Реверсивное пересчетное устройство
Изобретение относится к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления. Цель изобретения - расширение диапазона коэффициентов пересчета устройства с возможностью оперативного управления коэффициентом пересчета - достигается за счет новой организации пересчетного устройства, а именно при прямом счете осуществляется сравнение кода счетчика 1, работающего в режиме суммирования импульсов, и прямого кода предустановки коэффициента на шине 17 пересчета компаратором 2. При обратном счете осуществляется сравнение кода счетчика 1, работающего в режиме вычитания, и дополнительного кода предустановки коэффициента пересчета компаратором 3. Коэффициент пересчета определяется кодом, поданным на шину 17 предустановки коэффициента пересчета, при этом код предустановки может принимать любые значения и ограничиваться сверху только разрядностью реверсивного счетчика. 4 ил.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
yg 4 H 03 К 23/62
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (2)) 4363307/24-21 (22) 12.01,88 (46) 15.11.89. Бюл. У 42 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) А,Ф.Грумбин, К.В.Колесников, Л,Г.Поляков и 10.А.Торопов (53) 621 374,322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 746947, кл. Н 03 К 23/62, 1978.
Авторское свидетельство СССР
9 1083365, кл. Н 03 К 24/62, 1981,. (54) РЕВЕРСИВНОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ
УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к цифровой электроиэмерительной и вычис,лительной технике и может быиь ис" польэовано в цифровых системах автоматического контроля и управления.
Цель изобретения — расширение диапазона коэффициентов пересчета
„Л0„„1522399 А1
2 устройства с воэможностью оперативного управления коэффициентом пересчета — достигается за счет новой организации пересчетного устройства, а именно при прямом счете осуществляется сравнение кода счетчика 1, работающего в режиме суммирования импульсов, и прямого кода предустановки коэффициента на шине 17 пересчета компаратором 2. При обратном счете осуществляется сравнение . кода счетчика 1, работающего в режиме вычитания, и дополнительного кода предустановки коэффициента пересчета компаратором 3. Коэффициент пересчета определяется кодом, поданным на шину 17 предустановки коэффициента пересчета, при этом код предустановки может принимать любые значения и ограничиваться сверху только разрядностью ревер" сивного счетчика, 4 ил.
1522399
Изобретение относится к цифровой электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматичес| кого контроля и управления.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения диапазона коэффициентов пересчета пересчетного устройства с возможностью оперативного управления коэффициентом пересчета, На фиг.1 представлена структурная схема реверсивного.пересчетного устройства; на фиг.2 - структурная схема преобразователя прямого кода в дополнительный; на фиг,3 — времен-!.ные диаграммы работы устройства; на фиг.4 — то же.
На фиг.1 выходы реверсивного счет- 20 ( чика 1 соединены соответственно с первой группой входов первого 2 и второго 3 компараторов, первый вход реверсивного счетчика 1 является первым входом устройства (вх,1) и соединен с 25 шиной 4 управления пересчетного устройства, через элемент НЕ 5 с первым входом первого элемента И 6, с первым входом второго элемента И
7 и входом формирователя 8 импульсов, 30 а счетный вход реверсивного счетчика
1 является вторым входом устройства (вх, 2) и соединен с шиной 9 импульсов, первый выход первого компаратора
Ъ.
2 соединен со вторым входом второго элемента И 7, выход которîro соеди; нен с первым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 11, Sвходом первого RS-триггера 12 и счет- 40 ным входом D-триггера 13, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 11, выход которого . соединен с выходной шиной 14 пересчетного устройства и R-входом ре45 версивпого счетчика 1, первый выход второго компаратора 3 соединен со вторым входом первого элемента И 6, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 10, выход формирователя 8 импульсов соединен с пер50 вым входом четвертого элемента И 15, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами соответственно первого 2 и второго 3 компараторов, а выход четвертого элемента
И 15 соединен с К-входами первого триггера 12 и D-триггера 13, выход первого триггера 12 соединен с D-входом D-триггера 13, вторая группа входов первого компаратора 2 соединена соответственно со входами преобразователя 16 прямого кода в дополнительный и входной шиной 17 предустановки коэффициента пересчета, выходы преобразователя 16 прямого кода в дополнительный соединены соответственно со второй группой входов второго компаратора 3.
Реализация преобразователя 16 прямого кода в дополнительный представлена на фиг.2.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состояйии реверсивный счетчик 1 и триггер 13 находятся в состоянии логического "0" триггер
12 находится в состоянии логической
1t 11
1 . В режиме сложения на шину 4 управления поступает сигнал положительной полярности (фиг. За, 4а) . и реверсивный счетчик 1 изменяет
I свое состояние по.переднему фронту входных импульсов, поступающих на ! шину 9 (фиг. Зб, 4б) при этом производится сравнение кода на выходе реверсивного счетчика I с кодом предустановки с помощью компаратора
2. При достижении реверсивным счетчиком 1 кода предустановки сигнал с первого выхода компаратора 2 переходит из состояния "0" в "1" (фиг. Зв, 4в). Б режиме сложения единичный сигнал с первого выхода компаратора 2 проходит через элементы И 7, ИЛИ 10, устанавливая триггер 13 в единичное состояние, и на вход элемента И 11 . На выходе триггера 13 устанавливается логическая
11 tt
1, тем самым устанавливая на выходе элемента И l l единичный уровень . Единичный сигнал переводит ревер сивный счетчик в нулевое состояние . С шины 1 4 снимается выходной импульс (фиг . 3e, 4 е ), Длительность импульса определяется временами сраб атывания триггера 1 3 и переходом р еверсивного с ч е тчика 1 в нулевое состояние . В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 1 4 выходных импульсов с частотой в И ра з меньшей вход" ной частоты, где N — код предус т а" новки на шине 1 7 .
Если после поступления и импульсов на сложение (n (N) на шину 4 управления поступил . сигнал логическа
5 15
ro "О" (д>иг. 3А, ЗБ, 4А, 4Б), то ре- версивный счетчик 1 переходит в режим вычитания. При этом формирователь 8 импульсов выдает в момент переключения знака импульс (фиг. Зж, 4ж), который поступает на первый вход элемента И 15, Для нормальной работы устройства выходной импульс с шины 14 должен проходить только после прохождения на входную шину
9 после изменения знака (и + 11) импульсов. Так как код предустановки на шине 17 может быть установлен в пределах. разрядности реверсивного счетчика, то следует рассмотреть два случая соотношения кодов в момент перехода со сложения на вычитание: n(N „„и 1 1*„„сп c N, В случае, если n c N yon после перехода в режим вычитания импульс с формирователя 8 импульсов не проходит через элемент И 15 (фиг. Зз), так как он закрыт сигналом низкого логического уровня со второго выхода второго компаратора 3 (фиг. Зл). При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный (Б А„„), который образуется из кода предустановки, снимаемого с шины 17 предустановки.
На фиг.2 представлена возможная реализация преобразователя 16 прямого кода в дополнительный, где m-раз рядный код N поступает на входы группы элементов НЕ 18, выходы кото- . рых соедичены с первыми входами сумматора 19, на младший разряд вторых входов которого поступает сиг; нал логическая "1", на остальные разряды вторых входов подан сигнал логического "0", выходы сум. матора 19 являются выходом преобразователя прямого кода в дополнительный и представляют собо" m-разрядный
>cop N*« . Преобразователь 16 прямого кода в дополнительный организует дополнительный код из обратного кода путем его сложения с единицей. После поступления и импульсов на вычитание реверсивный счетчик l переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступающие импульсы изменяют его состояние от единичного во всех разрядах до равенства его кода коду
N> . При достижении реверсивным счетчиком 1 кода N4,„ снимаемого с
22399
55 выхода преобразователя 16 прямого кода в дополнительный, сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит иэ логического "О" в "1" (фиг. Зи).
Единичный сигнал проходит через элементы И 6 и ИЛИ: 10 на вход элемента
И 11 и на S-вход триггера 12 и счетный вход триггера 13. Единичный сигнал, проходя через элемент И 11, переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние, С шины 14 снимается выходной импульс (фиг. 3e).
При дальнейшем поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсов с частотой в Б раз.меньшей входной частоты.
В случае, если N>ù 16 прямого кода в дополнительный, В момент первого равенства кодов при прохождении на счетчик п импульсов (n„ Единичный сигнал проходит через элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 11 íà S-вход триггера 12, устанавливая его в единичное состояние, и на счетный вход триггера 13, Триггер 13 остается в состоянии "О", так как до поступления импульса на счетный вход íà его D-входе был установлен "нулевой" сигнал. Элемент И 11 закрыт потенциалом триггера 13 и выходной импульс отсутствует (фиг,4е). После поступления и импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступающие на его вход импульсы изменяют его состояние, от единичного во всех разрядах до равенства его кода коду NA „. При повторном равенстве кодов единичный сигнал с первого выхода .компаратора 3 (фиг. 4и) проходит через элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 1 1, Hà S — вход триггера 1522399 12, не меняя его состояния, на счетный вход триггера 13, переводя его в "1", Триггер 13 открывает элемент И 11, и единичный сигнал проходит на R-вход реверсивного счетчика 1, переводя его в нулевое состоя. ние. С шины 14 снимается выходной импульс (фиг. 4е). В дальнейшем при поступлении им.— пульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсов с частотой в N раз меньшей входной частоты. Аналогичным образом устройство работает и при переходе от вычитания | к сложению. Формирователь 8 импульсов ! выдает в момент переключения знака импульc (фиг. Зж, 4ж), который поступает на первый вход элемента И 15, При этом также возможно два случая: п N и ИАоо и --N, rye nz чис ) ло импульсс в, поступившее на реверсивный счетчик 1 за период между ! обнулением и моментом перехода от 25 1 вычитания к сложению. В первом случае (и >И) элемент И 15 будет закрыт сигналом низкого логического уровня со второго выхода первого компаратора 2 (фиг. Зв), 30 реверсивный счетчик 1 работает на сложение по поступлению на его.входную шину 9 импульсов до тех пор, пока не обнулится после его переполнения, в дальнейшем его работа происходит так, как объяснено в первой части описания работы (фиг. 3), Во втором случае (N»„ c. п2 » так же, как и во втором случае Ра-боты на вычитание, элемент, И 15 открыт и сигнал в формирователе 8 импульсов (фиг. 4ж) поступает на R-входы триггеров 12 и 13 и устанавливает их в нулевое состояние (фиг, 4и, д). Обнуление реверсивного 45 счетчика 1 и выдача выходного импульса при этом происходит только в момент второго равенства состояния реверсивного счетчика и кода N (фиг.4), На шине 14 наблюдаются импульсы с частотой N раз меньшей входной часто ты. B реверсивном пересчетном устройстве, таким образом, правильно выдается сигнал деления частоты в случае изменения направления счета при любом состоянии реверсивного счетчика при любом коэффициенте пересчета N, который может быть установлен в пределах от 2 до (N — )), где 2, m Ðàçðÿäíoñòü реверсивного счетчика, Например, если в качестве счетчика 1 используется реверсивный четырехразрядный счетчик, то коэффициент пересчета устройства может быть установлен в пределах от 2 до 15 и при необходимости его можно изменять в этих пределах путем подачи нового кода на шину 17, Формула и з о б р е т е н и я Реверсивное пересчетное устройство, содержащее реверсивный счетчик, два элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, а выход элемента HF, соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. расширения функциональных воэможностей за счет увеличения диапазона изменения коэффициента пересчета пересчетного устройства с воэможностью оперативного управления коэффициентом пересчета, введены первый и второй компараторы, преобразователь прямого кода в дополнительный, формирователь импульсов, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, RS-триггер и D-триггер, выходы реверсивного счетчика соединены соответственно с первой группой входов первого и второго компараторов, первый вход реверсивного счетчика является первым входом устройства и соединен с первым входом второго элемента И и входом формирователя импульсов, счетный вход реверсивного счетчика является вторым входом пересчетного устройства, первый выход первого компаратора соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, S-входом RS-триггера и тактовым входом D-триггера, выхоц которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого является выходом пересчетного устройства и соединен с R — âõîäoì реверсивного счетчика, первый выход второго компаратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ. выход формирователя импульсов 1522399 10 соединен с первым входом четвертого элемента И, второй и третий входы которого соединены с вторыми выходами соответственно первого и второго компараторов, а выход четвертого элемента И соединен с R-входами RS-триггера и D-триггера, вторая группа входов первого компаратора является входом предустановки и соединена через преобразователь прямого кода в дополнительный с второй группой входов второго компаратора. ) 522399 Составитель О.Скворцов Редактор И.Сегляник Техред JI.Олийнык Корректор А.Обручар о аказ 6979/56 Тираж 884 Подписное )HHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 )роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
