Реверсивный счетчик импульсов Советский патент 1976 года по МПК H03K23/04 

Изобретение относится li импульсной технике.

Известен счет-:ик импульсов Ll.. содержащий двоичные пересчетные ячейки, устройство для переключения направ.ченкя счета на слсженяе либо зычитание, которое управляется триггером, задающим знак подсчитываемых импульсов, и элементы задерх ки.

Известен реверсивный счетчик импульсов 2}, содержащий ряд каскадов триггеров, каждь й из которых соединяется с предыдущим через схему связи. Каждый из кас:- адоБ Емеет пряхмой и обратный входы, соединеннь;: : :с,п:с-чами, подсоединенными к дифференглирЗ ощи1Л цепям. Сигнал управлени ключами постугеэт через схемы уменьшения фронтов. Этот счатчик сложен.

Наи5о 7.еэ близким по технической сути к предлагаемо1у1 счетчику является реверсивньй счетчик r3j, предназначенный для счета числа импульсов, не являющихся целой степенью трех. Он содержит блок реверса, состоящий из трех логических элементов И-ИЛИ, сострэтстззющие входы которых

подключены к входам сложения и вычитания счетные двухступенчатые триггеры Т -типа вход первого из которых подключен к входу счетчика, а входы последующих соединены с выходами логических элементов И-ИЛ И причем вторые входы счетных двухступенчатых триггеров Т -типа подключены к схеме сброса, состоящей из триггера сброса и вентиля; и дешифратора, входы которых соединены соответственно с выходами указанных триггеров и соответствующими входами счетчика.

Этот счетчик неустойчив в функционировании, что связано с наличием ложных импульсов сброса в цепях установки счетчика в исходное состояние.

Цель изобретения - повышение надежности.

Это достигается тем, что в предлагаемый реверсивный счетчик введены дополнительный дешифратор и триггер направления счета R S - типа с двумя группами R и S входов, связанных по логической функции И, причем выход дополнительного дешифратора подключен к первым R и S

входам триггера направления счета, вторые R и S входы которого соединены соответственно с входами сложения и вычитания, а выходы триггера направления счета подключены к первым дополнительным входам упомянутых дешифраторов, вторые дополнительные входы упомянутых дешифраторов соединены с соответствующими им входами сложения и вычитания

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого счетчика.

Счетчик содержит блок реверса, состоящий из логических элементов И-ИЛИ 13, счетные двухступенчатые триггеры 4-7 Т-типа, дешифратор 8, триггер 9 направления счета, представляющий тактируемый RSтриггер, имеющий две группы R и S входов, связанных внутри групп по функции И дешифратор 1О канала сложения, дешифратор 11 канала вычитания, схему сброса, состоящую из триггера сброса 12 D - типа и вентиля 13. На входы 14, 15, 16 счетчика подаются соответственно входные сигналы, сигналы сложения и сигналы вычитания. Индексами 17, 18 обозначены выходы счетчика.

Счетчик работает следующим образом.

Исходное состояние счетчика характеризуется кодом ОООО, При этом на выходе дешифратора 8 вырабатывается управляющий сигнал с высоким уровнем напряжения (логическая 1), который подается на первые R и S входы триггера 9 направления счета синхронизируемого инверсной по отношению ко входной последовательностью импульсов, поступающих на вход 14. Вторые I и S входы триггера 9 направления счета соединены соответственно с входами сложения и вычитания, на которые поступают сигналы счета,

Сигнатхы счета представляют собой потенциальнзю последовательность - единичных посылок, поступающих либо на вход сложения, либо на вход вычитания. Под единичной посылкой понимается потенциальный сигнал с высоким уровнем напряжения (логическая 1), имеющий длительность, равную периоду следования рабочей частоты счетчика. Входные импульсы представляют собой последовательность импульсов тактовой частоты, поступающих на вход 14 при наличии сигналов счета сложения или вычитания. Так как сигналы счета являются потенциальными сигналами, то они одновременно являются и сигналами управления реверсом счетчика. С появлением первого входного импульса на выходах триггера 9 направления счета устанавливаются уровни напряжения, один из которых снимает запрет с соответствующего дешифратора, а второй уровень напряжения

блокирует другой дешифратор . По концу первого входного импульса в счетчике установится первая кодовая комбинация, и при сохранении первоначального направления счета с приходом каждого очередного входного импульса счетчик переходит из одного состояния в другое как обычный бинарный счетчик. Для получения коэффициента счета, равного пятнадцати по обоим каналам, дешифратор 1О настраивается на комбинацию с кодом 1110, а дешифратор 11 - на комбинацию с кодом ОО10. Вторые дополнительные входы обоих дешифраторов соединены с соответствующими им входами 14, 15, на которые поступают сигналы счета, это позволяет при накоплении счетчиком четырнадцати импульсов счета по одному из каналов выделить с приходом пятнадцатого импульса счета по этому же каналу результат счета в виде сигнала с длительностью единичной посылки.

Так, в случае работы на сложение при состоянии счетчика 1110 и приходе следующего сигнала счета на вход 14 на выходе дешифратора 10 вьщеляется результат счета с длительностью единичной посылки. Результат счета с выхода дешифратора поступает на информационный вход D -триггера 12, который синхронизируется инверсной по отношению ко входной последовательностью импульсов, поступающих ла вход 14, тем самым осуществляет задержку выходного сигнала с дещифратора данного канала на время паузы между окончанием четырнадцатого входного сигнала счета и началом записи в счетчик пятнадцатого входного сигнала.

Задержанный сигнал результата счета с выхода триггера 12 подается на вход вентиля 13, на второй вход которого поступает входная ИIvшyльcнaя последовательность с входа 14, в результате чего на выходе вентиля появляется импульс сброса в промежутке между окончанием сигнала результата счета на выходе данного дешифратора и началом записи следующего очередного входного сигнала счета. Импульс сброса с выхода вентиля поступает в цепь сброса и осуществляет принудительную установку счечика в исходное состояние с кодом 0000. После этого счет импульсов начинается сначала.

В процессе работы счетчика смена сигналов управления на выходах триггера 9 направления счета может произойти лишь при получении разности счета между каналами сложения и вычитания, равной нулю, т.е. при прохождении через исходную (нулевую) комбинацию, и наличии в последующий момент времени на одном из входов сложения или вычитания сигнала счета. Это позволяет исключить появление ложных сигналов счета на выходах дешифраторов 1О или 11, а следовательно, исключить сбой в рабо те счетчика в случае, когда в процессе счета по одному из каналов направление счета меняется на противоположное, так как комбинации, на которые настроены дешифраторы каждого из каналов, являются промежуточными комбинациями счета для противоположного канала. Реверсивный счетчик устойчив в функционировании, так как исключает появление ложных сигналов счета на выходах дешифра торов канала сложения и вычитания при реверсах за счет управления этими дешифраторами триггером направления счета. Таким образом, изобретение позволяет упростить схему счетчика, повысить надежность его в работе и расширить функционал ные возможности при сохранении быстродей ствия. Формула изобретения Реверсивный счетчик импульсов, содержащий блок реверса, состоящий из трех логических элементов И-ИЛИ, соответствующие входы которых подключены к входам сложения и вычитания, счетные двухступенчатые триггеры Т -типа, вход первого из ко торых подключен к входу счетчика, а входы последующих соединены с выходами логических элементов И-ИЛИ, причем вторые входы счетных двухступенчатых триггеров Т-типа подключены к схеме сброса, состоящей из триггера сброса и вентиля; и дешифраторы, входы которых соединены соответственно с выходами указанных триггеров и соответствующими входами счетчика, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительный дешифратор и триггер направления счета R S - типа с двумя группами R и S входов, связанных по логической функции И, причем выход дополнительного дешифратора подключен к первым R и S входам триггера направления счета, вторые R и Ъ входы которого соединены соответственно с входами сложения и вычитания, а выходы триггера направления счета подключены к первым дополнительным входам упомянутых дешифраторов, вторые дополнительные входы упомянутых дешифраторов соединены с соответствующими им входами сложения и вычитания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Акц. заявка ФРГ № 2124998, кл, 21а 36/22, 19.07.73. 2.Акц. заявка Великобритании № 1321ОЗО. кл. G 4 Л, 20.06.73. 3.Авт. св. № 311405, кл. Н ОЗ к 23/00, 12.10.67 (прототип).