Реверсивный счетчик импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K23/00 

(Ц) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, вычислительной и цифровой измерительной технике

Известен реверсивный счетчик, содержащий последовательно соединенные реверсивные счетные разряды, устройство индикации, схему фиксации нулевого состояния всех разрядов, триггер, схемы совпадения, элементы ИЛИ, вход прямого счета, вход обработного счета, линию задержки, элемент ИЛИ-НЕ 1.

Недостатком известного устройства является относительная сложность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является реверсивный счетчик импульсов, содержащий последовательно соединенные ре- : версивные счетные разряды, образующие счетчик, устройство индикации, блок выделения нулевого состояния всех разрядов, триггеры направления и знака, элементы ИЛИ, элементы И,

ШИНЫ прямого и обратного счета и элемент задержки 2j.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие вследствие невысокой скорости счета и переключения реверса о

Цель изобретения - повышение быстродействия реверсивного счетчика импульсов.

Поставленная цель достигается тем,

10 что в реверсивный счетчик импульсов, содержащий последовательно соединенные реверсивные счетные разряды, выходами подключенные ко входам устройства индикации и блока выделения

15 нулевого состояния всех разрядов, триггер направления, установочные входы которого соединены с шинами прямого и обратного счета, первый, второй и третий элементы И, первый

2Q О-триггер знака, введены второй Dтриггер знака и четвертый элемент И, причем выходы первого и второго, а также третьего и четвертого элементов И попарно объединены и подклю чены соответственно к суммирующему и вычитающему входам счетчика, первые входы первого и третьего элементов И, а также второго и четвертого элементов И попарно объединены и сое динены соответственно с шиной прямог счета и с шиной обратного счета, вто рые входы первого и третьего элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами второго О-триггера знака, D-вход которого соединен с инверсным выходом триггера направления, вторые входы второго и четвертого элементов И соединен с инверсным и прямым выходами первого D-триггера знака, О-вход которо го соединен с прямым выходом триггера направления, R-входы первого и вт рого D-триггеров знака соединены с прямым выходом блока выделения нулевого состояния всех разрядов, инверс ный выход которого соединен с С-входом обоих D-триггеров знака. На чертеже представлена схема реверсивного счетчика импульсов. Устройство содержит последователь но соединенные реверсивные счетные разряды 1, образующие счетчик с двумя счетными входами, устройство 2 индикации, блок 3 выделения нулевого состояния всех разрядов, имеющий прямой и инверсный выходы, триггер k направления, первый триггер 5 знака положительного числа, второй триг гер 6 знака отрицательного числа, элементы И 7-10, шины 11 и 12 сигналов прямого и обратного счета соответственно. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на входных шинах 11 и 12 устанавливаются уровни О, реверсивные счетные разряды 1, триггеры 5 и 6 знака находятся в нулеЁом состоянии, на прямом выходе блока 3- уровень 1, а на его инверсном выходе - уровень О. Элементы И 7 и 8 открыты уровнями 1 с инверсных выходов триггеров 5 и 6 знака и готовы к приему сигналов с шин 11 и 12 прямого и обратного счета. Импульсная последовательность, поступающая на шину 11 прямого счета, проходит через открытый элемент И 7 на суммирующий вход реверсивных счетных разрядов 1. Передним фронтом первого импульса триггер k направления переключается в единичное состояние, и на О-входе триггера 5 знака положительного числа устанавливается уровень 1. По этому же переднему.фронту разрушается нулевое состояние реверсивных счетных разрядов 1, в результате чего на прямом выходе блока 3 устанавливается уровень О, (с R-BXOдов триггеров 5 и 6 знака снимается сигнал сброса), а на инверсном выходе происходит переключение из О в 1. т.е. образуется передний фронт, по которому триггер 5 знака переключается в .единичное состояние, фиксируя, что результат счета число положительное, и уровнем О с инверсного выхода закрывается элемент И 8, а уровнем 1 с прямого выхода открывает элемент И 10, подготавливая схему к счету в обратном направлении. Пусть в результате счета содержимое счетных разрядов определяется положительным числом Vi. Если теперь по шине 12 обратного счета подать импульсную последовательность, то через открытый элемент И 10 она поступает на вычитающий вход счетчика 1, уменьшая его содержимое, при этом передним фронтом первого импульса триггер Ц направления переключается в нулевое состояние и устанавливается на О-входе триггера 6 знака отрицательного числа уровень 1. Триггер 6 знака не переключается в единичное состояние до тех пор, пока результат счета не станет меньше нуля. Если в результате счета содержимое счетчика равно нулю, на прямом выходе блока 3 выделения нулевого состояния устанавливается уровень 1, которым оба триггера 5 и 6 устанавливаются в нулевое состояние и подготавливают прохождение импульсов с шин 11 и 12 прямого и обратного счета через открытые элементы И 7, 8 на cyммиpyюu ий вход счетчика 1. При дальнейшем поступлении импульсов по шине 12 обратного счета передним фронтом первого импульса разрушается нулевое состояние счетчика 1, и триггер 6 знака отрицательного числа переключается в единичное состояние передним фронтом импульса с инверсного выхода блока 3, фиксируя, что результат счета число отрицательное, и подготавливает схему к счету в прямом направоткрыв элемент И 9 уровнем лении, 1 с прямого выхода и закрыв элемент И 7 уровнем О с инверсного выхода. Теперь результат счета опре деляется отрицательным числом . Ес ли изменить направление счета, т.е. подать импульсную последовательност на шину 11 прямого счета, импульсы пройдут через открытый элемент И 9 на вычитающий вход счетчика 1, умен шая его содержимое По переднему фронту первого импульса триггер направления переключается в единичн состояние, а триггер 5 знака положи тельного числа остается в нулевом состоянии и находится в этом состоя нии, пока результат счета остается отрицательным. Таким образом, результат счета всегда представляется в прямом коде а знак числа определяется состоянием триггеров 5 и 6 знака Знаку .положительного числа соответствует код 10, знаку отрицательного числа 01, знаку нуля - 00. Повышение быстродействия обеспечивается такой организацией счета, при которой подготовка к возможному изменению направления счета производится заранее: при счете в прямом направлении производится подготовка к счету в обратном направлении и наоборот, причем подготовительные переключения происходят по переднему фронту первого импульса Верхний предел частоты следования импульсов и смены направления счета определяется суммарным времен переключения двух триггеров (триггера счетчика 1 и одного из триггеров 5 и 6 знака) и двух логических элементов (одного из элементов И 710 и блока 3 выделения нулевого сос тояния всех разрядов счетчика). Формула изобретения Реверсивный счетчик импульсов, содержа1ций последовательно соединенные .реверсивные счетные разряды, выходами подключенные к входам устройства индикации и блока выделения нулевого состояния всех разрядов, триггер направления, установочные входы которого соединены с шинами прямого и обратного счета, первый, второй и третий элементы И, первый триггер знака, отли чающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй D-триггер знака и четвертый элемент И, причем выходы первого и второго, а также третьего и четвертого элементов И попарно объединены -и подключены соответственно к суммирующему и вычитаю1чему входам счетчика, первые входы первого и третьего элементов И, а также второго и четвертого элементов И попарно объединены и соединены соответственно с шиной прямого счета и с шиной обратного счета, вторые входы первого и третьего элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами второго D-трйггера знака, D-вход которого соединен с инверсным выходом триггера направления, вторые входы второго и четвертого элементов И соединены с инверсным и прямым выходами первого О-триггера знака, О-вход которого соединен с прямым выходом триггера направления, R-входы первого и второго D-триггеров знака соединены с прямым выходом блока выделения нулевого состояния всех разрядов, инверсный выход которого соединен с С-входом обоих D-триггеров знака. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 23/00, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР № 550767, кл. Н 03 К 23/00, 1975 (прототип),

ts

4i

w «I