ДЕСЯТИЧНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1971 года по МПК H03K25/04 

Предложенное устройство относится к области радиоэлектроники и мОжет быть использовано в автоматике, в вычислительной и,измерительной технике.

Десятичные реверсивные счетчики импульсов, содержащие декады прямого счета и логические схемы совпадения и объединения, известны. К недостаткам известных десятичных реверсивных счетчиков относится их сложность по сравнению с декадами прямого счета, а также необходимость использования самодополняющихся кодов.

Предложенное устройство конструктивно проще известных, в нем каждый разряд счетчика на декадах прямого счета содержит ждущий генератор девяти импульсов, вход запуска ждущего генератора первого разряда соединен с щиной импульсов обратного счета, а всех остальных - с щиной импульсов заема предыдущего разряда, выход каждого ждущего генератора через схему объединения соединен со счетным входом соответствующей декады прямого счета.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого десятичного реверсивного счетчика импульсов; на фиг. 2-9 - варианты исполнения ждущего генератора девяти импульсов.

торы 3 конечного состояния декады, выполненные на логических схемах, селекторы 4 импульсов переноса, селекторы 5 импульсов заема, ждущие генераторы 6 девяти импульсов.

Шина 7 импульсов прямого счета соединена со счетным входом первой декады и одним из входов селектора импульсов пер еноса первой декады. Выход упомянутого селектора соединен через схему соединения со счетным входом второй декады и одним из входов селектора импульсов переноса второй декады. Аналогично осуществлены соединения остальных декад, образующие канал прямого счета. Канал обратного счета представляет собой соединение шины 8 импульсов обратного счета со входом 9 запуска ждущего генератора (5 и с одним из входов селектора 5 импульсов заема первой декады. Второй вход селектора

5 подключен к дешифратору 3 конечного состояния первой декады. Выход селектора 5 каждого разряда подключен к ждущему генератору 6 и селектору 5 соседней старшей декады.

При необходимости выходы 10 гг 11 генератора 6 первого разряда счетчика могут быть соединены с соответствующими входами ждущих генераторов 6 остальных разрядов. Выход генератора 6 каждого разряда через схесоответствующей декады. В качестве селекторов 4 и 5 использованы схемы совпадения.

Один из возможных вариантов конструкции генератора 6 (CAI. фиг. 2) содержит одновибратор 12 и синхронизируемый автогенератор 13, выходы которых соединены со входами схемы совпадения М. Вход 9 запуска одновибратора является входом запуска генератора 6, а выход 15 схемы совпадения - выходом генератора.

Другой вариант схемы ждущего генератора 6 (см. фиг. 3) содержит накопитель имиульсов 16, выход которого соедииен с унравляющим входом автогенератора 17. Выход автогенератора соединен со счетным входом накопителя, вход 9 сброса которого является входом запуска генератора 6.

На фиг. 4 генератор 6 состоит из последовательной цепочки элементов задержки 18, например, одновибраторов, выход каждого из которых присоединен к одному из девяти входов схемы 19 объединения.

На фиг. 5 в качестве генератора 6 использован контур 20 ударного возбуждения, выход которого подключен к пороговому элементу 21.

В предпочтительном варианте исполнения генератора 6 {см. фиг. 6) выход декады 22 через дешифратор 23 конечного девятого состояния соединен с управляющим входов автогенератора 17, выполненного на транзисторах 24 и 25, база каждого из которых связана с коллектором другого через конденсаторы 26 и 27 соответственно. Выход дешифратора 23 соединен также с выходной клеммой 28. Выход 15 автогенератора соединен со счетным входом декады, вход сброса которой в начальное состояние является входом запуска генератора 6.

В качестве генератора 6 могут быть использованы и другие разновидности схем, вырабатывающие на каждый входной сигнал девять выходных импульсов, например, элемент памяти, переключаемый в момент перехода разрядом через нулевое состояние и обеспечивающий прохождение в этот момент пачки импульсов с младшего разряда. Например, если генератор 6 первого разряда обеспечивает выработку девяти имиульсов и кроме того строб-импульса с длительностью, перекрывающей пачку из девяти импульсов, то ждущий генератор последующих разрядов быть выполнен в виде схемы 29 выделения максимальной длительности, содержащей элементы схем дизъюнкции 30 и конъюнкции 31 и схемы конъюнкции 32 (см. фиг. 7), причем вход 9 схемы 30 дизъюнкции соединен с выходом селектора 5 младщего разряда, т. е. является входом запуска ждущего генератора, вход 33 схемы 31 конъюнкции соединен с выходом 11 строб-импульса генератора 6 первого разряда (на фиг. 6 выход 28), вход 34 схемы конъюнкции 32 соединен с выходом 10 генератора (5.

го генератора (см. фиг. 8) входит триггер 35, соединенный со входом схемы 36 конъюнкции, вход запуска 9 - первый вход триггера 35 - соединен с выходом селектора 5, а второй 37 - с выходом 11 строб-импульса первого разряда, вход 38 схемы 36 коиъюикции подключен к выходу 10 ждущего генератора 6 первого разряда. Ждущий генератор девяти импульсов, нриведенный на фиг. 9, включает в себя одновибратор 39 и схему 40 конъюнкции, вход -9 запуска одновибратора соединен, с выходом селектора 5, а выход 41 схемы 40 конъюнкции подключеи к выходу 10 генератора 6 девяти

импульсов первого разряда.

Устройство работает следующим образом. Приход каждого импульса на вход шины 7 импульсов прямого счета вызывает переход младшей декады / в соседнее состояние. Если в момент прихода импульса на вход шины 7 декада находится в состоянии «9, то с выхода дешифратора 3 иа селектор 4 ноступает сигнал, разрешающий ирохождение импульса прямого счета на вход следуюшей декады,

обеспечивая, таким , образом, селекцию импульса переноса. Аналогичным образом осуществляется выделение импульсов переноса в остальных декадах счетчика.

Импульсы обратного счета поступают на вход 9 запуска генератора 6, вызывая появление на его выходе девяти имнульсов, и одиовременно на вход селектора 5 младшей декады.

Приход девяти имнульсов на вход прямого

счета декады эквивалентен приходу одного импульса обратного счета, носкольку как в первом, так и во втором случае декада переходит из любого состояния в предыдущее. Однако в первом случае оказывается возможным осуществлять операцию счета и в прямом и в обратном направлении с помощью любой нереверсивной декады.

Поскольку выход каждой декады связан со счетным входом последующей декады через

селектор 4, импульсы, которые могут возникнуть на выходе декады под воздействием девяти импульсов, но каналу прямого счета пе проходят. Если в момент прихода имиульса обратного счета первая декада находится в нулевом состоянии, то под действием разрешающего потенциала, поступающего с выхода декады на первый вход селектора 5, импульс обратного счета через второй вход селектора запускает генератор 6 второй декады, обеспечивая ее переход в предыдущее состояние. Аналогичным образом осуществляется операция выделения импульса в остальных разрядах счетчика.

Принцип работы генератора девяти импульсов, блок-схема которого представлена на фиг. 2, состоит в следующем. Нмпульс обратного счета или заема поступает на вход запуска одновибратора 12 и на вход синхроразрешающего импульса на выходе одновибратора равна девяти периодам следования выходных импульсов автогенератора. При этом нрнход каждого импульса на вход 9 генератора 6 вызывает появление на его выходе 15 девяти импульсов. В другой реализации ждущего геиератора девяти импульсов (см. фиг. 3) наконитель импульсов 16, например, счетная декада либо конденсаторный счетчик, обычно находится в Ю конечном девятом состоянии. При этом с его выхода на управляющий вход автогенератора поступает запрещающий нотенциал. Импульс обратного счета переводит накопитель в нулевое состояние. Генератор 17 переходит 15 в режим автоколебаний и удерживается в , этом режиме, пока с его выхода на счетный вход накопителя 16 не поступит девять импульсов. В генераторе по блок-схеме фиг. 4 импульс 20 обратного счета последовательно проходит через восемь элементов 18 задержки. При этом на выходе 15 схемы 19 объединения ноявляется девять импульсов. При использовании в качестве ждущего ге- 25 нератора 6 контура 20 ударного возбуждения (см. фиг. 5) порог срабатывания элемента 21 выбирают больше амплитуды десятого и меньше амплитуды девятого периодов колебаний контура.30 В предпочтительном варианте (см. фиг. 6) декада 22 обычно находится в девятом состоянии. При это.м с выхода дешифратора 23 конечного состояния на стробпрующий вход мультивибратора 17 поступает сигнал запре- 35 та автоколебаний. Приход импульса обратного счета переводит декаду в режим автоколебаний. Импульсы с выхода последнего поступают на счетный вход декады и на выход 15 ждущего генератора 6. После появле- 40 ния девяти выходных импульсов декада 22 вновь оказывается в девятом состоянии, и на управляющий вход мультивибратора 17 поступает сигнал занрета. С выхода 28 дешифратора 23 снимается импульсный сигнал, 45 длительность которого равна девяти периодам следования импульсов на выходе 15 геператора 17. В схеме, приведенной иа фиг. 7, импульс обратного счета, поступающий на клемму 9, 50 запускает геиератор 6 первого разряда, выполненпый, например, но схеме, изображенной на фиг. 6, который формирует, кроме девяти импульсов, строб-импульс с длительностью, равиой длительности пачки, причем 55 начало строб-импульса совнадает с моментом ноступления имнульса обратного счета. Строб-имнульс с выхода генератора 6 поступает на вход 33 схемы 29 выделения максимальной длительности. В случае перехода 60 5 тора 5, постунатощие на вход 9 схемы 30 дизъюнкции. Наличие двух сигналов на входе схемы 31 конъюнкции обеспечивает наличие сигнала на ее выходе, т. е. и на втором входе схемы 30 дизъюнкции. Очевидно, что длительность сигнала на вы.ходе схемы 31 конъюнкции определяется длительностью строб-импульса на входе 33, хотя запускающий импульс на входе 9 может быть намного короче. Таким образом, схема 29 решает задачу выделения на всей последовательности тех строб-импульсов, которые соответствуют моменту перехода из состояния «О в состояние «9. Схема 32 конъюнкции при этом пропускает на выход 15 пачку пз девяти импульсов, которые будут сосчитаны старшим разВ схеме на фиг. 2 нужный строб-импульс, открывающий схему 36 конъюнкции, выделяется при помощи триггера 35, на вход 9 установки «1 которого поступают сигналы с выхода селектора 5, а на вход 37 установки «О - сигналы об окончании строб-импульса с ждущего генератора 6 первого разряда. В генераторе, представленном на фиг. 9, сигнал с выхода селектора 5, поступающий па вход 9, запускает одновнбратор 39, который формирует импульс с длительностью, равной или большей длительности пачки из девяти импульсов, которые и проходят на выход 15 схемы 40 конъюнкции. В схемах, представленных на фиг. 7, 8, 9, схема 29 выделения максимальной длительности, триггер 35 и одновибратор 39 выполняют функцию элемента памяти, нереключаемого на время прохождения начки из девяти импульсов с младшего разряда в момеит перехода последним из состояния «О в состояние «9. Предлагаемое устройство по блок-схеме на фиг. 1 позволяет осуществлять прямой и обратный счет импульсов при использовании любых декад прямого счета и ждущих генераторов девяти импульсов по блок-схеме па фиг. 2-9. Предмет изобретения Десятичный реверсиный счетчпк импульсов, содержащий декады прямого счета и логпческие схемы совпадения и объединения, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, каледый разряд счетчика иа декадах прямого счета содержит ждущий генератор девяти импульсов, вход запуска ждущего генератора первого разряда соединен с шиной импульсов обратного счета, а всех остальных с шиной импульсов заема предыдущего разряда, выход каждого ждущего геператора через схему объединения соединен со

S9r

Фиг 5

Фиг.7

г,.

/ 7СС1И

Л5 Фиг 9

Фиг 8