Реверсивный кольцевой счетчик Советский патент 1982 года по МПК H03K23/02 

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быть использовано в качестве многопрограммного пересчетного устройства распределителя импульсов. Известен реверсивный кольцевой счетчик на регистрах с перекрестными связями, содержащий триггеры, логические элементы Исключающее ИЛИ и де шифратор l . Недостатком известного устройства является сложность и узкие функциональные возможности. Наиболее близким к предлагаемому является реверсивный кольцевой счетчик, содержащий NDt триггеров, такто вые входы которых соединены с тактовой шиной, N логических элементов 2-2И-ИЛИ-НЕ, первый и второй входы каждого элемента i-ro разряда соединены соответственно с первой шиной управления порядком счета и с инверс ным выходом Dt-триггера предыдущего (i-l)oro разряда, третий- вход соединен со второй шиной управления порядком счета, а четвертый вход соединен с инверсным выходом Dt триггера (if2)-ro разряда 2} , Недостатком известного устройства является недостаточно широкие функциональные возможности за счет того, что устройство имеет только два режима пересчета. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения (наряду с обычными режимами и обратного пересчета) дополнительных режимов пересчета. Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный кольцевой счетчик, содержащий Ш1 триггеров, тактовые входы которых соединены с тактовой шиной, N логических элементов 2-2ИИЛИ-НЕ, первый и второй входы каждого элемента разряда соединены соответственно с первой шиной управления порядком счета и с инверсным выходом Dt триггера предыдущего (i-l)-ro разряда третий вход соединен со второй шиной управления порядком счета, а четвертый в-ход соединен с инверсным выходом Dt триггера (i+2)-ro разряда введены первый логический элемент И, первый, второй и третий входы которо го соединены соответственно с инверс ными выходами Dt триггеров первого и последнего разрядов и с первой дополнительной шиной управления порядKQM счета, второй логический элемент И, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с пр мыми выходами Dt триггеров первого и последнего разрядов и с второй допол нительной шиной управления порядком счета, логический элемент ИЛИ, первы и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элем1ентов И, счетный триггер, счетный вход кот рого соединен с выходом элемента ИЛИ la установочные входы соединены с третьей и четвертой дополнительными шинами управления порядком счета, а его выходы - с шинами управления порядком счета. На фиг. 1 представлена схема реверсивного кольцевого счетчика; на фиг. 2 - таблица кодов при различных логических потенциалах на управляющих шинах (для ). .Устройство содерх ит реверсивный счетчик на NDt триггерах .. и логических элемет ах , 2-2,,., 2-2И-ИЛИ-НЕ с двумя шинами 3 и 4 управления порядком, счета, первый логический элемент 5 И, подключенный по одному из входов к первой дополнительной шине 6 управления режимом пересчета, второй логический элемент 7 И, подключенный по одному из входо к второй дополнительной шине 8 управ ления режимом счета, логический элемент 9 ИЛИ, счетный триггер 10,установочные S и R входы которого подклю чены к третьей и четвертой шинам 11 и 12 управления режимом счета, шину 13 установки, тактовую шину 14. g Для подготовки устройства к рабо1ге все триггеры Dt псь общей команде Установка О приводятся в нулевое состояние. Устройство работает следующим образом. При одновременном приложении к шинам 6 и 8 нулевых логических потен циалов в такт поступления импульсов , на шину 14 обеспечиваются обычные режимы пересчета в коде Либау-Крейга При ЭТОМ порядок счета (прямой или обратный) задается путем первоначальной установки счетного триггера 10 в нулевое или единичное логическое состояние (с помощью шин 11 и 12 управления), другими словами, путем обеспечения соответствующих логических уровней потенциалов на шинах 3 и 4 (фиг. 2, 15 и 1-6) . Первый дополнительно введенный режим пересчета устройства создается при подаче на шину 8 нулевого потенциала, а на шину 6 - единичного потенциала. При этом если счетный триггер 10 имеет единичное исходное состояние, то в такт поступления импульсов на шину 14 сначала создается прямой полный цикл пересчета в коде Либау-Крейга (фиг.2,17)« Если триггер 10 имеет нулевое исходное состояние, то сначала создается полный цикл обратного порядка пересчета в коде Либау-Крейга.В обоих случаях после первого полного цикла ересчета все триггеры устанавливают ноль. При этом на выходе элемента возникает единичный потенциал. От переднего фронта изменения его выходного потенциала через элемент 9 ИЛИ запускается счетный триггер 10 и переходит в другое логическое состояние. На шинах 3 и 4 первоначальные потенциалы автоматически сменяются на обратные и счетчик подготавливается к обратному порядку пересчета. Со следующего такта поступления импульсов на шину 14 формируется второй полньГй цикл обратного порядка (по сравнению с первоначальным порядком) пересчета в коде Либау-Крейга. Последующие циклы пересчета аналогичны описанным двум циклам. Таким образом, при первом дополнительном режиме работы устройства после каждого полного 2М-тактного цикла пересчета с помощью триггера 10 осуществляется автоматический реверс счетчика и, в результате, формирование на единичных выходах его триггеров специального кода пересчета, представленного в таблице (фиг. 2, 17). Дополнительно введенный второй режим пересчета устройства создается при наличии нулевого потенциала на шине 6 и единичного - на шине 8 (фиг, 2, 18). При этом если счетный триггер 10 имеет единичное исходное состояние, то в такт поступления импульсов на шину 14 сметчик, начиная с первого разряда, заполняется единицами, В такт установления всех триггеров на единичное положение срабатывает логический элемент 7 И и через элемент 9 ИЛИ триггер 10 перебрасывается в другое состояние. На шинах 3 и i автоматически сменяются потенциалы на отратные и, те самым, счетчик подготавливается к о ратному порядку пересчета. В последующих тактах работы устройства триггеры счетчика, начиная с послед него разряда, заполняются нулями. 8 последнем такте этого цикла все три геры счетчика устанавливаются в нул вые состояния (фиг. 2, 18). Во втором цикле второго дополнительного режима работы происходит поочередное заполнение единицами триггеров начиная с последнего разряда. В такт установления всех триггеров в единичное положение снова происходит срабатьшание элемента 7 И и триггера 10. В результате счетчик переходит в реверсивный режим работы и в такт поступления импульсов его триггеры, начиная с первого разряда поочередно заполняются нулями (фиг.2 18). Последующие циклы пересчета второго дополнительного режима устройст ва анал ргичны его первым двум циклам В этом режиме работы если триггер 10 имеет нулевое исходное состояние, то формирователь кодов пересчета на чинается со второго цикла. Для создания третьего и четвертого дополнительных режимов формирования специальных кодов пересчета (фиг. 2, 19 и 20) на шинах 6 и 8 одновременно подаются единичные потенциалы. Этим обеспечивается анализ как нулевых, так и единичных полных кодовых комбинаций через каждые N тактов работы устройства, поочередно срабатывание элементов 5И и 7И/ а также периодический переброс триггера 10 и автоматическое реверсирование счетчика через каждые N тактов (в отличие от первых двух дополнительных режимов, при которых автоматически реверсирование осуществляетс через каждые 2N тактов). 8 результате на единичных выходах Dt триггеров счетчика формируются специальные кодовые комбинации, представленные на фиг. 2, 19 (для единичного 2 исходного состояния счетного триггера 10 Т) и на фиг. 2, 20 (для нулевого его исходного состояния). Таким образом, предлагаемый реверсивный кольцевой счетчик при небольшой дополнительно введенной аппаратуре и простоте управления обеспечивает, наряду с двумя известными основными режимами пересчета в коде Либау-Крейга, еще четыре дополнительных режима пересчета. Благодаря этому предлагаемое устройство в целом обладает достаточно широкими функциональными возможностями и может найти применение в различных системах автоматики и вычислительной техники. Формула изобретения Реверсивный кольцевой счетчик, содержащий №t триггеров, тактовые входы которых соединены с тактовой шиной, N логических элементов 2 2ИИЛИ-НЕ, причем первый и второй входы каждого элемента i-го разряда соединены соответственно с первой шиной управления порядком счета и с ин- версным выходом Dt триггера предыдущего (i-l)-ro разряда, третий вход соединен с второй шиной управления порядком счета, а четвертый вход с инверсным выходом Dt триггера (i+2)-ro разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый логический элемент И, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсными выходами Dt три1- герое первого и последнего разрядов и с первой дополнительной иинойуправления порядком счета, второй логический элемент И, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с прямыми выхоами Dt триггеров первого и последнего разрядов и с второй дополнительной шиной управления порядком счета, огический элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго элементов , счетный триггер, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, установочные входы соединены третьей и четвертой дополнительными шинами управления порядком счеа, а его выходы - с шинами управения порядком счета. 7 Источники информации, прИнятые во внимание при экспертизе 1. Авторское CBMfleTer-bcfiBo СССР W ЗиОБ, кл. Н 03 К 17/00, 1970. 9190928 2, Коротынский А.Е., Гуздеватый В. В. Реоерсивный счетчик импульсов по схеме кодового кольца. Приборы и техника эксперимента IX k 1978.