Реверсивное счетное устройство

 

Изобретение относится к автоматике , измерительной и вычислительной техника и быть использовано, например, для подсчета каких-либо предметов, движущихся относительно двух датчиков в каком-т6 одном направлении , или разности количества предметов, движущихся в противоположном направлении. Цель изобретения - упрощение реверсивного счетного уст ройства. Предложенное функциональное соединение элементов устройства позволяет использовать его в том случае , когда время перехода из одного окончательного состояния в другое меньше, чем. время нахождения счетного устройства в окончательном состоянии . 1 табл,, 2 ил о

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg g Н 03 К 23/62 госудА ственный номитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4102653/24-21 (22) 26.05,86 (46) 15,05.88. Ввл. №- 18 (72} В.А.Вражнов и Н.В.дудченко (53) 621.374.322 (088.8) (56) Акцептованная заявка Великобритании ¹ 1284876, кл. 6 08 С 21/00,.

1972.

Н.TroynagIe et, An Introduction to

Computer Logic, 1975, р.457,458,477. (54) РЕВЕРСИВНОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано, ÄÄSUÄÄ 1396276 А1 например, для подсчета каких-либо предметов, движущихся отно сительно двух датчиков в каком-тд одном направлении, или разности количества предметов, движущихся в противоположном направлении. Цель иэобретения— упрощение реверсивного счетного устройства. Предложенное функциональное соединение элементов устройства позволяет использовать его в том случае, когда время перехода из одного окончательного состояния в другое меньше, чем. время нахождения счетно . ro устройства в окончательном состоянии. 1 табл., 2 ил.

1396276

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для подсчета предметов (объектов, меток, рисок), движущихся относительно двух датчиков в каком-то одном направлении, или для подсчета разности количества предметов (объектов, меток, рисок), движущихся относительно 1О двух датчиков в противоположных направлениях, например, для отсчета перемещений рабочих органов станков, снабженных, импульсными датчиками перемещений, в автоматике лифтов и !5 конвейеров,в преобразователях линей1 ного перемещения в код, угла поворота вала в код, в устройствах для подсчета пройденного пути и определения местоположения объекта по дорож- 20

1 ным меткам, в устройствах для учета !

1 количества людей, животных, единиц подвижного транспорта (автомобильного, железнодорожного), складской продукции в контролируемой зоне, если указанные объекты имеют возможность входить в контролируемую зону и покидать ее, для формирования цифрового кода рассогласования требуемого и действительного значений регули- 30 руемого (измеряемого, контролируемого) параметра, а также может найти применение в цифровых преобразователях накапливающего действия, в рас1, пределителях и коммутаторах. Резуль,тат вычислений представляется в не стандартном двоичпо-десятичном коде, ! который при необходимости может быть преобразован в позиционной десятичный код с помощью дешифратора. 40

Целью изобретения является упрощение реверсивного счетного устройства.

На фиг.1 изображена структурная схема реверсивного счетного устройст- 45 ва; на фиг.2 — структурная схема счетной декады.

Реверсивное счетное устройство содержит первый 1 и второй 2 датчики и счетные декады 3.1 — З.п входы

4 и 5 и выходы 6 и 7 которых соединены последовательно, а каждая счетная декада содержит четыре счетных триггера 8 — 11, семь элементов

И 12 — 18 и пять элементов ИЛИ 1955

23. Выход каждого К-ro (К= l, 2, 3) счетного триггера соединен с первым входом К-го элемента И, выход которого соединен с первым входом К-го элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом (К+1)-го счетного триггера, а счетный вход первого счетного триггера 8 является первым входом 4 счетной декады. Счетный вход К-го счетного триггера соединен с вторым входом К-го элемента ИЛИ.

Вторые входы первого 12, второго 13 и тре,тьего 1 4 элементов И соединены с выходом четвертого элемента И 15, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 22, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом четвертого Il прямым выходом третьего 10 и инверсным выходом второго 9 счетных триггеров.

Инверсные выходы первого 8, второго

9 и третьего 10 счетных триггеров соединены с первым, вторым и третьим входами пятого элемента И 16, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно шестого 17 и седьмого 18 элементов

И, вторые входы которых соединены с вторым входом четвертого элемента

И !5, который является вторым входом

5 данной счетной декады, первый вход которой соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 23, выход и второй вход которого соединены соответственно с первым входом 6 данной счетной декады и выходом седьмого элемента

И 18. Выход шестого элемента И 17 соединен с вторым выходом 7 данной счетной декады, а первый и второй входы первой счетной декады 3,1 соединены с выходами первого 1 и второго.

2 датчиков.

Реверсивное счетное устройство работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 предназначены для определения направления перемещения объекта (предмета, частицы, метки, риски и т,д.) ° Если сигналы поступили вначале от первого l, а затем от второго 2 датчиков, считают, что

/ объект вошел в контролируемую зону и в реверсивном счетчике результат должен измениться на единицу в сторону увеличения. Если сигналы поступили вначапе от второго 2, а затем от первого 1 датчиков, считают, что объект покинул контролируемую зону и в реверсивном счетчике результат должен измениться на единицу в сторону уменьшения. Если сигнал дважды поступает с выхода одного из датчи1396276 ков (1 или 2), считают, что объект вошел в пространство между датчиками и вновь покинул его в обратном направлении, а в реверсивном счетчике результат должен остаться прежним.

Функционирование реверсивного счетчика определяется работой входящих в его состав счетных декад 3,1, 3.2...,, 3.1,...,3.п, Каждая счетная декада функционирует в соответствии с таблицей переходов.

Счетная декада имеет десять окончательных состояний, которые в табли11у, tt tt r tl ttt tt Т1-у!й lt gtt ttp lt началом работы счетпые декады устанавливаются B некоторое начальное (например, нулевое) состояние подачей сигналов на установочные входы триггеров 8-!! (установочные входы триггеров не показаны). Каждому устойчивому состоянию декады соответствует вполне определенное состояние триггеров 8-!1„ В устройстве использованы триггеры, которые переключаютсг по за -;.-.-ему фронту сигналов по-, ступаюших ла их счетные входы. Если триггер находится в нулевом состоянии, то единичный сигнал присутствуeò на его инверeíîì выходе и отсутствует на прямом выходе. Если триггер находится в единичном состоянии, то единичный сигнал присутствует на

его прямом выходе и отсутствует на инверсном выходе.

Появление сигналов на счетных входах триггеров 8-11 и на выходах

6 или 7 счетной декады возможно только при наличии. сигналов на входах

4 или 5 этой счетной декады.

Сигнал с входа 4 счетной декады поступает на счетные входы всех триггеров 8-11 данной декады и на выход 6 этой декады. По окончании действия сигнала с входа 4 происходит полное обращение содержимого счетных триггеров, поэтому вход 4 назван входом полного обращения, Сигнал с входа 5 счетной декады поступает на счетные входы только части .триггеров, По окончании действия сигнала с входа 5 происходит обращение содержимого только части счетных разрядов, поэтому вход 5 на-. зван входом частичного обращения.

Часть счетных разрядов, подлежащая обращению по окончании действия сигнала с входа 5, определяется по сле50

55 окончательными). Переход в окончательное состояние с большим на единицу номером (в том числе и переход из состояния "9" в состояние "0") осуществляется последовательной подачей

40 дующему правилу, которое имеет одно исключение. По этому правилу обращению подлежат те разряды, которые следует за самым первым, начиная с младшего, разрядом, хранящим единичное значение. Исключением является такое состояние счетной декады, при котором во всех ее разрядах, кроме третьего (триггера 10), хранится единичное значение, а в третьем хранится нулевое значение (строки 19 и

21 таблицы). В состоянии, являющемся исключением, по окончании сигнала со входа 5 счетной декады ни один из триггеров 8-11 не переключается.

Для обеспечения запрета прохождения сигнала с входа 5 на счетные входы триггеров в исключительном состоянии декады используются элементы И 15 и

ИЛИ 22.

Последовательное поступление двух сигналов на один из входов (4 — полного обращения или 5 — частичного обращения) приводит к двойному полному или двойному частичному обращению, т.е. содержимое декады не изменяется.

Все сигналы с входа 4 полного обрашения проходят на выход 6 полного обращения, откуда поступают на вход

4 следующей декады.

Сигнал с входа 5 частичного обращения проходит на выход 7 частичного обращения только в нулевом состоянии счетной декады, когда все триггеры

8-11 хранят нулевое значение. Во всех остальных состояниях счетной декады сигналы с входа 5 частичного обращения проходят на выход 6 полного обращения.

В соответствии с таблицей переходов окончательное состояние декады

"0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" э 9 У t

"7", "8", "9" представлено в строках соответственно 1-й, 5 -й, 9-й, 13-й, 17-й, 21-й, 25-й, 29-й, 33-й,и 37-й °

В этих состояниях сигналы на входах

4 и 5 и выходах 6 и 7 декады отсутствуют. Состояния декады, представленные в соседних сторонах таблицы, являются соседними, причем состояния в 1-й и 40-й строках также являются соседними (замкнутое кольцо из 40 состояний, причем 10 из них являются

1396276

30 сигналов вначале на вход 4 полного, а затем на вход 5 частичного обращения. Переход в окончательное состояние с меньшим на единицу номером

5 (в том числе и переход из состояния

"0" в состояние "9") осуществляется последовательной подачей сигналов вначале на вход 5 частичного, а затем на вход 4 полного обращения, 10

При подаче сигнала на один из входов (4 или 5) состояние декады, т.е. состояние триггеров 8-11, не изменяется (в четных строках таблицы предыдущие состояния обозначены 4) 15 до тех пор, пока присутствует сигнал (пока его действие проявляется на счетных входах части или всех триггеров 8-11). По окончании действия сигнала с входа 5 или 4 триггеры, на счетных входах которых присутствовал сигнал, изменяют свое состояние на противоположное и счетная декада оказывается в промежуточном состоянии, Промежуточные состояния ("9"), (8 ) (7 ) (6 ) (5 ) (4 ) (3 ) ("2"),("1"),("0") декады представлены в строках соответственно З-й, 7-й, .1!-й, 15-й, 19-й, 23-й, 27-й, 31-й, 35-й, 39-й.

При подаче сигнала на противоположный вход декады после снятия этого сигнала декада перейдет в окончательное состояние, имеющее номер на единицу больший, если сигналы нодавались вначале на вход 4, а затем на вход 5, и наоборот перейдет в окончательное состояние, имеющее номер на единицу меньший, если сигналы подавались вначале на вход 5, а затем на вход 4.

При переходе из окончательного состояния с номером "9" в окончательное состояние с номером "0" формируются сигналы вначале на выходе 6, а затем на выходе 7 декады, обеспечивая увеличение результата в старшей декаде на единицу.

При переходе из окончательного состояния с номером "0" в окончательное состояние с номером "9" формируются сигналы вначале на выходе 7, а затем на выходе 6 декады, обеспечивая уменьшение результата в старшей декаде на единицу.

Во всех остальных случаях, при пе-5 реходе из одного окончательного.состояния в другое последовательно формируются два сигнала на выходе 6 декады и результат в старшей декаде остается прежним, так как это приводит к двойному полному обращению содержимого декад старших разрядов.

Применение предлагаемого реверсивного счетного устройства целесообразно в тех случаях, когда время перехода из одного окончательного состояния в другое меньше, чем время нахождения счетного устройства в окончательном состоянии.

Таким образом, обеспечивается реверсивный счет при относительно малых затратах оборудования. формула изобретения

Реверсивное счетное устройство, содержащее первый и второй датчики и счетные декады, которые соединены последовательно, а каждая счетная декада содержит четыре счетных триггера, семь элементов И и пять элементов ИЛИ, выход каждого К-го (К=1,2,3) счетного триггера соединен с первым входом К-го элемента И, выход которого соединен с первым входом -ro элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом (К+1,-го счетного триггера, а счетный вход первого счетного триггера является первым входом счетной декады, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, счетный вход К-ro счетного триггера соединен с вторым входом К-го элемента ИЛИ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И соединены с выходом четвертого элемента

И, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом четвертого, прямым выходом трЕтьего> и инверсным выходом второго счетных триггеров, инверсные выходы первого; второго и третьего счетных триггеров соединены с первым, вторым и третьим входами пятого элемента И, прямой и инверстный выходы которого соединены с первыми входами соответственно шестого и седьмого элементов

И, вторые входы которых соединены с вторым входом четвертого элемента И, который является вторым входом данной счетной декады, первый вход которой соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход и второй вход кото1396276 рого соединены соответственно с первым выходом данной счетной декады и. выходом седьмого элемента И, выход шестого элемента И соединен с вторым

Сигналы на счетных входах триггеров

Сигналы на выхоСостояние

Состояние триггеров дах декады декады

8 9

9 10

10 11

»О»

0 О

О 0

О 0

0 0

О

l О (»9») 1 l

l l

О О

О .О

1 1

0,1

О !1»

1 О

О О

0 О

О

О О

1 1

1 О

0 (»8») О 1

О О

О

О 1

О

О 1

0 О

»2»

О

О

1 1

1 0

О

О О (»7») 1 1

О О

О

О

О О

»3».0

0 О

О

13

1 О

14 (»6») 1

О О

О

О

О О

15

О

О

О 1

О О

»4»

О

О О

О

О

0 (»5») О

О о о

19

О

О 1

1 О

»5»

О О

О

О 0

22

О

О, 1 (»4») О

О

О

О

О О

О 1

»6»

26

1 О О

l0 (»3») о !о

О

27!! !!

1 lo

О: 1

0:,О

О

»7»

О

О

О 1 jo

Строка, Р

Сигналы на входах декады

l0

О выходом данной декады, первый и второй входы первой счетной декады соединены с выходами первого и второго датчиков.

1 1

0 О

1 1

0 О