Реверсивный счетчик импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Изобретение обеспечивает повышение быстродействия счетчика, выполненного по схеме, приведенной на чертеже. Счетчик содержит троичные элементы 1-6 первого разряда, троичные элементы 7-12 второго разряда , входную шину 13, тактирующие шины 14 и 15 первого и второго разрядов соответственно. Операции, выполняемые троичными элементами, поясняются таблицей, приведенной в описании изобретения. Первый и второй суммирующие (вычитающие) входы всех троичных элементов эквивалентны. Система тактового питания счетчика - трехфазная. Для представления чисел в счетчике.используется двоичная система счисления 1.01. Знак числа определяется знаком старшего разряда . В предложенном счетчике п-й разряд формируется за 1+п фаз тактового питания. .,1 табл. Q (Л оо rsD 4 О СО

Соаэ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

80„„13241

А1 (51)4 Н 03 К 23/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3970264/24-21 (22) 25. 10.85 (46) 15.07.87. Бюп. к 26 (72) С.И.Шароватов (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1160561, кл. Н 03 К 23/76, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1160562, кл. Н 03 К 23/76; 1983. (54} РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИК1УПЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Изобретение обеспечивает повьппение быстродействия счетчика, выполненного по схеме, приведенной на чертеже. Счетчик содержит троичные элементы 1-6 первого разряда, троичные элементы 7-12 второго разряда, входную шину 13, тактирующие шины 14 и 15 первого и второго разрядов соответственно. Операции, выполняемые троичными элементами, поясняются таблицей, приведенной в описании изобретения. Первый и второй суммирующие (вычитающие) входы всех троичхых элементов эквивалентны.

Система тактового питания счетчика— трехфазная. Для представления чисел в счетчике используется двоичная система счисления 1.01. Знак числа определяется знаком старшего разряда. В предложенном счетчике и-й разряд формируется за 1+и фаз тактового питания. 2 ил ., 1 табл.

13241

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счис- 5 ления.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг ° 1 представлена схема двухразрядного реверсивного счетчика импульсов, на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Счетчик (фиг.1) содержит троичные элементы 1-6 первого разряда, троичные элементы 7-12 второго разряда, входную шину 13, тактирующие шины 14 и 15 первого и второго разрядов соответственно. Шина 13 соединена с первыми суммирующими и вторыми вычитающими входами элементов 1 и 2, вторым 20 суммирующим входом элемента 3 и первым суммирующим входом элемента 4.

Шины 14 и 15 соединены с первыми вычитающими входами элементов 3, 4 и 9, 10 соответственно, Выходы элементов

1, 2, 7 и 8 соединены с первыми вычи- тающими входами элементов 5, 6, 11

Общее количество импульсов (1) поступающих.на входы

Состояние выхода элемента складывающие вычитающие

09 2 импульсов на выходах элементов 1-12 соответственно.

Система тактового питания счетчика — трехфазная. Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шину

13 и положительные импульсы с тактовой частотой устройства на шины 14 и 15, а также считывается информация с элементов 11 и 12, тактовыми им" пульсами второй и третьей фаз считывается информация с элементов 1-4 и

5-10 соответственно. Каждый следующий импульс поступает на шину 13 через время, кратное трем фазам.

Счетчик выполнен на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые таблицей. Первый и второй суммирующие (вычитающие), входы эквивалентны между собой. и 12 с.оответственно. Выход элемента 3 соединен с первым и вторым суммирующими входами элементов 6, 7 соответственно, вторым вычитающим входом элемента 8 и вторым суммирующим входом элемента 9. Выход элемента 4 соединен с первьми суммирующими входами элементов 5, 8 и 10 и вторым вычитающим входом элемента 7. Выходы элемен".îâ 9 и 10 соединены с первыми суммирующими входами элементов 12 и 11 соответственно. Выход элемента 5 соединен с первым вычитающим входом элемента 1 и вторыми вычитающими входами элементов 2 и 4. Выход элемента 6 соединен с вторым суммирующим входом элемента 1, первым вычитающим входом элемента 2 и первым суммирующим входом элемента 3. Выход элемента

11 соединен с первым вычитающим входом элемента 7 и вторыми суммирующими входами элементов 8 к 10. Выход элемента 12 соединен с первым суммирующим входом элемента 8 и первым суммирующим входом элемента 9.

На фиг.2 обозначены временные диаграммы 16-18 соответственно первойтретьей фаз тактового питания; временная диаграмма 19 импульсов на шине 13; временные диаграммы 20-31

35 0

1,2

1,2

На элементах 1(7) и 5 (11) форми45

Руются отрицательные импульсы состояния "+1", а на элементах 2 (8) и

6 (12) — отрицательные импульсы состояния "— 1" первого (второго) разряда счетчика. На элементе 4 (10) формируется положительный импульс переноса "+1", а на элементе 3 (9) положительный импульс переноса "-1" первого {второго) разряда счетчика ..

Для представления чисел в счетчике используется двоичная система счисления с цифрами 1, О, 1, а знак числа определяется знаком старшего разряда.

1324109

Поступление положительного импульса "+1" на входную шину 13 прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса "-1" прибавляет отрицательную единицу. Если счетчик . находится в нулевом состоянии, пер— вый положительный импульс устанавливает первый разряд в состояние "+1", второй положительный импульс уста- 10 навпивает.первый разряд в состояние

"0", а пройдя через выход переноса (положительный импульс с элемента 4) в следующий второй разряд, устанавливает его в состояние "+1", и т.д.

Поступление отрицательных импульсов на входную шину 13 вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем, после перехода через нуль, накопление отри-20 цательного числа. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т.е. обеспечивает хранение состояния "+1" ("-i ) разряда счетчика в виде генерации им-25 пульсов отрицательной полярности на нг

его выходах. Состояние "+1" первого (второго) разряда счетчика снимается .в виде отрицательного импульса с выхода элемента 5 (11), а состояние

"-1" — в виде отрицательного импульса с выхода элемента 6 (12).

Для обнуления счетчика необходимо ввести шину обнуления, подключенную к вторым суммирующим входам элемен- 35 тов 5, 6, 11 и 12, при поступлении импульса на которую происходит компенсация импульсов состояния разрядов, т.е. обнуление.

При записи кода некоторого числа необходимо ввести в каждый разряд установочную шину, соединенную с вторыми вычитающими входами элементов 5 и 6 (11 и 12) . На установочные шины подаются значения разрядов записыва- 45 емого числа.

На фиг.2 показана временная диаграмма работы счетчика для случаев прямого счета с О, до +3, (с 00 до 11 ) и обратного счета.с +Зщ до

-3, (с 11 до 11 ).

Устройство работает следующим образом.

При поступлении первого положительного импульса по входной шине 13 тактовым импульсом первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице, положительный импульс передается на второй вычитающий вход элемента 1 и первые суммирующие входы элементов 2 и 4,- а положительные импульсы через шины 14 и 15 — на первые вычитающие входы элементов 3, 4 и 9, 10 соответственно. Импульсом второй фазы отрицательный импульс с элемента 1 передается на первый вычитающий вход элемента 5. Импульсом третьей фазы отрицательный импульс с элемента 5 передается на первый вычитающий вход элемента 1 и вторые суммирующие вхо-. ды элементов 2 H 4. Импульсом первой фазы второго такта с элементов 11 и 12 импульсная информация не считывается. Результирующее состояние выходов счетчика 01 .

При поступлении второго положительного импульса по шине 13 тактовым импульсом первой фазы второго такта положительный импульс передается на второй вычитающий вход элемента 1 и первые суммирующие входы элементов

2 и 4, а положительные импульсы через шины 14 и 15 — на первые вычитающие входы элементов 3, 4 и 9, 10 соответственно. Импульсом второй фазы отрицательный импульс с элемента 1 передается на первый вычитающий вход элемента 5, а положительный импульс с элемента 4 передается на первые суммирующие входы элементов 5, 8 и 10 и на второй вычитающий вход элемента 7. Импульсом третьей фазы отрицательный импульс с элемента ? передается на первый вычитающий вход элемента 11. Импульсом первой фазы третьего такта с элемента 11 считывается отрицательный импульс. Результирующее состояние выходов счетчика 10 .

При поступлении последующих импульсов по входной шине 13 счетчик работает аналогично.

В предложенном счетчике и-й разряд формируется за 1+и фаз тактового питания. формула из обр ет ения

L.

Реверсивный счетчик импульсов, содержащий входную шину и разряды, каждый из которых содержит шесть троичных элементов, первый суммирующий вход первого троичного элемента соединен с первым суммирующим входом второго троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен с первым суммирующим входом четверД тактобыР «Фюульсы сч«« ыбан«е . O" Ю а за«осе 1

Г с ««ть бц«не

«А «ч«ютила«не ° + j зались ° -!

Э уие. Г Тираж 901 Подписное нНИИПК Заказ 2972/56

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 того троичного элемента, выходы четвертого и пятого троичных элементов соединены с первыми вычитающими входами первого и шестого троичных элементов соответственно, в каждом разряде; кроме первого, первый суммирующий вход первого троичного элемента соединен с выходом второго троичного элемента предыдущего разряда, входная шина соединена с первыми суммирующими входами первого и шестого троичных элементов первого разряда, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый разряд введена тактирующая шина, коТорая соединена с первыми вычитающими входами втoporo и третьего троичных элементов, выходы первого, второго и шестого троичных элементов соединены с первым вычитающим входом четвертого, первым суммирующим входом .пятого и первым вычитающим входом пятого троичных элементов соответствеино, выход четвертого троичного элемента соединен с первым суммирую24109 6 щим входом третьего троичного элемента, выход пятого троичного элемента соединен с вторыми суммирующими входами первого и второго троичных элементов, второй нычитающий вход первого и второй суммирующий вход третьего троичных элементов соединены между собой, в каждом разряде, кроме первого, выход четвертого троичного эле10 мента соединен с первым суммирующим входом шестого троичного элемента, второй суммирующий вход которого соединен с вторым вычитающим входом первого троичного элемента и с выходом третьего троичкого элемента предыдущего разряда, выход второго троичного элемента которого соединен с вторым вычитающим входом шестого троичного элемента предыдущего разряда, 20 в первом разряде входная шина соединена с вторыми вычитающими входами первого троичного элемента и шестого троичного элемента, второй суммирующий вход которого соединен с выходом четвертого троичного элемента.