Реверсивный двоично-десятичный счетчик импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K23/02 

1

Изобретение относится к области импульсной техники.

Известен реверсивный двоично-десятичный счетчик импульсов, содержащий счетные ячейки, запоминающие триггеры, схему разделения входных импульсов, схему формирования тактовых импульсов, логические элементы, сигналы с которых поданы на входы триггеров, направления счета, вентили и одновибраторы задержки.

Данный счетчик имеет сложную схему.

Наиболее близким к заявленному является реверсивный двоично-десятичный счетчик, по авт. св. № 544133, который содержит вентиль сложения, соединенный через логический элемент ИЛИ с входом счетной декады, выход которой через логический элемент И и логический элемент ИЛИ соединен с входом следующей счетной декады, выход которой через элементы И и ИЛИ соединен с входом следующей счетной декады, причем к нулевым входам триггеров счетных декад подключены блоки выявления нуля декад, выходы которых соответственно соединены с входами сброса триггеров, другие входы которых соединены с входами логических элементов И, а выход вентиля вычитания соединен с входом сброса блоков выявления нуля декад, с входом формирователя, при этом выходы блоков выявления

нуля счетных декад соединены с входами блока выявления нуля счетчика.

Недостатком данного счетчика является невозможность .формирования одинаковых кодов

от равных положительных и отрицательных чисел.

Целью изобретения является формирование одинаковых кодов от равных положительных и отрицательных чисел.

Это достигается тем, что в реверсивный двоично-десятичный счетчик, содержащий вентиль сложения, соединенный через логический элемент ИЛИ с входом счетной декады, выход которой через логический элемент И и логический элемент ИЛИ соединен с входом следующей счетной декады, выход которой через элементы И и ИЛИ соединены с входом следующей счетной декады, причем к нулевым входам триггеров счетных декад подключены

блоки выявления нуля декад, выходы которых соответственно соединены с входами сброса триггеров, другие входы которых соединены с входами логических элементов И, а выход вентиля вычитания соединен с входом сброса

блоков выявления нуля декад, с входом формирователя, при этом выходы блоков выявления нуля счетных декад соединены с входами блока выявления нуля счетчика, введены блок согласования, два дополнительных логических

элемента И и дополнительный триггер, причем

ОДНИ входы блока согласования подключены к выходам дополнительного триггера, другие входы блока согласования соединены с источниками входных импульсов, а его выходы подключены к входам соответственно вентиля сложения и вентиля вычитания, при этом входы дополнительного триггера соединены с выходами дополнительных логических элементов И, первые входы которых соединены с выходом блока выявления нуля счетчика, а вторые входы соединены с источниками входных импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема описываемого счетчика; на фиг. 2 приведена схема блока согласования.

Счетчик содержит вентиль сложения 1, вентиль вычитания 2, логические элементы ИЛИ 3-5, счетные декады б, 7, логические элементы И 8-13, блоки 14, 15 выявления нуля декад, триггеры 16-18 с раздельными входами, формирователь 19, блок 20 выявления нуля счетчика, блок согласования 21.

В состав блока согласования входят логические элементы ИЛИ 22, 23 и логические элементы И 24-27.

Принцип работы счетчика заключается в следующем.

В зависимости от того, с каким знаком поступают счетные импульсы на счетчик, а также в зависимости от знака числа, накопленного в результате предыдущей работы счетчика, который фиксируется триггером 18, на выходе блока согласования 21 возбуждается сигнал, управляющий сложением, либо вычитанием счетчика. Ири этом если знак, с которым поступает счетный импульс на счетчик, совпадает со знаком числа, накопленного в счетчике, то блок согласования 21 на своем выходе дает сигнал, управляющий сложением счетчика, в противном случае будет сигнал на вычитание.

Например, в результате предыдущей работы счетчика в нем накопилось какое-то положительное число, о чем будет свидетельствовать состояния разрядов (не показаны), счетных декад 6 и 7 счетчика, и сигнал с соответствующего выхода триггера 18. Если счетный импульс поступает на счетчик с положительным знаком, то блок согласования 21 дает сигнал на сложение, при этом логическая единица поступает на вход вентиля сложения 1 и Бходы элементов И 8, 9. Поступающий на счетчик счетный импульс через вентиль сложения 1 и элемент ИЛИ 3 поступает на вход счетной декады 6. Если возникает импульс переноса с выхода счетной декады 6, то он, пройдя элемент И 8 и элемент ИЛИ 4, поступит на вход второй счетной декады и т. д. Таким образом, содержащееся в счетчике положительное число увеличится на единицу.

Аналогичным образом работает счетчик, если в нем накоплено отрицательное число и на вход счетчика приходит счетный импульс с отрицательным знаком.

ЕСЛИ в счетчике Накоплено положительное число, а на вход счетчика поступает счетный импульс с отрицательным знаком, то блок согласования 21 дает сигнал на вычитание счетчика, т. е. на вход вентиля вычитания 2 приходит логическая единица. Счетный импульс через вентиль вычитания поступает на вход формирователя 19, который от вспомогательного генератора (не показан), входящего в состав этого блока, частота генерации импульсов которого на порядок превышает частоту поступающих на вход счетчика счетных импульсов, формирует на одном из своих выходов серию из девяти импульсов. Одновременно счетный импульс с выхода вентиля вычитания 2 поступает на входы блоков 14 и 15. При этом если содержимое счетной декады 6 и (или) 7 равно нулю, то импульс с выхода вентиля 2 пройдет через соответствующий блок

14 и (или) 15 на вход соответствующего триггера 16 и(или) 17, устанавливая их в нулевое состояние, при котором на вход элементов И 10 и(или) И поступает логическая единица.

Серия из девяти импульсов, сформированная формирователем 19 поступает через элемент ИЛИ 3 на вход первой счетной декады 6, а также на вход элемента И 10. При этом если триггер 16 находится в нулевом состоянии,

что говорит о том, что перед вычитанием содержимое счетной декады 6 равнялось нулю, то серия из девяти импульсов пройдет через элемент И 10 и элемент ИЛИ 4 на вход второй счетной декады 7. Аналогично, если перед

вычитанием содержимое счетной декады 7 равнялось нулю, о чем будет говорить нулевое состояние триггера 17, то серия из девяти импульсов через элемент И 11 и элемент ИЛИ 5 поступит на вход следующей счетной декады. Поступление девяти импульсов в суммирующую счетную декаду равносильно вычитанию единицы из содержимого этой декады. Если же перед вычитанием содержимое младщей счетной декады отличалось от нуля, то

серия из девяти импульсов не пройдет на входвторой и последующих декад, независимо от того, были более старшие счетные декады в нулевом состоянии перед вычитанием или нет,

Возникающие импульсы переноса с выхода счетных декад не проходят на вход следующих декад, так как в режиме вычитания счетные декады работают независимо, поскольку на входы элементов И 8 и 9 поступает логический нуль. Процесс вычитания в счетных декадах заканчивается после прихода девятого импульса.

Для того, чтобы подготовить счетчик к вычитанию следующей единицы из содержимого

счетчика, задержанный девятый импульс с выхода формирователя 19 поступает на входы триггеров 16 и 17, устанавливая их в исходное состояние. Таким образом, содержащееся в счетчике положительное число будет

уменьшено на единицу.

Аналогичным образом работает счетчик, если в нем накоплено отрицательное число и на его вход приходит счетный импульс с положительным знаком.

Рассмотрим теперь работу счетчика, когда его содержимое равно нулю и на вход счетчика приходит счетный импульс с соответствующим знаком. Если знак приходящего счетного импульса совпадает со знаком содержимого счетчика, т. е. состоянием триггера 18, то на выходе блока согласования 21 будет сигнал на сложение и счетчик будет работать как описано для этого случая выше. Если знак приходящего счетного импульса не совпадает со знаком содержимого счетчика, то вначале, как описано выше, блок 21 даст сигнал на вычитание, т. е. на вход вентиля 2 приходит логическая единица. Счетный импульс через вентиль 2 поступает на вход формирователя 19, а также на входы блоков 14 и 15. Поскольку содержимое всего счетчика равно нулю, то блоки 14 и 15 выдают сигналы, которые установят триггеры 16 и 17 в нулевое состояние, при котором на входы элементов И 10, 11 поступает логическая единица. Одновременно сигналы с выходов блоков 14 и 15 поступают на входы блока 20, который формирует выходной сигнал при совпадении сигналов с выхода блоков 14 и 15. Выходной сигнал блока 20 поступает на вход формирователя, запрещая тем самым формирование серии из девяти импульсов, а также поступает на входы элементов И 12 и 13, из которых срабатывает тот, который приведет в соответствие знак приходящего счетного импульса со

знаком содержимого счетчика. Как только срабатывает триггер 18, т. е. он запомнит знак приходящего на счетчик счетного импульса, когда содержимое счетчика равнялось нулю,

то блок согласования 21 даст сигнал на сложение и счетный импульс, пройдя вентиль 1 и элемент ИЛИ 3, поступит на вход первой счетной декады 6. Формирователь 19 выдает сигнал соответствующий задержанному девятому импульсу, который установит триггеры 16 и 17 в исходное состояние. Таким образом содержимое счетчика вместо нуля станет равным единице, а знак этой единицы запомнится триггером 18.

Формула изобретения

Реверсивный двоично-десятичный счетчик импульсов по авт. св. № 544133, отличающийся тем, что, с целью формирования одинаковых кодов от равных положительных и отрицательных чисел, в него введены блок согласования, два дополнительных логических элемента И и дополнительный триггер, причем

одни входы блока согласования подключены к выходам дополнительного триггера, другие входы блока согласования соединены с шинами входных импульсов, а его выходы подключены к входам соответственно вентиля сложения и вентиля вычитания, при этом входы дополнительного триггера соединены с выходами дополнительных логических элементов И, первые входы которых соединены с выходом блока выявления нуля счетчика, а вторые входы - с шинами входных импульсов.

Р

.1

.г