Асинхронный реверсивный двоичный счетчик

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реверсивного счета импульсов, в устройствах сжатия информации, в устройствах преобразования двоичных кодов координат в геометрический код с основанием √2 и при разработке линейных и круговых интерполяторов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении реверсивного счета в кодах с иррационным основанием √2. Асинхронный реверсивный двоичный счетчик содержит JK-триггеры 1.1 - 1.N, первые 2.1 - 2.N-1 и вторые 3.1 - 3.N-1 мультиплексоры, шину 4 управления суммированием-вычитанием, шину 5 управления режимами работы, элемент И 6, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7, первый 8.1 и второй 8.2 входы реверсивного двоичного счетчика, шину 9 сброса счетчика, входные шины 10.1 - 10.N поступления параллельного кода, выходы 11.1 - 11.N-1 разрядов счетчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„ I 555856

A t (g1)S Í о3 К 23/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4622163/24-21 (22) 20,12.88 (46) 07.04.90. Бюл. !Г 13 (71) Винницкий политехнический институт (72) Н,A.Квитка, l3.П.Кожемяко, A.È.ÊoðoHoâñêèé и В.С.Стратиенко (53) 62 1,374 32 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1001483, кл. Н 03 К 23/00, !982.

Авторское свидетельство СССР

М ll!5240, кл. H 03 К 23/00, 1983.

Тутевич В.Н. Телемеханика. — И.:

Высшая школа, 1985, с. 211, рис.8.10а. (54) АСИНХРОННЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ ДВОИЧНЫЙ

СЧЕТЧИК (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реверсивного счета импульсов, в устройствах сжатия информации, 2 в устройствах преобразования двоичных кодов координат в геометрический код с основанием !2 и при разработке линейных и кругoBblx интерполяторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении реверсивного счета в кодах с иррационным основанием ! 2. Асинхронный реверсивный двоичный счетчик содержит IK-триггеры 1.1-1.N, первые 2.1-2.И-1 и вторые 3.1-3.N-1 мультиплексоры, шину 4 управления суммированием-вычитанием, шину 5 управления режимами работы, элемент

И 6, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7, первый 8.1 и второй 8,2 входы реверсивного двоичного счетчика, шину 9 сброса счетчика, входные шины 10.1

10.N поступления параллельного кода, выходы 11. 1- 11.N-1 разрядов счетчика. 1 ил.

1555856

1О

Х= Х<(2) + Хп2(2) + ... +

+ Х2 ((2) + Х1 (2) + Хо (1) Веса разрядов данного кода являют- 25 ся последовательностью основания 2:

16, 8 42, 8, 4 42, 4, 2 -P2, 2, Г2, 1, четные степени при этом представляют веса разрядов двоичного кода, а нечетные - веса раэрявов двоичного кода, умноженные на 2 .

Поэтому выражение (1) можно записать

-1

35 п-2 < n-2.

Х = 12 4Х42 + » Х 2, (2)

j» 1

1=0 где Х, X,,i, i принимают значения

40

E (0,1}

Х, Х, j E (1, 3, ..., и-1}

E (0, 2, 4, ..., и-2}

Первый член формулы (2) составляет сумму нечетнЫх разрядов кода, а второй — сумму четных разрядов кода с основанием (2. Выражение (2) позволяет любой вектор на плоскости изобразить в виде двух составных векторов, направление одного из ко- . торых совпадает с координатой прямоугольной системы Koopg>H>> величина равна

Х;2

1 0. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реверсивного счета импульсов, в устройствах сжатия информации, в устройствах преобразования-двоичных кодов координат в геометрический код с основанием .12 и при разработке линейных и круговых интерполяторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении счета в кодах с иррациональным основанием 12.

Счетчик обеспечивает счет импульсов В двоично кодированной позицион» 15 ной системе счисления с иррациональ.ным основанием 12. В этой системе счислений любой вектор представляется в виде направление второго вектора составляет с направлениями координат угол о

45 и его значение представляется в виде п!

4-!

Г2 + Х2

Особенностью такого иэображения является то, что код с основанием Г2, используемый для записи вектора, единый и в то же время члены выражения (2) независимы друг QT друга. При переходе от двоичного представления координат вектора в прямоугольной системе координат к представлению с помощью кода с основанием - 2 необходимо осущ1ествить Формирование двух частей выражения (2) с помощью четных и нечетных разрядов кода, Этот процесс осуществляется с помощ1ью предлагаемого реверсивного двоичного счетчика.

На чертеже представлена Функциональная схема асинхронного реверсивного двоичного счетчика.

Асинхронный реверсивный двоичный счетчик содержит IK-триггеры 1.1-1.N, первые 2.1-2.N-1 и вторые 3.1-3.N-1 мультиплексоры, шину 4 управления суммированием-вычитанием, шину 5 управления режимами работы, элемент И 6, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7, первый

8.1 и второй 8.2 входы реверсивного двоичного счетчика, шину 9 сброса счетчика, входные шины 10.1-10.N-1 поступления параллельного кода, выходы 11.1-11Л-1 разрядов счетчика.

Прямой и инверсный выходы IK-триггера 1,i подсоединены соответственно первому и второму информационным входам первого мультиплексора 2.i+ 1, управляющий вход которого соединен с шиной 4 управления суммированием-вычитанием, а его выход подключен к первому и второму информационным входам соответственно вторых мультиплексоров 3.i+1 и 3.i+2, причем выход второго мультийлексора 3.i+1 подсоединен к С-входу IK — триггера 1.i+1, управляющие входы вторых мультиплексоров 3.1-3.N-1 соединены с шиной 5 управления режимами работы. Выход nep8oro мультиплексора 2.N-1 подсоединен лишь к первому информационному вход второго мультиплексора 3.N-1, а второй информационный вход второго мультиплексора 3.1 подключен к выходу

5 15 элемента И 6, первый и второй входы которого совместно с первым и вторым входами элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 соединены соответственно с первым и вторым входами асинхронного реверсивного счетчика, при этом выход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 подсоединен к С-входу триггера 1 ° 1, S-входы и прямые вы::оды IK-триггеров 1.1-1,N-1 подключен соответственно к шине сброса, входным шинам поступления параллельного кода и выходам реверсивного счетчика.

Асинхронный реверсивный двоичный счетчик может работать в режиме реверсивного счета импульсов по одному входу в двоичном коде и в режиме реверсивного счета импульсов по одному и (или обоим входам в коде с основанием 2. Первый режим обеспечивается приложением к шине 5 управления режимами работы сигнала нулевого уровня, а второй — единичного уровня. При этом независимо от режима работы суммирование импульсов происходит в случае присутствия в шине 4 управления суммированием-вычитанием нулевого потенциала, а вычитание единичного потенциала.

Реверсивный двоичный счетчик при счете импульсов (суммированием) в двоичном коде работает следующим образом.

Подсчету импульсов предшествует установка реверсивного счетчика в исходное состояние путем приложение к шинам 4, 5 и 9 сигнала нулевого уровня, вследствие чего 1К-триггеры

1.1-1.N устанавливаются в нулевое состояние и одновременно с этим обеспечивается подключение с помощью первых мультиплексоров 2, 1-2.N-1 прямых выходов триггеров к первым информационным входам вторых мультиплексоров

3.1"3.N-1 с последующим подсоединением их к счетным входам соответствующих IK-триггеров 1.1-1.N-1. Импульс, появившийся на входе 8.1 (8.2), поступает через элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ

7 на С-вход триггера 1.1, переводя инверсное (в нашем случае) состояние.

Вследствие того, что С-вход триггера 1 через мультиплексоры 3.1 и

2.i соединен с прямым выходом триггера 1.1, ro каждый переход последнего в нулевое состояние переводит триггер

1 ° 1 в инверсное состояние. Аналогично работают остальные IK-триггеры 1.355856 6

35

45

55 ное (единичное) состояние. Переход триггера 1.2 в нулевое состояние пе5

10 !

1.М при счете импульсов. После каждого такта счета на выходах 11. 1-11.N реверсивного двоичного счетчика присутствует двоичныЙ код, соответствующий количеству импульсов, поступивших на вход 8.1 (8.2) счетчика. Таким же образом работает счетчик при вычитании импульсов в двоичном коде.

Предварительно исходный двоичный код, поступивший к выходным шинам

11.1-11.N записывается в реверсивный счетчик, к шинам 4 и 5 прилагаются при этом соответственно счетный и нулевой потенциалы. В данном случае к С-входу IK-триггера l.i с помощью мультиплексоров 3. i и 2.i подключается инверсный выход IK-триггера l.i-l. Счетные импульсы поступают на вход 8.1 (8.2) реверсивного счетчика, а результат счета (вычитания) присутствует на выходах 11.1-11.N.

В режиме счета (суммирования) в кодах с основанием -Г2 работе счетчика предшествует приведение его в исходное (нулевое) состояние подачей в шину 9 нулевого сигнала, одновременно с этим в шину 4 подается нулевой потенциал и в шину 5 - единичный потенциал, благодаря чему обеспечивается соединение прямого выхода триггера l.i через первый мультиплексор 2 и второй мультиплексор 3.i+2 с С-выходом триггер l. i+2. При поступлении на вход 8.1 (8.2) импульса, он через элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 поступает на счетный вход IK-триггера

1.1, переключая его в инверсное (единичное состояние) состояние. Каждое переключение триггера 1.1 в нулевое состояние приводит к переключению триггера 1.2 в инверсное состояние и т.д. Таким образом, в триггерах l, 1.3, 1.5, ..., l.i+1, ..., 1.N-1 счетчика фиксируется информация

n-< (2

Х; 2

; =Q которая присутствует на выходах 11.1, 11.3, ..., 11.i, ..., 11.N — 1 асинхронного реверсивного двоичного счетчика. При одновременном наличии импульсов на входах 8.1 и 8.2 импульс через элемент И 6 поступает на второй информационный вход второго мультиплексора 3.1, далее на счетный вход триггера 1.2, переводя его в инверс1555856 (-1 n-1 L2- п-2

42 +Х 2 +,", Х; 2 =! -=î и приложить к шинам 4 и 5 единичные потенциалы, благодаря чему инверсный выход IK-триггера l.i с помощью первого мультиплексора 2,i и второго мультиплексора 3.i+2 подсоединяется к С-входу IK-триггера 1. i+2, а инверсный выход IK-триггера 1.i через первый мультиплексор и второй мультиплексор подсоединяется к С-входу триггера l.i+3 Процесс вычитания импульсов в коде с основанием 12 происходит аналогично рассмотренному процессу суммирования в этом же коде.

Составитель О.Скворцов

Техред M.дидык Корректор Т.Малец

Редактор М.Бланар

Тираж 656

Заказ 563

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 реводит следуюц|ий триггер в инверсное состояние и т,д. В данном случае в нечетных триггерах 1.2, 1.4, 1.6, l.j, ..., 1.N записывается информация

-2

n- 2 Х 2

1» которая присутствует на выходах 11.2, 10

11,4, 11.6. .. ll.j, ..., 11.N реверсивного счетчика. При счете (вычитании) необходимо в триггеры 1.11.N записать исходный код с основанием 12;

15,Формула изобретения

Асинхронный реверсивный двоичный счетчик, содержащий в каждом i-м разряде (i = О, п-1, n — разрядность счетчика) ХК-триггер, прямой выход

40 которого соединен с выходом данного разряда счетчика, а К-входы и S-входы триггеров всех разрядов подсоединены соответственно к шине сброса счетчика и выходным шинам поступления параллельного кода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении счета в кодах .с основанием 42, в него введены элемент И, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и в каждой i-й разряд счетчика, начиная с второго младшего, первый и второй мультиплексоры, первый и второй информационные входы первого мультиплексора i-ro разряда подсоединены соответственно к прямому и инверсному выходам ЕК-триггера (i-1)-ro разряда, управляющий вход данного мультиплексора соединен с шиной управления суммированием-вычитанием, а выход первого мультиплексора i-ro разряда подключен к первому информационному входу второго мультиплексора

i-ro разряда и к второму информационному входу второго мультиплексора (i+1)-ro разряда, выход второго мультиплексора i-го разряда соединен с

С-входом данного разряда IK-триггера, а управляющие входы всех вторых мультиплексоров подсоедин ны к шине управления режимами, при этом выход первого мультиплексора (n-1)-го разряда счетчика подсоединен только к первому информационному. входу второго мультиплексора данного разряда, второй информационный вход второго мультиплексора второго разряда счетчика соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого совместно с первым и вторым входами элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подсоединены соответственно к первому и второму входам асинхронного реверсивно- . го счетчика, с выходом элемента НЕ-.

РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен С-выход IKтриггера первого разряда.