Счетное устройство Советский патент 1989 года по МПК H03K21/12 

фиг.1

11

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в счетных устройствах, работающих совместно с ЭВМ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей пу .тем введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих не только считывание информации со счетчика независимо от счетных импульсов, но и параллельную загрузку содержимого счетчика без потери счетного импульс

На фиг. 1 приведена структурная схема счетного устройства; на фиг. 2 блок привязки; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит счетчик 1, регистр 2, генератор 3 импульсов, первый и второй блоки 4 и 5 привязки триггер 6, третий, второй, первый формирователи 7-9 импульсов, первый и второй элементы И 10 и 11, а также имеет счетный вход 12, шину 13 управления, вход 14 управления записью, вход 15 управления чтением, вхоные 16 и выходные 17 шины, первый - четвертый элементы И-НЕ 18-21, элемент НЕ 22, тактовый 23 и информационый 24 входы и выход 25 блока привязки.

На фиг.З обозначены временные диаграммы 26-31 сигналов соответственно на выходах генератора 3 импульсов

формирователя 7 импульсов, блока 4 привязки, формирователя 9 импульсов, триггера 6 и блока 5 привязки.

На фиг. 1 вход формирователя 9 соединен с шиной 13 управления, выходные шины 17 соединены с выходами раз рядов регистра 2, информационные входы разрядов которого соединены с выходами разрядов счетчика 1, выход генератора 3 импульсов соединен с тактовым входом блока 4 привязки, выход которого соединен с тактовым входом блока 5 привязки, выход которого соединен с входом установки в ноль триггера 6 и соединен с первыми входами элементов И 10 и 11, вторые входы которых соединены соответственно с вхо дами 14 и 15 управления записью и чтением, выходы элементов И 11 и 10 соединены соответственно с тактовым входом регистра 2 и управляющим входом счетчика 1, информационные входы .и тактовый вход которого соединены соответственно с входными шинами 16 и выходом формирователя 8 импульсов,

10

15

20

25

. 30

вход которого соединен с счетным входом 12 и с входом формирователя 7 импульсов, выход которого соединен с информационным входом блока 4 привязки, выход формирователя 9 импульсов соединен с входом установки в единицу триггера 6, прямой выход которого соединен с информационным лходом блока 5 привязки.

На фиг. 2 выходы элементов И-НЕ 18-21 соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ 19-21 и 18, вторые входы которых соединены соответственно с вторым входом элемента И-НЕ 20, тактовым входом 23, информационным входом 24 блока 4(5) привязки и выходом элемента И-НЕ 19, выход которого соединен через элемент НЕ 22 с выходом 25 блока 4(5) привязки, выход элемента И-НЕ 21 соединен с третьим входом элемента И-НЕ 20.

Устройство работает следующим образом.

По переднему фронту каждого счетного импульса, приходящего на счетный вход 1-2 устройства, с помощью формирователя 8 импульсов формируется импульс длительностью , задним фронтом которого осуществляется приращение содержимого счетчика 1.

Импульсы длительностью с выхода генератора 3 импульсов поступают на тактовый вход 23 блока 4 привязки, который работает таким образом, что на его выход 25 импульсы с его тактового входа 23 проходят лишь в том случае, когда на информационном входе 24 блока присутствует логическая единица, или импульс с тактового входа 23 блока проходит на выход 25 блока только в том случае, если передний фронт этого импульса приходит позже переднего фронта сигнала на информационном входе 24 блока, или приход заднего фронта сигнала на информационный вход 24 блока не влияет на прохождение импульса с тактового входа 23 на выход 25, если передний фронт этого импульса пришел на такто- 50 вый вход 23 раньше заднего фронта сигнала на информационном входе 24 блока (фиг. 3, диаграмма 26-28).

По переднему фронту каждого счетного импульса, приходящего на счетный вход 12 устройства, с помощью формирователя 7 импульсов формируется отрицательный импучьс длительностью С, Гап+о г, который поступает на ин35

45

55

4 Привязки,

nn - время переходного процес- счетчике 1.

314

формационный вход блока где Т са в

Таким образом, на выходе блока 4 привязки присутствует высокочастотная импульсная последовательность, поступающая с выхода генератора 3 и амплитудно-манипулированная сигналом с выхода формирователя 7 (фиг. 3, диаграмма 26-28).

Блок 5 привязки и триггер 6 предназначены для выделения одного ближайшего импульса упомянутого ампли- тудно-манипулированного сигнала по отношению к импульсу, приходящему на шину 13 управления чтением или записью.

Происходит это следующим образом.

В исходном состоянии на выходе t триггера 6 и следовательно на выходе блока 5 привязки присутствует логический нуль. С приходом импульса на шину 13 по его переднему фронту с помощью формирователя 9 формируется короткий импульс, который перебрасывает триггер 6 в единицу, которая, в свою очередь, разрешает прохождение импульсов с выхода блока 4 привязки через блок 5 привязки

При появлении переднего фронта импульса на выходе блока 5 привязки триггер 6 обнуляется, запретив тем самым прохождение следующих импульсо через блок 5 привязки, для чего необходимо, чтобы длительность t импульс на выходе формирователя 9 импульсов была меньше на время, необходимое для переключения триггера 6.

Выделенным импульсом осуществляют загрузку счетчика 1 и/или перепись его содержимого в регистр 2. Для то

го, чтобы осуществлять чтение/запись сначала устанавливают соответствующие потенциалы на входы 15 и 14 управления чтением и записью устройства, после чего подают импульс на шину 13 устройства. При операции записи информации в счетчик 1 устанавливают логическую единицу на вход 14 управления записью, а записываемый код - на входные шины 16 устройства. При операции чтения содержимого счетчика 1 в регистр 2 устанавливают логическую единицу на вход 15 управления чтением устройства, а через промежуток времени максимум Јп п+2-Тг + ..+ С,ппосле подачи импульса - на

Ц ЭМ II

шину 13 устройства, код содержимого

счетчика 1 находится в регистре 2, где Т - период следования импульсов

т

генератора J; си - максимальное вре0

5

0

5

5

0

0

5

0

5

ап

мя переключения элемента И; Г максимальное время записи в регистр 2.

Для обеспечения вышеописанного принципа работы необходимо соблюсти соотношения + г

(1)

следующие Ј,Ј.„

+ъ-г +2 причем Т и Ј

л

берут минимально возможными, но так, чтобы не нарушались соотношения (1).

Таким образом, по импульсу на шине 13 устройства из импульсной последовательности, вырабатываемой генератором 3, выделяется импульс, который гарантированно не совпадает по времени с переходным процессом в счетчике 1. Чтение содержимого счетчика 1 в регистр 2 по этому импульсу гарантирует достоверность информации в регистре 2. Запись кода в счетчик 1 по этому импульсу гарантирует отсутствие потерь импульсов, приходящих на счетный вход 12 устройства.

Устройство может работать и с реверсивным счетчиком. Для этого второй счетный вход счетчика 1 подключают к второму счетному входу устройства через формирователь, аналогичный второму формирователю 8 импульсов. А на вход формирователя 7, который должен быть с повторным запуском, в этом случае подключают оба счетных входа устройства через дополнительный элемент ИЛИ.

В данном устройстве процесс счета импульсов, приходящих на счетный вход 12 устройства, не зависит от наличия или отсутствия операции чтения/записи, а поэтому нет ограничений на длительность интервала между двумя соседними счетными имаульсами, кроме ограничения, обусловленного временем срабатывания счетчика 1.

Импульсы на шине 13 и счетном входе 12 данного устройства могут быть полностью асинхронными и ке требуется, чтобы их фронты были привязаны к импульсам тактовой частоты, что упрощает сопряжение данного устройства с ЭВМ и другими устройствами.

Формула изобретения

1. Счетное устройство, содержащее счетчик, регистр, триггер, счетный

51

вход, первый формирователь импульсов вход которого соединен с шиной управ ления, выходные шины соединены с выходами разрядов регистра, информационные входы разрядов которого соединен с выходами разрядов счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй, третий формирователи импульсов, два элемента И, два блока привязки, вход ные шины, вход управления записью, вход управления чтением и генератор импульсов, выход которого соединен с тактовым входом первого блока привязки, выход которого соединен с так товым входом второго блока привязки, выход которого соединен с входом установки О триггера и соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых со единены соответственно с входами управления записью и чтением, выходы второго и первого элементов И соединены соответственно с тактовым входом регистра и управляющим входом счетчика, информационные входы и тактовый вход которого соединены соответ10

783226

ственно с входными шинами и выходом вто- рого формирователя импульсов, вход которого соединен со счетным входом и входом третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с информационным входом первого блока привязки, выход первого формирователя импупьсов соединен с входом установки в 1 триггера, прямой выход которого соединен с информационным входом второго блока привязки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из 1g блоков привязки содержит элемент НЕ и первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго, третьего, четвертого и первого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И-НЕ, тактовым входом блока привязки, информационным входом блока привязки-и 25 и выходом второго элемента И-НЕ,

выход которого соединен через элемент НЕ с выходом блока привязки, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ.

за

20

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в счетных системах, работающих совместно с ЭВМ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в устройство введены формирователи 7,8 импульсов, элементы И 10, 11, блоки 4,5 привязки, входные шины 16, входы 14, 15 управления записью и чтением и генератор 3 импульсов. Устройство также содержит счетчик 1, регистр 2, триггер 6, формирователь 9 импульсов, счетный вход 12, шину 13 управления и выходные шины 17. В данном счетном устройстве расширение функциональных возможностей обусловлено тем, что процесс счета импульсов не зависит от наличия или отсутствия операций чтения или записи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

г

O tv.ec, Oj&

JCSJ«VJСЧ

Редактор Н.Лазаренко

Составитель С.Ранов

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2372/54

Тираж 885

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I

1

Подписное