Реверсивный счетчик Советский патент 1978 года по МПК H03K21/10 

1

Устройство относится к радиотехнике н предназначено для систем автоматики и вычислительной техники.

Известный реверсивный счетчик, каждый разряд которого содержит инверторы, соединенные со счетным триггером, выход которого соединен с цепями переноса сложения и вычитаиия, входы которых объединены с входами инверторов, не позволяет получать результаты счета в прямом коде 1.

Из известных реверснвиых счетчиков наибрлее близким к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные дизъюнктор команд, формирователь импульсов обращения, кодовый дизъюиктор, кодовый триггер и конъюнктор спроса, второй вход которого соединеи с шиной опроса, а входы днзъюнктора команд, через триггер реверса соединены с командными шинами, и суммирующий счетчик, каждый разряд которого содержнт последовательно соедниенные дизъюнктор, счетный трнггер и конъюнктор, соединенный своим выходом с входом дизъюнктора последующего разряда, -при этом вторые входы дизъюикторов и коиъюнкторов соедннены с выходом формирователя импульсов обращения, а выход конъюнктора старшего разряда соединен с другим входом кодового

дизъюнктора, со счетным входом триггера знака и с третьим входом дизъюнктора иладшего разряда, первый вход которого соединеи с шииой входного сигнала 2.

Известный реверсивный счетчик позволяет получить результат счета в прямом коде, который, однако разрушается при считывании, а это не позволяет применять известное устройство в системах, где должна быть сохранена непрерывность счета.

Целью изобретения является обеспечение иеразрушающего считывания ннформаци) в прямом коде.

Это достигается тем, что в реверсивный счетчик, содержащий последовательно соединенные днзъюнктор команд, формирователь импульсов обращения, кодовый дизъюнктор. кодовый триггер и конъюнктор опроса, второй вход которого соедннен с шиной опроса, входы дизъюнктора команд через триггер реверса соединены с командными шинами, и суммирующий счетчик, каждый разряд которого содержит последовательно соединенные дизъюнктор. счетный трнггер и конъюнктор. .соединенный свЛим выходом с входом дизъюнктора последующего разряда, при этом вторые входы дизъюнкторов и конъюнкторов соединены с выходом формирователя импульсов обращения, а выход конъюнктора старшего разряда соединен с другим входом кодового дизъюнктора, а также со счетным входом триггера знака и с третьим входом дизъюнктора младшего разряда, первый вход которого соединен с шиноГз входного сигнала. Введен логический элемент И - ИЛИ, выход которого соединен с входом дизъюнктора команд, а триггеры вяодов соединены соответственно с шиной сигнала восстановления и с выходами триггеров- знака и реверса. На чертеже приведена функциональная схема реверснвного счетчика. Предлагаемый реверсивный счетчик состоит из суммирующего счетчика, каждый разряд ко орого содержит последовательно соединенные дизъюнктор , счетный триггер 2 и конъюнктор 3, соединенный своим выходом с входокз дизъюнктора 1 последующего разряда. Кроаяг того, содержатся последовательно еоедянеквые дизыонктор команд 4, формирователь имщадьСО8 обращений 5 кодовый дизъюнктсф б, кодовый триггер 7 я KOHbsoHKTop оорсеа 8, другой вход которого еседикен с Ш18ной оироса 9, а выход соединен с входом Д18зъюнктора команд 4, другие входы которогО «срез трягге-р реверса 10 соединены с когяанднымЕ шикамн сложения II и вычйтакня 12. Вход 13 сигнала соединен спервь м входом дйзъюнктора f младшего разряда счетчики. Выход формирователя импульсов обращения 5, соединен с вторыми входами конъюикторов 3 к дизъюнктоpos I каждого разряда суиллйруюш.еге счет-чика. Выход конъюнктора 3 старшего разряда соединен с другим входом кодового дизъюкктора 6. с третьим входом дизьюнктора I младшего разряда и со. счетным входом триггера sSiaKa 14, соединенного сашз&зя выходами с парей входов логического элемента И-ИЛИ 15, две другие пары входов которого соединены соответственно с выходагйи триггера реверса 16 н с ШИНОЙ сигнала восстаковлекия 16 Выход схемы И--ИЛИ 15 соединен с одййм т входов дизъюнктора команд 4. Перед началом счета реверсивный счетчик устанавливается в начальное состояние, при котором счетные трнг.еры 2 суммирующего счетчика установлены в нуль, триггер 7 закрывает конъюнктор 8, состояние триггера реверса 10 соответствует режиму суммирования, а состояние триггера 14 соответствует положительному числу в реверсивном ечетчкке. Если перед приходом счетных кмггульеов по шине 11 подана команда на сумиирован 1е, то триггер реверса 10 не изменяет своего состояния, а результатат суммирования т счетных импульсов, поступающих на вход 13, представляется в счетчике в прямом коде га. При этом в момент времени перед считыванием импульс опроса, поступающий по шине 9, не проходит через конъюнктор опроса 8, в результате инфор лация, записанная в счетчике, считывается без дополнительных преобразований в прямом коде. Импульс восстановления, поступающий по шине 16 в следующий момент времени после считывания, ке проходит элемент И - ИЛИ 5, закрытый потенциалами с выходов триггеров реверса 10 и триггер знака 14. Есля после суммирования m импульсов по командной шнне 12 подается команда на вычитание, то триггер реверса 10 изменяет свое состояние и через дизъюнктор команд 4 запускает форм1фователь 5. Импульс обращения, поступающий с выхода формирователя 5 через дизъюнкторы I, изменяет состояние счет-. кых триггеров 2 на обратное, переводя записанное а суммирующем счетчике число m в обратный код |2 -т-1|. Этим же импульсом для устранения импульсов переноса на время обращения закрываются конъюнкторы 3 и через Дизъюнктор ft изменяется состояние триггера , сяч-яал которого при этом открывает койъюнктор 8. Следующие вычитаемые к имнульсов, поступа.ющие на вход 13, суммируются е обратным кодом числа т, накоплениого в режнме сложения. В результате в счетчике за исьшается код |2(т-гс) - 1. В момент BpesseHBs перед считыванием импульс опроса через конъ онктор 8 и дизъюнктор 4 запускает формирователь 5, импульс которого осуществляет повторное обращение кода числа, записанного в счетчике. В результате повторного обращения кода в счетчике остается число (т-к) ш-(С и производится считывание чксла (т-к) в прямом коде. Если 8 начальном состоянии перед приходом счетных импульсов по шине 2 подается ком.анда на вычйтанне, то изменяется состояние триггера реверса 10, запускается формирователь 5, кодовым триггерам открывается конък н ктор 8 и происходит обращение нуля в счетчике в обратный рсод (III ... I). В следующий момент времени первый вычитаемый счетный ймпульс., поступающий на вход 13, переполняет ечетчнк. Импульс переполнения с выхода конъюкктора 3 старшего разряда переводит триггер 14 в состояние, соответствующее отрнцаТельному числув счетчике, и через дизъюнктор 6 посредством кодового триггера 7 закрывается, конъюнктор 8, а через дизъюиктор 1 младшего разряда в счетчике записывается единица. Последующие к-1) вычитаемых импульсов суммируются е единицей в счетчике так, что в нем записывается чис-ю (-)К, где зиак |«й.,ус (signk (- t)l запоминается в триггере {4. В момент перед счш-ыванием импульс спро са не приводит к обращению кода и ииформация считывается в прямом коде без потери зкака. В этом случае, как и в случае суммирования, импульс восстановления ие проходит через элемент И-ИЛИ 15, закрытый дотег циалами триггеров реверса и знака 10 и 14 которые, однако, к это.аду моменту оба изменили свои. СОСТОЯНИЯ. Если после вычитана к импульсов по ком-ам-дной шйне Н ггодается команда иа сложение, то триггер pesepca 10 изменяет свое состояние и чер)ез дизъюнктор 4 запускается формирователь 5. Импульс обращения переводит записанное Чмсло в счетчике в обратный код ( 1) № открывает койъюнктор 8. С дующне суммируе 1ые m кнтуяьсов, поступаюи не на вход 13, еутамируюгся с обратным кодом числа К., накопленного в режиме вычитания. При этом в счетчике записывается код ( -(к-т) -1, а в триггере 14 при к т сохраняется знак (-1). Перед считыванием импульс опроса осуществляет повторное обращение числа, записанного в счетчике. В результате повторного -обращения кода в счетчике остается число (-1) (к-т) и производится считывание числа в прямом коде. После считывания информации с предварительным обращением кодов далънейщий непрерывный счет импульсов в рассмотренных случаях как в режиме вычитания после сложения (первый случай), так и в режиме сложе«ия после вычитания (второй случай) до подачи импульсов восстановления становится невозможным. Это объясняется тем, что. например, в первом случае при дальнейщем вычитании в счетчике к числу (т-/с) добавится f-импульсов, и в счетчике запишется число {т-к + t) вместо (т-«-). При переходе же к суммированию Е импульсов добавятся к обратному коду числа (т-к), и в результате в счетчике запишется число (т-к-)- - 1, которое и после обращения не соответствует правильному результату считывания (т-к + t). Во втором случае при дальнейшем суммировании после вычитания I импульсов добавится к числу (к-т) и в счетчике запишется число (-1) X (к-m + t) вместо (-1) (к-m-О, При переходе же к вычитанию числа I добавится к обратному коду числа (к-т) и в результате в счетчике запишется число (-1) (2 (к-га-О -IJ, которое и после обращения не соответствует правильному результату считывания (-1) (к-т4-. Таким образом, обращение кода перед считыванием приводит к такому изменению информации в счетчике, что отсутствие схем восстановления не позволяет осуществить непрерывный счет импульсов. Иными словами, если в реверсивном счетчике после суммирования производится вычитание с последующим считыванием и выполняется неравенство (т-к) 0 или же после вычитания производится суммирование н выполняется неравенство (к-т)0, то возможно разрушение информации. Для устранения возможного разрушения информации при считывании и обеспечения непрерывности счета импульсов введен логический элемент И-ИЛИ 15. Выход элемента И-ИЛИ 15 соединен с входом дизъюиктора 4, а три пары входов соединены соответственно с шиной 16 и с выходами триггеров знака и реверса 10 и 14. Как в первом, так и во втором случае после считывания с обращением кодов триггеры 10 и 14 находятся в таком состоянии, что своими потенциалами открывают одни из двух элементов И в составе логического элемента И-ИЛИ 15 и импульс восстановления, проходя через элемент И- ИЛИ 15 и дизъюнктор 4, производит обращение кодов, восстанавливающее информацию. После такого восстановления можно продолжать непрерывный счет импульсов без обнуления счетчика. Действительно, в первом случае кол (т-/с) после восстанавливзющегч) обращения преобразуется в обратный (т-/с)-1): При последующем вычитании 1 нмпульсов в счетчике записывается число (.)-1, которое при считывании после повторного обращения соответствует правильному результату (т-к-t). При суммировании же обратный код, полученный при таком восстановлении, преобразуется в прямой код {т-к) и происходит суммирование f. .импульсон. В результате в счетчике записы 1ается число (т-к + Е) и происходит правильное считывание. -Акалогично цля второго случая, код (-1) (к-т) после восстанавливающего обращения преобразуется F виду (-1) 2 -(к-ni) -1. При последующем суммировании i сов Б счетчике записывается число (-) {2- -(к-m-1) - I, которое при считывании после повторного обращения соответсвует праекль ному результату (-1)(к-т-t). При вычитании же обратный код, полученныГ при восстановлении, преобразуется к прямой (-1)(к-гп) и происходит суммирование t импульсов.. В результате в счетчике записывается число (-1) (к-m + С) и проис.ходнт правильное считывание. Формула изобретения Реверсивный счетчик, содержащий последовательно соединенные дизъюнктор команд, формирователь импульсов обращения, кодовый дизъюнктор, кодовый триггер и конъюнктор опроса, второй вход которого соединен с шиной опроса, входы дизъюнктора команд через триггер реверса соединены с командными шннами, и суммирующий счетчик, каждый разряд которого содержит последовательно соедииенные дизъюнктор, счетный триггер и конъюнктор, соединенный своим выходом со входом дизъюнктора последующего разряда, при этом вторые входы дизъюнкторов и конъюнкторов соединены с выходом формирователя импульсов обращения, а выход конъюнктора старшего разряда соединен с другим входом кодового днзъюнктора, а также со счетным входом триггера знака и с третьим входом дизъюнктора младшего разряда, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрущающего считывания информации в прямом коде, введен логический элемент И -ИЛИ, выход которого соединен со входом дизъюнктора команд, а три пари входов соединены соответственно с шииой сигнала восстановления и с выходами триггеров реверса и знака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторские свидетельство СССР № 372698, М. КЛ.2 Н 03 К 21/iO, 05.01.7L 2.Авторское свидетельство СССР № 414744, М. кл. Н 0,3 К 23/{Ю. 20.03.72.

&Ш)

90LT

гг

И

: 7

ав