Счетчик импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в счетчиках, распределителях импульсов с повышенным быстродействием и возможностью исправления ошибок. Цель изобретений . повышение быстродействия и обеспечение коррекции ошибок. Устройство содеря ит сумматор 1 , каскады 6.1 - 6,3, каждый из которых содержит триггеры 7.1-7.3, элементы И 8.1-8.3, 9, элементы ИЛИ 10.1-10.3. Для достижения поставленной цели в устройство введены элементы ИЛИ 5,1-5.3, новые связи в связи с увеличением числа входов элементов И. I ил., 1 табл. СЛ ю со 00 со о О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 И 03 К 23/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCK0IVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (21) 3975225/24-21 (22) 14.11.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина (72), А.А.Борисенко, B.Ã.Âîðîíoâ, Г.С.Володченко и Г.В.Куно (53) 621.374.32 (088.8) (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в счетчиках, „Л0„„129 9 6 А1 распределителях импульсов с повышенным быстродействием и возможностью исправления ошибок. Цель изобретения повышение быстродействияи обеспечение коррекции ошибок ° Устройство содержит сумматор 1,каскады 6.1 — 6.3, каждый из которых содержит триггеры 7.)-7.3, элементы И 8.1-8.3, 9, элементы ИЛИ

10.1-lO.3. Для достижения поставленной цели в устройство введены элементы ИЛИ 5.1 5.3, новые связи в связи с увеличением числа входов элементов И. 1 ил., 1 табл.!

298906

Кас Такто кад вый и пульс

Кодовы комбинации

Кодовые комбинации счет чика импульсов

Кас Такто кад вый и пульс

Кодовые коибинаТактовый импульс

Кодовые коибинаКаскад

Кодовые комбинаКодовые коибнна ции ции счет чика импульсов цнн ции счет чика импульсов

6.1 7

6,2

6.3

00000

01100 000

1 IO

000

000

6.1

6,2

6,3

00100

6 ° I 8

6,2

6.3

01101 001

000

000

6,1

6.2

6,3

01110 ООО

l l l

000

00110

6 ° 1 9

6.2

6.3

000

6.1

6,2

6,3

111

000

10000 000

100

6 ° 1

6.2

6,3

6.1 10

6,2

6 ° 3

00! l l

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано н устройствах дискретной обработки информации, в частности, в качестве счетчиков, распре- 5 делителей импульсов и устройств кодирования информапии с повышенным быстродействием и возможностью исправления ошибок.

Цель изобретения — повышение быст!

О родействия и обеспечивание коррекции ошибок путем введения новых конструктивных признаков.

На чертеже приведена схема счет!

5 чика импульсов с П=5 и К=З.

Счетчик содержит сумматор 1, входную шину 2, выходные шины 3.1-3.5 и 4, элементы ИЛИ 5.1-5 3, каскады 6.1—

6.3, каждый из которых содержит триггеры 7.1-7.3, элементы И 8.1-8.3 и 9 и элементы ИЛИ 10.1-10.3.

В каждом из каскадов 6.1-6.3 прямой выход элемента И9 соединен с входами к-триггеров 7.1-7.3, пРямые выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ

10.1-10.3, инверсные выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И 8.1-8.3, выходы которых соединены соответственно с входами S-триггеров 7.1-7.3, вторые входы элементов И 8.1-8.3 соединены с входной шиной 2 и с вторым входом элемента И9, первый вход которого соединен с прямым выходом элемента.

ИЛИ 10.1; первые дополнительные вхо.ды элементов И 8.1-8.3 каскада 6.3 соединены с прямым выходом триггера

7.1 каскада 6.2, третьи входы элемен- 4О тов И 8.1-8.3 которого соединены с прямым выходом триггера 7 .1 каскада

6.1, вторые входы элементов ИЛИ 10.1— !

0.3 которого соединены соответственно с прямыми выходами элементов

И !0.1 — 10.3 каскада 6.2, вторые входы элементов ИЛИ 10.1 — 10.3 которого соединены соответственно с прямыми выходами элементов ИЛИ 10.1-10.3 каскада 6.3, в каждом из каскадов 6.1-6.3 вторые дополнительные входы элементов И 8.1-8.2 соединены соответственно с прямыми выходами элементов ИЛИ

10.2 и 10.3, третьи входы элементов

И 8.2-8.3 соединены с инверсным выходом элемента И 9; выходные шины 3.13.5 соединены соответственно с прямым выходом триггера 7.! каскада 6.1, с выходами элементов ИЛИ 5.1-5.3 и с

1 прямым выходом триггера 7.3 каскада

6.3 и соединены с входами сумматора выход которого соединен с выходной шиной 4, входы элемента ИЛИ 5.! соединены с прямыми выходами триггеров

7.2 и 7.1 соответственно каскадов

6.! и 6.2, входы элемента ИЛИ 5.2 соединены с прямыми выходами триггеров 7.3, 7.2 и 7.1 соответственно каскадов 6.1 6.3, входы элемента ИЛИ

5..3 соединены с прямыми выходами триггеров 7.3 и 7.2 соответственно каскадов 6.2 и 6.3.

Работу предлагаемого устройства рассмотрим на конкретном примере с количеством разрядов счетчика и = 5 и контрольным числом к = 3.

Кодовые комбинации состояния счегчика импульсов и каскадов 6.1-6.3 приведены в таблице.

14 10101 001 6. 1

010 6,2

t00

15 10110 000 6.1

011 6.2

100 6.3

16 11000 000 6. 1

000 6.2

l 10 6 ° 3

l 7 11001 001 6 ° !

000 6. 2

110 6.3

f298906

Продолжение таблицы т о

Кодовые

1 l

Кодовые,Кодовые (Кас ! ка*, IK: комси- клд

Такто- Кодовые

Кодовые Каскад

Тактовый им- комбинлТактовый импульс комвииа- 1 иии счет4

1 выл им-) ком тинапульс пин счет ,чика им-. пульс.ов ) комвина. пил комоиианации тьии пульс ции счет чика импульсов чика им- пульсов

01000

100 l O 010 6 ° 1

000 6.2

100 6.3

6,1

6,2

6,3

001

I lO

1Е 1!010

6.1 ll

6,2

6 ° 3

000

6,1

6,2

6,3

1001 l 01 1 6. f

000 6,2

100 6. 3

1!1

19 11100

6.1 12

6.2

6.3

000

010! 0!

0100 000

0IO

100

6.1 13

6.2

6.3

011

000

0101 !

Как видно иэ последовательности кодовых комбинаций первого каскада

6.1 заполнение его разрядов происходит последовательно, начиная со старшего разряда. Как только все его разряды будут заполнены единицами, происходит обнуление каскада 6.1 и сигнал переноса дает разрешение на изменение состояния второго каскада

6.2, заполнение которого единицами также начинается со старшего разряда. Затем повторяется процесс заполнения первого каскада 6.1 единицами, начиная с предпоследнего разряда, так как единичные разряды каскадов блокируют занесение единиц в аналогичные разряды всех предыдущих каскадов. Заполнение всех последующих каскадов будет происходить по сигналу переноса с предыдущего каскада.

Формирование кодовых комбинаций счетчика импульсов будет происходить на основании кодовых комбинаций каскадов следующим образом. Первый и

45 пятый разряды будут соответствовать первому разряду первого каскада 6.1 и старшему разряду третьего каскада

6.3 соответственно. Второй разряд будет сформирован иэ второго разряда первого каскада 6.1. и из первого разряда второго каскада 6.2 объединенных логической операцией ИЛИ.

Третий разряд будет аналогично сформирован из третьего разряда

55 первого каскада 6.1, второго pasряда второго каскада 6.2 и первого разряда третьего каскада

6.3. А четвертый разряд будет сформирован из третьего разряда вто— рого каскада 6.? и второго разряда третьего каскада 6.3.

Если на выходе счетчика импульсов произойдет искажение кодовой комбинации иэ-эа искажения кодовой комбинации в одном иэ каскадов в результате перехода одного или нескольких старших разрядов, стоящих перед любым младшим единичным разрядом, в противоположное состояние, то после прохождения одного или нескольких тактовых импульсов на выходе счетчика импульсов будет находиться кодовая комбинация, соответствующая количеству тактовых импульсов, пришедших с момента начала отсчета, т.е. в данном случае не будет происходить изменение количества тактовых импульсов для перебора всех кодовых комбинаций.

Счетчик работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех каскадах 6.1-6.3 находятся кодовые комбинации "000". Соответственно на выходных шинах 3.1-3.5 будет находится кодовая комбинация "00000". С приходом первого тактового импульса иа входную шину 2 произойдет установка триггера 7.3 каскада 6.1 в единичное состояние через элемент И 8.3 каскада 6.1,.который открыт единичными сигналами с инверсного выхода элемента ИЛИ 10.3 и с инверсного выхода элемента И 9 этого же каскада. В результате в каскаде 6.1 будет записана кодовая комбинация "100". Единич5 1298906 6 ный сигнал с прямого выхода триггера

7.3 каскада 6.1 поступит на вход элемента ИЛИ 5.2, в результате на выходе этого элемента также появится единичный сигнал, а на выходных 5 шинах 3.1-3.5 появится соответственно кодовая кимбинация "00100". Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада 6.1 поступит также

1О на вход элемента ИЛИ 10.3 этого же

Каскада и с его прямого выхода даст разрешение следующему тактовому сигналу с шины 2 пройти через элемент

И 8,2 этого же каскада на вход установки в единицу триггера 7.2 этого же каскада. В результате в каскаде

6.1 будет занесена кодовая комбинация "110". Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.2 каскада 6.1

20 поступит на вход элемента ИЛИ 5.1 и с его выхода на выходную шину 3.2.

На выходных шинах 3,1 3.5 счетчика будет находиться кодовая комбинация

"00110". Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.2 каскада 6.1 поступит на вход элемента ИЛИ 10.2 этого же каскада и с его прямого выхода даст разрешение пройти очередному тактовому сигналу с шины 2 через элемент И 8.1 этого же каскада и установить триггер 7.1 этого же каскада в единичное состояние.

Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.1 каскада 6.1 поступит на выходную шину 3.1 и на выходе счетчика импульсов будет находиться кодовая комбинация "001!l". С приходом следующего тактового сигнала с входной шины 2 на вход элемента И 9, произойдет сброс триггеров 7.1-7.3 каскада 6.1 в нулевое состояние единичным сигналом с выхода элемента И 9 этого же каскада, который будет открыт единичным сигналом с прямого выхода элемента ИЛИ 10.1 этого же каскада. Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.1 каскада 6.1 поступит на вход элемента И .8.3 каскада 6.2 и даст разрешение на запись единичного сигнала в триггер 7.3 каскада 6.2. В результате в каскаде 6.1 будет кодовая комбинация "000", а в каскаде 6.2—

"100". Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада 6.2 поступит на вход элемента ИЛИ 5.3 и с его выхода — Ha выходную шину

3.4. На выходе счетчика импульсов будет кодова я комбинация

"01000".

Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада

6.2 поступит на вход элемента ИЛИ

l0.3 этого же каскада и с его прямого выхода на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада 6.1 и запретит прохождение входного сигнала через элемент И

8.3, инверсный выход элемента ИЛИ

10.3 этого же каскада, а единичный сигнал с прямого выхода этого элемента даст разрешение на прохождение входного сигнала через элемент И 8.2 на установку триггера 7.2 этого же каскада в единичное состояние. В результате прохождения тактового импульса в каскаде 6.1 будет находиться кодовая комбинация "010", а в каскаде 6.2 — "100". На выходе счет— чика импульсов — "0!010".

Аналогичным образом произойдет заполнение каскада 6.1 до первого разряда включительно, т.е. в каскаде

6.1 будет записана кодовая комбинация "011", а на выходе счетчика импульсов — "01011. С приходом очеред †ного тактового сигнала произойдет сброс каскада 6.1-"000" и одновременно запись в триггер 7.2 каскада 6.2 единицы. И так далее. После заполнения каскада 6.2 единицами по очередному тактовому сигналу с входной шины

2 произойдет сброс каскада 6.2-"000" и одновременно запись в старший разряд каскада 6.3 единицы. В этом случае в каскаде 6.3 будет записана кодовая комбинация — "100",. в каскаде

6.2 — "000", в каскаде 6.1 — "000", а на выходе счетчика импульсов—

"10000". Единичный сигнал с прямого выхода триггера ?.3 каскада 6.3 поступит на вход элемента ИЛИ 10.3 этого же каскада и с его прямого выхода на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада

6.2 и запретит очередному тактовому сигналу пройти на вход установки триггера 7.3 этого же каскада в единичное состояние, одновременно с прямого выхода элемента ИЛИ 10.3 этого же каскада единичный сигнал поступит на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада 6.1, запретит прохождение очередного тактового сигнала через элемент И 8.3 этого же каскада и разрешит через элемент И 8.2 этого же каскада установку триггера 7.2 этого же каскада в единичное состояние. В

1298906 результате в каскаде 6.1 запишется кодовая комбинация "010", а на выходе импульсов — 100!О" и т.д.

После записи в каскаде 6.1 кодовой кимбинации "000", в каскаде 5

6.2 — "000", а в каскаде 6.3-"111" на выходе счетчика импульсов будет сформирована последняя кодовая комбинация — "11100". С приходом очередного тактового сигнала с шины 2 на элемент И 9 каскада 6.3 произойдет сброс этого каскада в состояние— "000", т.е., все каскады перейдут в исходное состояние — "000", а на выходе счетчика импульсов также будет исходная кодовая комбинация — "00000".

В качестве примера рассмотрим восстановление информации после искажения кодовых комбинаций из таблицы.

Если кодовая комбинация на выходе счетчика импульсов "00110" изменится после сбоя на "00010" в результате перехода "i" "0" в третьем разряде первого каскада

6,1, т.е.комбинация "110" изменится на "010", то после прихода очередного тактового импульса на вход счетчика импульсов в первом каскаде

6.1 .третий и первый разряды перейдут в единичное состояние, т.е. появится

30 кодовая комбинация "111", На выходе счетчика импульсов будет кодовая комбинация "00111", которая соответствует очередной кодовой комбинации счетчика импульсов.

Если кодовая комбинация на выходе счетчика импульсов "11000, соответствующая шестнадцатому тактовому импульсу, изменится на "01000" в рею зультате перехода 1- О в третьем разряде третьего каскада 6.3 (кодовая комбинация "110" изменится на "010), то после прихода первого тактового импульса в первом каскаде 6.1 будет записана кодовая комбинация "101", по второму тактовому импульсу — "0001, а во втором каскаде 6.2 — "101".

С приходом третьего тактового импуль- 50 са в каскадах 6.1 и 6.2 будут записаны кодовые комбинации "000 и 000", а в каскаде 6.3 — "ill". В результате на выходе счетчика импульсов за три такта появится пРавильная кодовая комбинация "11100", соответствующая девятнадцатому тактовому импульсу, что и должно быть при безошибочной работе счетчика.

Аналогично будет происхолит1 восстановлеHHL i opt tIHH B o;t ofllH бочных переходов О. 1.

Е. .сли тринадцатая кодовая комбинация на выходе счетчика импульсов

"10100" изменится на "11100" из-за искажения кодовой комбинации "010" во втором каскаде 6.2 на "110", то после первого тактового импульса в первом каскаде 6.1 будет записана кодовая кимбинация "001", после второго — "000", а во втором каскаде

6.2 — "ill". С приходам третьего тактового импульса в каскадах 6.1

6.3 будут записаны соответственно кодовые комбинации "000", "000", "110". На выходе счетчика импульсов будет сформирована правильная кодовая комбинация — "11000", < оответствующая шестнадцатому тактовому импульсу.

Наличие сумматора 1 на выходе счетчика импульсов позволит постоянно производить подсчет единичных разрядов в кодовых комбинациях счетчика импульсов и в случае превышения количества единиц заданной величины к возникнет сигнал ошибки, что дополнительно повышает помехоустойчивость счетчика.

Формула изобретения

Счетчик импульсов, содержащий входную шину, сумматор, и выходных шин и и-k+I каскадов, где k — контрольное число, меньше числа и, но больше нуля, каждый из каскадов содержит первый разряд, состоящий из триггера, первого, второго элементов И и элемента ИЛИ, прямой и инверсные выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго и первого элементов И, прямые выходы которых соединены соответственно с входами R u S триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения коррекции ошибок, в него введена группа из и-2 элементов ИЛИ, а в каждый каскад с второго по k-й разряды, каждый нз которых содержит триггер, первый элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с

Редактор А.Козориз Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай Заказ 898/59

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1 по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

9 129 прямым выходом триггера, вход S которого соединен выходом первого элемента И, первый, второй, "третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом элемента ИЛИ, с входной шиной и с инверсным выходом второго элемента И первого разряда, прямой выход и второй вход которого соединены соответственно с входами R-триггеров старших разрядов данного каскада и с входной шиной, прямой выход триггера первого разряда каждого каскада соединен с первыми дополнительными входами первых элементов И разрядов последующего каскада, прямой выход элемента ИЛИ каждого разряда которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ одноименного разряда предыдущего каскада, в каждом каскаде прямой выход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме первого, соединен с вторым дополнительным входом первого элемента И предыдущего разряда, прямой выход тригера i-го разряда j-го каскада, где i 1,...,1с, j =1,..., п-k+1, соединен с соответствующим входом i+j-2-го элемента ИЛИ из груп-. пы элементов ИЛИ, выходы элементов

ИЛИ которой соединены с входами сумматора и с соответствующими и-2 выходными шинами, остальные выходные шины соединены с дополнительными

15, входами сумматора и с прямыми

:выходами триггеров первого и последенего разрядов соответственно первого и последенего каскадове