Троичный реверсивный -разрядныйсчетчик импульсов

 

ОП И

Союз Советских

Социалистических

Республик

САНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< ц807492

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120479 (21) 2750922/18-21 с присоединением заявки ИУ (23) Приоритет

Опубликовано 2 30 28 1.Бюллетень N9

Дата опубликования описания 230281 (53)м. нл.з

Н 03 К 23/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374

{088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{ 54) ТРОИЧНЫИ РЕВЕРС ИВНЫИ и-РАЗРЯДНЫЙ

СЧЕТЧИК HMIIУЛЬСОВ

И зоб ретен ие относ итс я к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с троичной системой счисления.

Известен троичный реверсивный и-разрядный счетчик(импульсов, содержащий счетную шину и счетные разряды, каждый из которых содержит

10 установочную шину и состоит из девяти троичных логических элементов $1(.

Однако известное устройство имеет сложную реализацию и низкое быстродейс твие.

Извес тен также троичный реверсив- ный и-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первбго и в торого троичных элементов первого разряда, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с первым входом третьего и с четвертым входом четвертого трричных элементов, выход второго троичного эле 30 мента соединен с четвертым входом третьего и с первым входом четвертого. троичных элемен тов, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом пятого и со вторым входом шестого троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен со вторым входом пятого и с первым входом шестого тро1 ичных элементов, шина обнуления соединена с четвертыми входами пятого и шестого троичных элементов (2) .

Каждый троичный элемент известного устройс тва выполняет троичные операции, об раз ующйе ф унк цио наль но полную систему логических функций,. предс тавленные в таблице.

Извес тный сче тчик импульсов имеет низкое быстродействие, так как сигнал переноса в последующий разряд формируется за две фазы передачи информации по троичным элементам разряда.

Цель изобретения — увеличение быстродейс твия счетчика.

Пос тавленная цель дос тигается тем, что в троичный реверс ивный и-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину обнуления н счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из

Юр

Ф .Ф . Мингалеев и Н. Т. Плас тун .- дэ" ., /

"-4Ьу",; а ф - .. -" щ

,. "г:

807492 шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элемен тов первого разряда, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с первым нхоцом третьего и с четвертым входом четвертого троичных элементов, вьнсод второго троичного элемента соединен с четвертым входом третьего и с первым входом четвертого троичных эле- Я ментов, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом пятого и со вторым входом шестого троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен со вторым входом пятого н с первым входом шестого троичных элементов, шина обнуления соединена с четвертыми входами пятого и шестого троичных элементов, н каждом разряде установочная шина соединена со вторым и третьим входами 2О третьего троичного элемента а соответствующая шина тактового питания с четвертыми входами первого и второго троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен с 25 третьими входами пятого и шестого троичных элементов, выходы пятого и шестого троичных элементов соеди нены соответственно со нторыми входами первого и второго элементов, 30 выходы которых соединены соответственноо с первыми входами первого и второго троичных элементов последующего разряда счетчика.

На фиг. 1 предаставлена схема троичного реверсивного днухразрядного .; счетчика импульсов; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Счетчик импульсов содержит троичные элементы 1-6 первого разряда,троичные элементы 7-12 второго разряда, счетная шина 13, становочные шины 14 и 15 соответственно первого и второго разрядон, первая и вторая шины

18 и 19 тактового питания.

Счетная шина 13 соединена с- первы- 45 ми входами троичных элементов 1 и 2, выходы троичных элементов 1 и 7 соединены соответственно с первыми нхо„цами троичных элементов 3 и 9 и соединены соответственно с четвертыми 50 входами троичных элементов 4 и 1 О, выходы троичных элементов 3 и 9, соединены соответственно с первыми входами троичныс элементов 5 и ll и соединены соответственно со вторыми входами троичных элементов б и

12, выходы которых соединены соот" ветственно со вторыми входами троичных элементов 2 и 8, выходы которых соединены соответственно с четнертымй входами троичных элементов 3 и 9„ 6О и,соединены соответс твенно с первыми входами троичных элементов 4 и 10, выходы которых соединены соответственно с первым, третьим входами троечных элементов б и 12 и соединены 65 соответственно со вторым, третьим входами троичных элементов 5 и 11, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами троичных элементов 1 и 7, первые выходы троичных элементов 7 и 8 соединены соответственно с выходами троичных элементов

1 и 2,четвертые входы троичных элементон

5, 6 и 11, 12 соединены соответственно с шинамиобнуления 16 и 17,второй и третий ходы троичных элементов 3 и 9 соедиены соответственно с установочными шинами 14 и 15, четвертые входы элементов 1, 2 и 7, 8 соединены соответственно с шинами тактового питания

18 и 19.

Троичный реверсивный счетчик представляет собой полусумматор, у которого выход суммы соединен с с.оответствующим входом одного из слагаемых.

Вход другого слагаемого являем=я счетным входом счетчика. Для представления чисел н счетчике используется троичная система счисления с симметричным расположением цифр (+1, О, -1), где знак числа определяется знак ом с таршего раз ряда ., Пос тупление положительного импульса на счетную шину 13 счетчика прибавляет к его содержимому положительную единицу, поступление отрицательного импульса прибавляет отрицательную единицу. Если счетчик находится н нулевом состоянии, то первый положительный импульс установит его н состояние +1, второй переведет н его достояние -1 и, пройдя через вьнсод переноса (положительный сигнал с выхода элемента

1)- н следующий разряд, установит его в состояние +1 и т.д. Поступление отрицательных импульсов на счетную шину 13 счетчика вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем, после перехода через нуль — накапливаниее отрицате©ного числа. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т. е. обеспечивается хранение состояния +1 или -1 раз ряда сче тчика н виде генерации импульсов положительной полярности на его выходах .

С ос тояние +1 перв oro разряда счетчика снимается с выхода элемента 5, а состояние -1 — с выхода элемента б. Состояние +1 второго разряда счетчика снимается с выхода элемента 11, а состояние -1 с выхода элемента 12.

При поступлении на шины обнуления

16 или 17 положительного импульса на элементах 5 или б, 11 или 12 происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е. обнуление счетчика.

П ри пос туплении на ус танон очную шину 14 или 15 положительного импу-, льса, соответствующий разряд счетчи807492 жительный сигнал с элемента 11 передается на второй вход элемента 7 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее сос тояние выходов счетчика — 11

При поступлении пятого импульса ;no счетной шине 13 тактовым импуль,сом первой фазы пятого такта отрицательный сигнал передается на первый вход элемента 2, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2. Во время тактового импульса второй фазы передается сигнал на четвертый вход элементов 7 и 8.

Импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 8 передается на четвертый вход элемента 9.

Импульсом первой фазы шестого такта отрицательнйй сигнал с элемен.та 9 передается на первый вход элемента 11. Импульсом второй Фазы по) ложительный сигнал с элемента 11 передается на,второй вход элемента 7 ка устанавливается в состояние +1, при поступлении отрицательного импульса — в состояние -1 .

При необходимости записи кода некоторого числа на установочные шины

14 и 15 разрядов счетчика подаются значения разрядов записываемого числа.

Система так тового питания схемы счетчика — трехфазная. При этом . каждый следующий раз Щд слагаемого (вычитаемого) пос тупает на счетную шину через три фазы (один такт) передачи информации по элементам схе1 мы (Фиг.2).

Тактовым импульсом первой фазы счйтывается информация с элементов 5, б, 9 и 10, второй фазы — с элементов

1, 2, 11 и 12, а третьей — c элементов 3, 4, 7 и 8 . Импульсы пос тупают на счетную шину 13 во время тактового импульса первой фазы. 20

Первая шина тактового питания (фаза 1) соединена с четвертыми входами элементов 1 и 2, а вторая шина тактового питания (фаза 2) — с четвертыми входами элементов 7 и 8 (в графическом изображении элемента — Т) .

Это означает, что на эти входы во время тактовьж импульсов первой и второй фазы каждого такта подаются сигналы,т.е. при отсутствии импульсов на первых входах элементов 1, 2, 7 и 8, они являются генераторами сигналов отрицательной полярнос ти.

На фиг.2 приведена временная диаграмма прямого счета с 0 до 4 -(с 00 до 11) и обратного счета импульсов с

4 до -1 (с 11 до 01).

При пос тупл ен ии и е рв ого импульс а по счетной шине тактовым импульсом перв ой Ф аз ы пе рв ого так та согласно логике работы элемента, записанной 40 в таблице, положительный сигнал пе реда е тс я на первый вход элемента 1, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2, импульсом второй фазы отрицательный сигнал 45 с элемента 2 передается на четвертый вход элемен та 3, импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента.

3 передается на .первый вход элемента 5.

50.

Импульсом первой фазы второго такта положительный сигнал с элемента 5 передае тс я на в торой вход эле-. мента 1 и выходит из счетчика, обра- зуя первый разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 01.

При поступлении второго импульса по счетной шине 13 тактовымимпульсом первой фазы второго такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1, при этом передает1 ся сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2. Импульсом второй фазы по ложительный сигнал с элемента 1 передается на четвертый вход элемента 4 д и на первый вход элемента 7, отрицательный сигнал с элемента 2 передает ся на четвертый вход элемента 3, при этом передается сигнал на вход элементов 7 и 8. Импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента 5, отрицательный сигнал с элемента 4 передается на третий вход элемента 5 и на первый вход элемента 6, отрицательный сигнал с элемента

8 передается на четвертый вход элемен та 9.

Импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал с элемек та б передается на. второй вход элемента 2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд, отрицательный сигнал с элемента 9 передается на вход элемента 11. Импульсом второй

Фазы положительный сигнал с, элемента

11 передается на второй вход элемента 7 и выходит из счетчика, образуя второй разряд .

Результирующее состояние выходов счетчика —. 11.

При поступлении третьего импульса по счетной шине 13 тактовым импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2. Во время так тового импульса второй фазы передается сигнал на четвертый вход элементов 7 и 8. Импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 8 передается на четвертый вход элемента 9.

Импульсом первой фазы четвертого такта отрицательный сигнал с элемента 9 передаетсгя на первый вход эле- . мента 11. Импульсом второй Фазы поло807492

Вход (Условное обозначение элемента

Выход

1 2 3 4

0 0

Вх.1

Вх.2 вых

Вх. 3

Вх.4

+1

+1

Формула изобретения. и выходит из счетчика, образуя второй разряд.

Результирующее состояние выходов счетчика — 10.

Троичный реверс ивный и-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый иэ которых содержит установочную шину и состоит из шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элементов первого разряда, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с первым входом третьего и четВертым входом четвертого троичных, элемен тов, выход второго троичного элемента соединен с четвертым входом третьего и с первым .входом четвертого троичных элементов, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом пятого и со вторым входом шестого троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен со вторым входом пятого и с первым входом шестого троичных элементов, шина обнуления соединена с четвертыми входами пятого и шестого троичных элементов, о тлич ающи и с я тем, что, с ° целью увеличения быстроП ри пос тупле н ии последующих импульсов по счетной шине 13 работа троичного реверсивного счетчика прс исходит аналогично. действия счетчика, в каждом разряде установочная шина соединена со вторым и третьим входами третьего троичного элемента, а соответствующая шйна тактового питания — с четвертыми входами первого и второго троичных элементов, выход четверто40 го троичного элемента соединен с третьими входами пятого и шестого троичньг элементов, выходы пятого и шес того троичных элементов с оединены соответственно со вторыми входами первого и второго элементов, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго троичных элементов последующего разряда счетчика.

56

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов Т.Н. и др. Ферритовые логические элементы и узлы информационных систем. Л., ЛВИКА им. А.Ф.

Можайск ого, 1 970, с . 198 — 19 9, рис .

468.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2559287/18-21, кл. Н 03 К 23/00, 21.12.1977 (проЬО тотип) .

807492

Фаэа!

Фам 2

Сч„ l"

5, (3 ) Л, (3 )

12,-1З

Й импульсы таеиразносо истачнина питания

"аг- с читы3ание „й"

4 считывание „+1" считыэание „-!" эапись „t f " яапись |> 1

Фиг.Г

Заказ 336/84 Тираж 999 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

С ос тав итель Ранов

Редактор Л. Белоусова Техред Ж. Кастелевич Корректор Н. Бабине .,