Реверсивное счетное устройство Советский патент 1993 года по МПК H03K23/86 

00

00 Ov 00 Ч)

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к цифровым счетчикам электрических импульсов, и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах, в частности для алгебраического суммирования электрических импульсов, приходящих по шинам сложения и вычитания, и отображения величины и знака суммы на цифровых индикаторах.Целью предлагаемого устройства является его упрощение, путем уменьшения числа его элементов, сокращения числа связей между элементами и увеличение быстродействия.

На фиг, 1 представлена структурная схема реверсивного счетного устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.

На фиг, 1 информационные выходы 0-N реверсивного счетчика 1 соединены с блоком 2 индикации, при этом выход старшего разряда N соединен с входом D данных триггера 3 разрешения счета. Выход переноса CR счетчика 1 соединен с тактовым входом С триггера 3 разрешения счета и со счетным входом Т триггера 4 знака, счетный вход С счетчика 1 соединен с выходом элемента 2 И 5, вход ± направления счета соединен с выходом элемента ИСК/iЮЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ 6, вход R сброса соединен с входом R триггера 3 разрешения счета, входом R триггера 4 знака и шиной 7 сброса. На выходе CR переноса счетчика 1 сигнал появляется, если с приходом очередного импульса при сложении счет стая максимальным или при вычитании минимальным и исчезает с приходом следующего импульса.

Инверсный выход триггера 3 разрешения счета соединен с одним входом элемента 2И 5. Другой вход элемента 2И 5 соединен с выходом А единой последовательности импульсов формирователя 8 тактовой последовательности и направления счета.

Прямой выход триггера 4 знака соединен с одним из входом элемента ИСКЛЮЧА- ЮЩЕЕ ИЛИ 6. Другой вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 соединен с выходом В направления счета формирователя 8 тактовой последовательности и направления счета.

Инверсный выход триггера соединен с блоком 2 индикации..

Входы формирователя 8 тактовой последовательности и направления счета соединены с шиной 9 сложения и шиной 10 вычитания.

Предлагаемая схема может быть реализована, например, на микросхемах средней и малой степени интеграции 561 серии. Устройство работает следующим обраэом. Перед началом работы реверсивный счетчик 1, триггер 3 разрешения счета и триггер 4 знака импульсом положительной полярности по шине 5 сброса (фиг. 2 а) устанавливаются в нулевое состояние. На ин0 версном выходе триггера 3 разрешения счета устанавливается уровень логической единицы. Этот уровень разрешает прохождение импульсов через элемент 2И 5 на счетный вход С реверсивного счетчика 1.

5 При переполнении реверсивного счетчика 1 в триггер 3 разрешения счета по положительному перепаду импульса с выхода CR переноса записывается Т. На его инверсном выходе устанавливается О, запрещаю0 щий прохождение счетных импульсов через элемент 2И 5 до тех пор, пока не придет импульс сброса по шине 7, так как продолжать счет не имеет смысла. Устройство работает от инверсных входных импульсов.

5 Формирователь 8 тактовой последовательности и направления счета преобразует входные импульсы, приходящие по шине 9 сложения (фиг. 2 б) и шине 10 вычитания (фиг. 2 в) в единую последовательность им0 пульсов на выходе А (фиг. 2 г) и потенциальный сигнал направления счета на выходе В (фиг.2д).

Триггер 4 знака меняет свое состояние по положительному перепаду импульса с

5 выхода CR переноса реверсивного счетчика 1 (фиг, 2 е, фиг. 2 ж). Бели триггер 4 знака изменил свое состояние при переходе реверсивного счетчика 1 через нулевое состояние, то изменение уровня на его прямом

0 выходе вызывает изменение на противоположный уровень сигнала направления счета, проходящего через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ б. В результате этого направление счета реверсивного счетчи5 ка 1 меняется (фиг. 2 з). Сигнал переноса при переходе через ноль реверсивного счетчика 1 и появляется, если только последний работает на вычитание. Поэтому операция вычитания при переходе через ноль ревер0 сивного счетчика 1 заменяется сложением. Реверсивный счетчик 1 остается в положительной области счета и его выходной код соответствует алгебраической сумме входных импульсов и без дополнительного

5 преобразования выводится на блок 2 индикации.

Если сигнал переноса возник при переполнении реверсивного счетчика 1, то триггер 4 знака так ж@ меняет свое состояние, но в этом случае, как было описано выше,

счет прекращается до прихода импульса сброса по шине 7.

Знак алгебраической суммы входных импульсов, сосчитанной реверсивным счет- чиком 1. запоминается в триггере 4 знака и выводится с его инверсного выхода Q на блок индикации.

Таким образом, в реверсивном счетчике 1 всегда находится величина, равная моду- лю алгебраической суммы входных импульсов, а в триггере знака находится информация о знаке этой суммы.

Установка в ноль реверсивного счетчика 1. триггера 3 разрешения счета и тригге- ра 4 знака перед началом работы является остаточным условием правильного функционирования устройства.

Таким образом, предлагаемое реверсивное счетное устройство обеспечивает более высокое быстродействие по сравнению с известным, т. к. в схеме исключены формирователи, калибрующие входные импульсы, и обеспечена индикация алгебраической суммы импульсов, приходящих как по шине сложения, так и вычитания при одновременном упрощении схемы (уменьшено количество элементов по сравнению с прототипом и связей между ними).

Формула изобретения

Реверсивное счетное устройство, содержащее реверсивный счетчик, две входные шины, шину сброса, триггер

разрешения счета и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия устройства, в устройство введены формирователь тактовой последовательности и направления счета, элемент И и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к первому выходу формирователя тактовой последовательности и направления счета, второй вход к прямому выходу триггера знака, а выход соединен с входом направления счета реверсивного счетчика, выходы которого соединены с блоком индикации, а стар- ший разряд счетчика соединен с информационным входом триггера разрешения счет, выход переноса реверсивного счетчика соединён со счетным входом триггера знака и тактовым входом триггера разрешения счета, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с вторым выходом формирователя тактовой последовательности и направления счета, а выход - со счетным входом реверсивного счетчика, инверсный выход триггера знака соединен с блоком индикации, шина сброса устройства подключена к входам сброса реверсивного счетчика, триггера знака и триггера разрешения счета, входы формирователя направления счета и тактовой последовательности подключены к шине сложения и шине вычитания.

a f 7) 1

ш ш2

m

I 1 34 5

ппппп

I-44. 0 -i -2 -3

Ofw;i j i ill i i 111 i i

f 4 +Г I + 0 - -2 -Э

2W 1ПП ППППП

С/мнение j j

3 ( Ј) ehiuo-rcrrfttt

l

4 5

6(Ш).

;:;;.|

b/wgjrarfaf

. -. |. ..;.. |..,: .;

I(С

i

. S

. / . |

/. «ч Знак -I© (4«) ------L-

-гслох&ие . лу/ , &M tfr з о --

. i: .J-i «LI ;r T i Mx ----------

слоне t

1 tliilMir I

L

4 5

пп

111 i i

-2 -Э

Ъ 5

l ПППП t

4 5-;:- -з..-; -.-л.. ;

.

-i -2 -3

l i i 111 i i

- -2 -Э

ППП

j

-rcrrfttt

|

jrarfaf

I(Сложение

2 -1

inn

. SAff+bLtt лЛ

i

i

t

.

ЬЫЧИТ.

т:.

Изобретение относится к импульсной числительных и измерительных устройствах для алгебраического суммирования электрических импульсов, приходящих по шинам сложения и вычитания, и отображения величины и знака суммы на цифровых индикаторах. Реверсивное счетное устройство содержит реверсивный счетчик 1, шину сложения 9, шину вычитания 10, шину сброса 7, триггер знака 4, триггер разрешения счета 3, блок индикации 2, формирователь тактовой последовательности и направления счета 8 элемент И 5 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. 2 ил.