Функциональный счетчик

 

(i i 3 769744

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09.78 (21) 2661891/18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл."

Н ОЗК 23/00

ГосУдаРственный комитет (23) 11риоритет (53) УДК 621.374 (088.8) щ„„й- (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Автор изобретения

А. Г. Горбков (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) ФУНКЦИОНАЛ ЪН ЫЙ СЧЕТЧИК

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки дискретной информации для сопряжения частотных датчиков с микро-ЭВМ. 5

Известен функциональный счетчик, содержащий основной и дополнительный счетчики (1).

Недостатком известного устройства является то, что в нем невозможно предста- 10 вить сосчитанные импульсы в нормализованном виде.

Известен функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, шину управления, основной п-разрядный дво- 15 ичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, элемент ИЛИ, группу из и элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с шиной управления, выход первого элемента И соединен со входом элемента

ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена со входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного п-разрядного двоичного и дополнительного счетчиков (2).

Известное устройство служит для определения количества поступивших импульсов и одновременно для установления числа в счетчике в определенном порядке.

Недостатком его является невозможность предоставления числа импульсов в нормализованном виде, поэтому различные отсчеты при ограниченном количестве используемых выходных разрядов имеют различную точность представления.

Целью изобретения является представление числа импульсов в нормализованном виде.

Для этого в функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, первую шину управления, основной п-разрядный двоичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, первьш элемент

ИЛИ, первую группу из п элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управления, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена с первым входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного п-разрядного двоичного и дополнительного счетчиков, введены вторая и третья шины управления, п-разрядный регистр сдвига, второй элемент ИЛИ и вто769744 рая группа из и†1 элементов И, первые входы которых соединены со входной шиной и со счетным входом и-разрядного основного двоичного счетчика, прямые выходы разрядов которого, за исключением первого, соединены соответственно со вторыми входами и — 1 элементов И второй группы, третьи входы которых соединены соответственно с прямыми выходами разрядов, за исключением первого, п-разрядного регистра сдвига, выходы n — 1 элементов И второй группы соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно со входами и-разрядного регистра сдвига и дополнительного счетчика, выход первого из которых соединен со вторым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен со второй шиной управления, третья шина управления соединена с первыми входами п элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов основного двоичного счетчика, а выходы и элементов И первой группы соединены с соответствующими входами установки п-разрядного регистра сдвига, вход сброса которого соединен с шиной сброса.

На чертеже представлена структурная схема функционального счетчика.

Он содержит первую группу из п элементов И 1-1 — 1-п, основной п-разрядный двоичный счетчик 2, вторую группу из n — I элементов И 3-1 — 3-(n — 1), элемент ИЛИ 4, элемент И 5, элемент ИЛИ 6, п-разрядный регистр сдвига 7, триггер 8, элемент И 9, дополнительный счетчик 10, входную шину

11, шины управления 12, 13, 14, шину сброса 15.

Входная шина 11 соединена со счетным входом основного счетчика 2 и с первыми входами и — 1 группы элементов 3-1—

3-(n — 1), вторые и третьи входы которых соответственно соединены с прямыми выходами разрядов, за исключением первых, основного счетчика 2 и регистра сдвига 7, выходы группы элементов И 3-1 — 3-(п — 1) соединены со входами элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с первыми входами элемента И 9 и элемента ИЛИ 6, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным выходом триггера 8 и выходом элемента И 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым выходом триггера 8 и с шиной управления

13, выходы элементов ИЛИ 6 и И 9 соединены соответственно со входами регистра сдвига 7 и дополнительного счетчика 10, вход сброса которого соединен с шиной сброса 15, со входом сброса регистра сдвига 7, со входом сброса основного счетчика

2 и с первым входом установки нуля триггепа 8, второй вход установки нуля и вход

65 установки единицы которого соединены соответственно с выходом регистра сдвига 7 и шиной управления 14, шина управления

12 соединена с первыми входами п элементов И 1-1 — 1-п первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами основного счетчика 2, выходы элементов И 1-1 — 1-п соединены с соответствующими входами установки разрядов регистра сдвига 7.

В начале цикла работы импульс по шине

15 переводит триггер 8 в исходное положение, которое характеризуется подачей разрешающего потенциала на элемент И 9 и запрещающего на элемент И 5, сбрасывает основной 2 и дополнительный 10 счетчики в нуль, обпуляет регистр сдвига 7 и заносит единицу во второй разряд регистра сдвига. При приходе второго импульса по входной шине 11 на основной счетчик 2 по переднему фронту импульса изменяется состояние триггера второго разряда основного счетчика 2, и импульс проходит через первый трехвходовый элемент И 3-1. Этот импульс через элементы ИЛИ 4 и 6 поступает на вход регистра сдвига 7, а через элемент

И 9 — на дополнительный счетчик 10. Положение единицы в сдвигающем регистре 7 меняется. Теперь единичный потенциал со сдвигающего регистра 7 подается на второй трехвходовый элемент И 3-2. Через вто рой трехвходовый элемент И 3-2 пройдет уже четвертый импульс, через третий — восьмой, через четвертый — шестнадцатый»мпульс.

Таким образом, сдвигающий регистр 7 и трехвходовые элементы И 3-1 — 3- (п — 1) будут выделять состояния основного счетчика 2 соответствующие количествам импульсов 2, 2, 2, 2" и так далее. Импульсы, соответствующие этим состояниям, считаются дополнительным счетчиком 10. Число импульсов, сосчитанных дополнительным счетчиком 10, соответствует характеристик числа общего количества импульсов.

Положение единицы в сдвигающем регистре 7 характеризует положение запятой для числа, расположенного в основном счетчике 2.

Таким образом, после цикла измерения имеем в основном счетчике 2 мантиссу числа пришедших импульсов, в сдвигающем регистре 7 положение запятой, в дополнительном счетчике 10 характеристику числа пришедших импульсов.

Циклу съема информации предшествует преобразование мантиссы к виду, удобному для ее передачи. Содержимое основного счетчика 2 через элементы И 1-1 — 1-п по приходу управляющего сигнала по шине 12 переписывается в соответствующие разряды сдвигающего регистра 7, при этом первая единица на регистре сдвига 7 соответствует запятой. Импульс по шине 14 переводит триггер 8 в новое положение и на

769744 элемент И 5 подается разрешающий потенциал, а на элемент И 9 запрещающий потенциал. Импульсы, поступающие по шине

13 или входные импульсы подаются на вход сдвигающего регистра 7. Первая единица, появившаяся на выходе сдвигающего регистра 7, возвращает триггер 8 в исходное состояние, и элемент И 5 перестает пропускать импульсы, поступающие по шине 13.

Продвижение числа вдоль регистра сдвига 10

7 прекращается, и мантисса числа импульсов занимает отведенное ей положение.

Мантисса с регистра сдвига 7 и характеристика с дополнительного счетчика 10 после этого передаются для дальнейшего исполь- 15 зования.

Использование предлагаемого устройства позволяет представлять число пришедших импульсов в нормализованном виде, что гарантирует предельную относительную погрешность представления числа при ограниченном количестве выходных шин.

Устройство позволяет также обеспечить согласование счетчика с большим количеством разрядов с входом микро-ЭВМ, имеющих входной регистр, не превышающий шестнадцати двоичных разрядов.

Формула изобретения

Функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, первую шину управления, основной л-разрядный двоичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первую З5 группу из п элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управления, выход первого элемента И соединен с первым 40 входом первого элемента ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена с первым входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного и-раз- 4я рядного двоичного и дополнительного счетчиков, отличающийся тем, что, с целью представления числа импульсов в нормализованном виде, в него введены вторая и третья шины управления, и-разрядный регистр сдвига, второй элемент ИЛИ и вторая группа из и — 1 элементов И, первые входы которых соединены со входной шиной и со счетным входом и-разрядного основного двоичного счетчика, прямые выходы разрядов которого, за исключением первого, соединены соответственно со вторыми входами n — 1 элементов И второй группы, третьи входы которых соединены соответственно с прямыми выходами разрядов, за исключением первого, п-разрядного регистра сдвига, выходы и — 1 элементов И второй группы соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно со входами и-разрядного регистра сдвига и дополнительного счетчика, выход первого из которых соединен со вторым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен со второй шиной управления, третья шина управления соединена с первыми входами и элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов основного двоичного счетчика, а выходы и элементов И первой группы соединены с соответствующими входами установки п-разрядного регистра сдвига, вход сброса которого соединен с шиной сброса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 403070, кл. Н ОЗК 23/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 464973, кл. Н ОЗК 23/02, 1975 (прототип).

769744

Составитель Ранов

Текред A. Камышникова

Редактор Т. Клюкина

Корректор В. Петрова

Типография. пп. Сапунова, 2

Заказ 224/1 Изд. Ао 561 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4j5