступлении тактового импульса

25

30

35

40

4g

50

тоянии 10000, происходит сброс триггера 7.3 каскада 6.3 в нулевое состояние и одновременно установка через элементы ИЛИ 9.1-9.2 триггеров 7.1-7.3 каскада 6.2 в единичное состояние. В результате в каскаде 6.1 0

5 0

000, в каскаде 6.2 - 111, в каскаде 6.3 - 000, а на выходе счетчика - 01110 и так далее. При обнулении счетчика, когда на его выходах комбинация 00000, а во всех каскадах также нулевые комбинации 000, с приходом тактового импульса с входной шины 2 на третий вход второго элемента И 10.3 каскада 6.3 происходит установка в единичное состо51Й ие триггеров 7.1-7.3 каскада 6.3 через элементы ИЛИ 9,1-9.2 данного каскада. В результате в каскаде 6.3 будет комбинация 111, в каскаде 6.2 - 000, в каскаде 6.1 - 000, а на выходньрс шинах счетчика 3.1-3.5 - 11100, т.е. счетчик переходит в исходное состояние.

В случае появления на выходных шинах 3.1-3.5 счетчика импульсов кодовой комбинации с количеством единичных разрядов большим чем k 3, в сумматоре 1 формируется сигнал 5 ошибки, который поступает на ШIiIiy 14 сигнала ошибки.

-Формула изобретения

Счетчик иьтульсов, содержащий 0 входную шину, сумматор, п выходных шин, группу из п-2 элементов ИЛИ и n-k+1 : каскадов,, где k - контрольное число, меньше числа п, но больше нуля, каждый из каскадов содержит k

разрядов, каждый из которых содержит

триггер, первый элемент И, первый разряд содержит второй элемент И а разряды с первого по (k-1)-й содержат элемент ИЛИ, входы первых элементов И каждого разряда соединены с входной шиной, а прямой выход триггера i-ro разряда j-ro каскада, где i 1, ..., k, j 1, ..., n-k+1, соединен с со- ответствую1цим входом (i+j-2)-го эле- мента ИЛИ из группы элементов ИЛИ, выходы элементов ИЛИ которой со.едине- ны с входами сумматора и с.;соответ- ствующими (п-2)-ми выходными шинами, остальные шины соединены с дополнительными входами сумматора и с прямыми выходами триггеров первого и последнего разрядов соответственно, первого и последнего каскадов, о т л и - чающийс я тем, что, с целью помехоустойчивого вычитания, в каждый каскад с второго по k-й разряды введен второй элемент И, в каждом каскаде в каждом разряде инверсный выход триггера Соединен с , первым

входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вьрсодом вто- рого элемента И одноименного разряда предьщущего каскада, в каждом каскаде в каждом разряде прямой выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки нуля триггера, дополнительный вход первого элемента И в разрядах, начиная с второго, соединен с выходом второго элемента И предьщущего разряда, в каждом каскаде в каждом разряде, кроме старшего, вход установки в единицу триггера со- единен с выходом элемента ИЛИ, входы

которого в каскадах, кроме старшего, соединены с выходами первых элементов И одноименного и старших разрядов последующего каскада, вход установки в 1 триггера старшего разряда всех каскадов, кроме старшего, соединен с выходом первого элемента И старшего разряда последующего каскада, в старшем каскаде выход второго элемента И старшего разряда соединен с входами элементов ИЛИ младших разрядов и с входом установки в 1 триггера старшего разряда, третий вход второго элемента И старшего разряда соединен входной шиной.

f

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации. Цель изобретения - получение помехоустойчивого вьтитания при сохранении высокого быстродействия счетчика. Счетчик и пульсов содержит сумматор, элементы РШИ и каскады, каждьш из которых включает k разрядов . Каждый из k разрядов состоит из триггера и элемента И, а каскады с первого по (k-1)-й и элемента ИЛИ. Для достижения поставленной цели в каждый каскад с второго по k-й разряды введен элемент И. 1 табл., 1 ил. (Л

11010

10010

11001

10 10000

1000

11 01110

10110

12 01101

10101

13 01100

3

1 16

2

3

1 17

2

000

01000 000 1

100 000

00111

3

1 18

2

3

1 19

2

3

1 20

2

3

000 000

00110

000 000

000 000

000 000

2 3

111 1

2

3

110 1

2 3

00100 100 1

2 3

00000 000 1

2 3

Продолжение таблицы