Реверсивный счетчик Советский патент 1980 года по МПК H03K23/00 

1

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к счетчикам импульсов со счетными цепочками, и может быть использовано в системах измерения, обработки и представления информации.

Известны реверсивные счетчики, содержащие шины сложения и вычитания, триггеры и элементы И-ИЛИ-НЕ, причем первые входы первой и второй групп входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ каждого разряда соединены соответственно с прямым и инверсным выходами триггера того же раз- ю ряда, вторые входы элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с шинами сложения и вычитания, и выход элемента И-ИЛИ-НЕ каждого разряда соединен со счетным входом триггера следующего разряда 1.

Известен также реверсивный счетчик, содержащий в каждом разряде триггер и элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по И всех элементов Й-ИЛИ соединены соответственно с щинами сложение и вычитание, вторые вхо- jo ды первой и второй групп входов по И элементов И-ИЛИ каждого разряда соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера того же разряда, тактовые

входы триггеров всех разрядов кроме первого соединены с шиной счета, выход элемента И-ИЛИ каждого разряда, кроме первого соединен со счетными входами триггеров всех следующих разрядов, а счетный вход триггера первого разряда соединен с первым входом реверсивного счетчика 2. Оба эти счетчика имеют сравнительно низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Достигается это тем, что в реверсивный счетчик, содержащий в каждом разряде триггер и элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп в.ходов по И всех элементов И-ИЛИ соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, вторые входы первой и второй групп входов по И элементов И-ИЛИ каждого разряда соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера того же разряда, тактовые входы триггеров всех разрядов кроме первого соединены с щиной счета, выход элемента И-ИЛИ каждого разряда кроме первого соединен со счетными входами триггеров всех следующих разрядов, а счетный вход триггера первого разряда соединен с первым входом реверсивного счетчика, дополнительио введенблок управления, вход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, корректирующий и подготавливающий, выходы блока уиравления соединены соответственно с дополнительными счетным и установочными входами триггера первого разряда, прямой выход которого соединен с шиной счета и логическим входом блока управления, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно с 1пинами сложения и вычитания.

На чертеже показана структурная схема реверсивного счетчика.

Реверсивный счетчик содержит блок управления 1, а также в каждом разряде триггер 2 1-2 4 и элемент И-ИЛИ 3 4. первые входы первой и второй групп входов по И всех элементов И-ИЛИ - --3 4соединены соответственно с шинами сложения 4 и вычитания 5, вторые зходы первой и второй групп входов по И элементов И-ИЛИ каждого разряда i соединены соответственно с единичным и нулевым выхода.ми триггера 2 i того же разряда i, тактовые входы триггеров 2 2-2 п всех разрядов кроме первого соединены с nn-iной счета 6, выход элемента И-ИЛИ 3 2- каждогО разряда кроме первого соединен со счетными входами триггеров 2 3 - -2 4 всех следующих разрядов, а счетпый вход триггера 2 1 первого разряда соединен с первым входом 7 реверсивного счетчика, вход блока управления 1 соединен с вторым входом 8 реверсивного счетчика, корректируюн1.ий и Г10дготавливаюп1,ий выходы блока управления 1 соединены соответственно с дополнительными счетным и установочными входами триггера первого разряда, прямой выход которого соединен с шиной счета 6 и логическим входом блока управления 1, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно с пп1нами еложепия 4 и вь читания 5.

Реверсивный счетчик работает следуюн,им образом.

Рассмотрим работу реверсивного счетчика в режимах сложения и вычитания. Иредио.ложим, что в исходном состоянии все триггеры -2 п счетчика находятся в состоянии логического «О, а на вход 8 блока управления 1 подан сигнал «сложение. Тогда на шине сложения 4 установится разрен1аюи1ий потенпиал - логическая «1, а на шине вычитания 5 - запрещаю: щий потенциал - логический «О. Пусть на вход 7 семь счетных импульсов. После их записи на выходах 9, 10 и 11 будут логические «1 а на выходе 12 - логический «О, т.е. на выходах счетчика появится код «0111, соответствующий числу «4-7. Вычтем из числа, записанного в счетчик, число «5. Для этого на вход 8 блока управления 1 иодаем сигнал «вычитания. Поскольку триггер находится до реверса в состоянии «1, то на его установочный вход с выхода «подготовка блока управ,ления 1 подается импульс сброса, который переключит триггер 2 в состояние логического «О. Это необходимо для того, чтобы во время переключения сигналов на щинах атожения 4 и вычитания 5 на щине счета 6 был запрещаюп ий потенциал и не произощло ложного срабатывания триггероБ2 2- . Сброс триггера 2-1 соответствует добавлению единицы в счетчик. На выходах 9, 10, 11 и 12 появится про.межуточный код «1000. Затем на щине сложения 4 установится запрещающий уровень - логический «О, а на щине вычитания - разрещающий уровень - логическая «1 (режим вычитания), на выходах 9, 10, 11 и 12 появится код «1001. Для того, чтобы код на выходах счетчика .соответствовал числу «7, необходи.мо вычесть из него число «2. Это достигается тем, что через выход «коррекция блока управления 1 на счетный вход триггера подаются два компенсирующих импульса. В результате на выходах 9, 10, 11 и 12 восстановится код «0111. Затем на вход счетчика подадим 5 счетных импульсов. На выходах 9. 10, 11 и 12 появится код «0010, что соответствует числу «-|-2.

На основании рассмотренных примеров работы счетчика в режи.мах сложения и вычитания вытекает следующее правило работы блока управления i при изменении управляющего сигнала на входе 8.

Если перед поступлением сигнала на вход 8 триггер находился в состоянии логической «1, то вырабатывается сигнал сброса триггера , состояние шин сложения 4 и вычитания 5 изменяется на пративоположное, соответствующее входному сигналу; «реверс , и в триггерах по счетному входу от блока управления 1 подается два компенсирующих импульса.

Если перед поступлением сигнала на вход 8 триггер находился в состоянии логического «О, то состояние шин сложения 4 и вычитания 5 из.меняется на противоположное, соответствуюп1.ее входному сигналу «реверс, и в триггер по счетному входу от блока управления 1 подается один компенсирующий импульс. Входной сигнал поступает на счетный вход только триггера . Следовательно максимальное значение частоты входного сигнала будет равно

fax. тсо, ,mF.rnax -

tu mm -t-tjiTir.

Формула изобретения Реверсивный счетчик,содержащий в каждом разряде триггер и элемент И-ИЛИ. первые входы первой и второй групп входов по И всех элементов И-ИЛП соединены соответственно с щинами сложения и вычитания. вторые входы первой и второй групп входов по И элементов И-ИЛИ каждого разряда соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера того же разряда, тактовые входы триггеров, всех разрядов кроме первого соединены с шиной счета, выход элемента И-ИЛИ каждого разряда, кроме первого соединен со счетными входами триггеров всех следующих разрядов, а счетный вход триггера первого разряда соединен с первым входом реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью увеличения максимальной частоты входных сигналов, в него дополнительно введен блок управления, вход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, корректирующий и подготавливающий выходы блока управления соединены соответственно с дополнительными счетным и установочными входами триггера первого разряда, прямой выход которого соединен с шиной счета и логическим входом блока управления, первый и второй управляющие выходы которого соединены соответственно с шинами сложения и вычитания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Букреев И. Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио, 1973, с. 149, рис. 5 14. 2.Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах. Л., Энергия 1974, с. 89, рис. 44(6) (прототип).

2-2

3-г

2-Г

J-/

2-4

5-43-J