Цифровое устройство Советский патент 1979 года по МПК G04F10/04 

(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

365

кпючены на первые входы схем И и первый вход служит вторым входом устройства, а второй подкпючен к выходу бпока синхронизации, переключатель, первая naps неподвижных контактов которого подключена к выходам второго триггера, подвижный контакт ко второму входу первой схемы И , а первый контакт второй пары неподвижных контактов подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй контакт второй пары неподвижных контактов подкпючен к первому входу третьей схемы ИЛИ и второму входу второй схемы И, который служит третьим входом устройства, а второй подвижный контакт соединен с первым входом дополнитепьной схемы управления, причем выход регистра через второй вход третьей схемы ИЛИ подключен на вход второго триггера, второй вход схемы управления, второй вход дополнительной схемы управления и второй вход первой схемы ИЛИ объединены и служат четвертым входом устройства, а третий вход дополнительной схемы управления включен на первый вход устройства.

Схема цифрового описываемого устройства изображена на чертеже.

Пифровое устройство содержит счетчик 1, на вход которого через схему управления 2 подключен вход 3 тактовых импульсов по цепи. Единичные выходы всех триггеров счетчика 1 .связаны с нулевыми входами тр,иггеров регистра 4. На вход регистра 4, включенного по схеме счетчика, через логическую схему ИЛИ 5 и схему управления 6 подключен вход тактовых импупьсов по цепи. Схемы управления 2 и 6 могут б&ть выполнены в виде триггера, управляющего логической схемой И, На вторые входы схем управления 2 и 6 подан сигнал начала отсчета п цепи 7, который подан также через логическую схему ИЛИ 5 на вход регистра 4. Выходы старшего триггера регистра 4 через логическую схему ИЛИ экстремума 8 соединен со входом триггера экстремума 9, Оба выхода триггера экстремума через одну пару контактов переключателя 10 через первую логическую схему И сброса 11 и логическую схему ИЛИ сброса 12, соединены со вторым входом схе мы управления 2 и через другие онтакть переключатепя 10 - со вторым входом схемы управления регистром 6. На этот же вход через еще одни контакты переключателя Ю подсоединена цепь окончания счета 13, ко}ОЗ1

тора я также связана со вторым входом логической схемы ИЛМ экстрему ма 8 и входом логической схемы И сброса 14, выход котор( соединен со вторым вхо5 дом логической схемы И/1И сброса 12. Вторые входы обеих логических схем И сброса (11 и 14) подсоединены к различным выходам триггера сброса 15, у которого на один вход подключена o цепь сигнала сброса 16, а второй вход связан с выходом гашения счетчика блока синхронизации 17, вход которого подключен к выходу логической схемы ИЛИ сброса 12 и у которого кроме выхода S гашения счетчика, подключенного к соответствующему входу счетчика 1, имеются также выходы гашения регистра и перезаписи из счетчика в регистр, подключенные к соответствующим входам регистра 4 и счетчика 1.

Работа цифрового устройства происходит следующим образом.

В исходном состоянии в связи с тем, что единичные выходы триггеров счетчика 1 связаны с нулевыми входами триггеров регистра 4, число из счетчика 1 переписьгеается в регистр 4 в обратном коде, а затем счетчик 1 сбрасывается в ноль

Сигнал.начала счета, поступающий по цепи 7, на вторые входы схем управления 2 и 6, пропускает тактовые импульсы с входа 3 на входы счетчика 1 и через логическую схему ИЛИ 5 на вход регистра 4, добавляя предварительно единицу к числу, находящемуся в регистре.

Тактовые импульсы входа 3 подсчиты ваются в счетчике и подсум1у1ируются к - числу, находящемуся в регистре.

Сигнал окончания счета по цепи 13 поступает через переключатель 10 на трети вход схемы управления 6, а через логическую схему ИЛИ экстремума 8 - о на счетный вход триггера экстремума 9.. Сигнал с выхода триггера 9 через переключатель 10, логическую схему И сброса 11 и логическую схему ИЛИ сброса 12 поступает на третий вход схем управления 2 и 6, прекращая подсчет тактовых импульсов счетчиком 1 и регистром 4.

В случае поиска минимума переключатепь 10 находится в правом положении. Третий вход схемы управления 6 соединен непосредственно с цепью 13, а третий вход схемы управления 2 через логическую схему И 1 1 и логическую 5 схему МЛН 12 соедшгрн с еаниичпым хопом триггярп О. Тактовые импупьсы, поступающие на вход регистра 4, добавляются к чиспу, записанному в нем и явпяюшемуся обрат ным тому чиспу, которое было зафиксировано в предыдущем измерении. По сиг налу начала счета через логическую схему ИЛИ 5 к нему предварительно добавляется единица, поэтому в момент, когда количество импульсов, поступивших на вход счетчика 1, станет равным количеству импульсов, поступивших в предыдущем случае, регистр 4 переполнится. Старший триггер регистра, переходя из единичного состояния в нулевое перебросит триггер экстремума 9 в единичное состояние. Сигнал через схему И -И и схему ИЛИ 12 поступает на третий вход схемы управления 2, закрывает ее и прекращает подачу тактовых импульсов на вход счетчика 1.

Таким образом, в счетчике 1 будет зафиксировано число, равное по значению предыдущему.

По приходу сигнала окончания счета по цепи 13 прекратится подсчет тактовых импульсов в регистре 4. Затем регистр гасится, информация из счетчика перезаписывается в регистр и счетчик гасится.

Такой цикл повторяется до тех пор, пока последующее число будет больше предыдущего (или равно ему). В случае, если каждое последующее число будет меньше предыдущего, регистр не пере- .полнится и ВТО число фиксируется в счечике, так как он выкшочается сигналом окончания счета по цепи 13, который, пройдя через логическую схему ИЛИ экстремума 8, перебрасьгеает триггер экстремума 9 в состояние,,.

Таким образом, в состоянии динамического равновесия в счетчике I будет храниться наименьшее из всех чисел, поступивших на вход цифрового устройства.

В случае поиска максимума переключатель 1О находится в левом положении, и третий вход схем управления 2 и 6 через переключатель 1О, схему И 11 и схему ИЛИ 12 подключен к нулевому выхо триггера экстремума 9. Прекращение счета в счетчике и регистре происходит, когда триггер 9 последовательно перейцет из Состояния О в состояние Т и вновь вернется в состояние О. Для этого на его счетный вход

В состояние О и прекратит подсчет импульсов в счетчике и регистре. В счетчике зафиксируется новое число, которое больше предыдущего.

S

Для перехода к измерению нового ряда временных интервалов экстремальное число, хранящееся в счетчике 1, сбрасьгоается сигналом, приходящим по цепи 16. Сброс осуществляется спевую-

0 шим образом.

По цепи 16 на триггер сброса 15 лопается сигнал сброса, который устанавливает этот триггер в состояние 1. Сигнал-может подаваться либо вручную

5 (от кнопки), либо автоматически из какогх)-«ибудь регистрирующего устройства. При переходе триггера сброса 15 в состояние 1 логическая схема И сброса 11 запирается, а логическая схема И сброса 14 открьтается. При этом обратная связь между регистром и счетчиком (между выходами триггера экстремума 9 и третьим входом схемы управления 2) разрьгоается. Первое из- « ерение после перехода триггера 15 в достояние 1 осуществляется независимо от всех предыдущих измерений, так лак счетчик открывается сигналом наg чапа счета (цепь 15), а закрьгаается, независимо от состояния триггера экстремума 9, сигналом конца счета, приходящим из цепи 13 на третий вход схемы управления 2 через открытую логическую схему И сброса 14 и логическую схему ИЛИ сброса 12. Сигнал с выхода схемы ИЛИ 12 поступает также на вход блока синхронизац.ш 17, в котором вырабатываются три импульса управления вы- через погическую схему ИЛМ 8 поцжно поступить два импульса - импупьс окончания счета (цепь 12) и импульс триггера старшего разряда регистра при его переполнении. Если поспецуюшее число меньше предыдущего, то первый придет сигнал окончания счета, который перебросит триггер 9 в состояние 1, но не выключит счетчик и регистр. При переполнении регистра 4 сигнал с его выхода вернет триггер 9 в состояние О, и в счетчике и регистре прекратится подсчет импульсов. В счетчике зафиксируется число, равное предыдущему. Если последующее число больше предььдущего, то вначале переполнится регистр 4, который переведет триггер 9 в состояние 1. Затем сигнал оконцация счета (цепь 13) вернет триггер 9 765 цифровым устройством: импупьс гашения регистра, импупьс перезаписи из счетчика 1 в регистр 4, импупьс гашения счетчика 1. При этом в регистр вводиится в обратном коде первое число нового ряда измерений. Импульс гашения счетчика поступает также на второй вход триггера 15 и Возвращает его в состояние О. Логическая схема И сброса 11 открывается и восстанавливает связь между триггером экстремума 9 и схемой управления счетчиком 2 по цепи: выходы. триггера 9, переключатель 10, схема И 11 схема ИЛИ 12, схема управления 2. Логическая схема И сброса 14 закрывается. Теперь схема управления счетчиком будет закрьгоаться только сигналом с выхода триггера экстремума 9 и в дальнейшем цифровое устройство работает в режиме поиска экстремума, сравнивая второе измерение с первым измерением, третье с экстремальным из первых двух, четвертое - с экстремальным из первых трех и т.д. Формула изобретения Цифровое устройство, содержащее блок синхронизации , счетчик, счетный вход которого включен на выход схемы управления, а выход - на вход регистра, приче первый вход схемы управления является первым входом устройства, отличаю IJDIDllVi ОЛь t.- W-ivi jVji ji-x v- iJ -t-j- -- - - -- е е С Я тем, что, с целью обеспечени ВОЗМОЖНОСТИ автоматической фиксации экстремального значения временного интервала, в него введены дополнительная схем управления, три схемы , через первую из которых выход дополнительной схемы управления подключен ко второму входу регистра, две схемы И, выходьт котоЗрых подключены к входам втор()й схемы ИЛИ, выходом псшкпючен ной ко второму входу схемы управления и ихоliy блока синхронизации, выходь которого подключены к соответствующим входам счетчика и регистра, два триггера, выходы первого из которых подключены на первые входы схемы И и первый вход служит вторым входом устройства, а второй подключен к выходу блока синхронизации, переключатель, первая пара неподвижных контактов которого подключена к выходам второго триггера, подвижный контакт - ко второму входу первой схемы И, а первый контакт второй пары неподвижных контактов подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй контакт второй пары неподвижных контактов подключен к первому входу третьей схе; ьг ИЛИ и второму входу второй схемы И, который служит третьим входом устройства, а второй подвижньлй контакт соединен с первым входом дополнительной схемы управления, причем выход регистра через второй вход третьей схемы ИЛИ подключен на вход второго триггера, второй вход схемы управления, второй Вход дополнительной схемы управления и второй вход первой схемы ИЛИ объединены и служат четвертым входом устройства, а третий вход Допопнитепьной схемы управления включен на первый вход устройства. Источники информации, принятые во ,внимание при экспертизе 1.Заявка № 23О6357/18-1О, г f / j « 1 кл. G04 F 10/О4, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. 2.Горшков А. П. Аппаратура для частотных и временных измерений М., Соврадио, 1971, с. 232-246.