Счетное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1957436 (Ъ т Pjifv, Ф. г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.80 (21) 3258522/18-21 (51) М. Кл. сприсоединениемзаявки ¹â€”

Н 03 К 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (З} УДК 621.374 (088. 8) Опубликовано 070982. Бюллетень НВ 33

Дата опубликования описания 0709.82 (72) Авторы изобретения

С.И.Сухишвили, В.И.Геладзе, Э.В.Кавжарадзе и В.И.Шергелашвили

Всесоюзный научно-исследовательский и овитут,;-.::.:.;-„ автоматизации средств метрологии Ц (71) Заявитель

t (54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах и устройствах обработки дискретной информации .

Известно счетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий и фиксирующий триггеры и два элемента И, а также дополнительный регистрирующий триггер, в котором подсчет числа импульсов производится с помощью двоичного счетчика по команде "Окончание серии. импульсов", зафиксированное счетчиком число переписывается в запоминающую декаду.

В момент окончания команды счетчик возвращается в нулевое положение и одновременно все записанные в декадах числа передвигаются на одну декаду, освобождая первую декаду для дальнейшего счета импульсов (1).

В данном устройстве производится только подсчет числа серии импульсов, а сравнение не происходит, что ограничивает функциональные возможности схемы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий триггер, 2 подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход соединен со входами первого элемента ИЛИ, первого, второго и

5 третьего элементов И, другой вход первого элемента И связан с нулевым выходом фиксирующего триггера, а выход — со вторым входом первого элемента ИЛИ последующего разряда, 10 вход -установки фиксирующего тригге- ра подсоединен к выкоду третьего элемента И, и дополнительный регистрирующий триггер, выход которого соединен с его подготовительным входом и вторым входом первого элемента ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены к

20 входной шине (2).

Недостаток устройства состоит в отсутствии возможности сравнения подавляевих кодов и выбора экстремального, что ограничивает функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечения сравнения подаваемых кодов и выбора экстремального.

Поставленная цель достигается тем, что в счетное устройство, со- ч57436 держащее в каждом раз ряде реги стриI

Рующий триггер, подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход соединен с входами первого элемента

ИЛИ, первого, второго и третьего 5 элементов И, . другой вход первого элемента И связан с нулевым выходом фиксирующего триггера, а выход— с вторым входом первого элемента

ИЛИ последующего разряда, вход уста- 1О новки фиксирующего триггера подсое. динен к выходу третьего элемента И; и дополнительный регистрирующий., триггер, выход которого соединен с

его подготовительным входом и вторым входом первого элемента ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены к входной шине, введены первый и второй управляющие триггеры, четвертый элемент И, входы которого подключены к выходам управляющих триггеров, пятый элемент

И, выход которого соединен с входом второго управляющего триггера, один вход соединен с выходом первого управляющего триггера, а другой вход связан с входной шиной, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к единичным выходам фиксирующих триггеров каждого разряда, элемент НЕ и шестой элемент И, выход которого подключен к вторым входам третьих элементов И каждого разряда, а второй вход связан с шиной тактовых импульсов и с входами установки управляющих триггеров, а также седьмой элемент

И, выход которого подключен к входам установки регистрирующих тригге- 40 ров каждого разряда, один вход связан с шиной тактовых импульсов, а другой вход соединен с выходами второго элемента ИЛИ и счетным входом первого управляющего триггера, при этом выходы вторых элементов И каждого разряда подключены к счетному входу фиксирующего триггера, второй вход второго элемента И первого разряда подключен к выходу дополнительного регистрирующего триггера, а второй вход второго элемента И каждого последующего разряда подключен к выходу регистрирующего триггера предыдущего разряда.

На чертеже показана схема счетного устройства.

Ф

Устройство содержит дополнительный регистрирующий триггер 1, регистрирующие триггеры 1„- 1 в каждом разряде, первый элемент ИЛИ 2, первый 60 элемент И 3, второй элемент И 4, третий элемент И 5, фиксирующие триггеры 61 - 6>, второй элемент ИЛИ 7, седьмой элемент И 8, шестой элемент

И 9, шину 10 тактовых импульсов, 65 первый и второй управляющие тригге-, ры 111 и 11, элемент HE 12, четвертый элемент И 13, пятый элемент И 14, входную шину 15.

Единичный выход регистрирующих триггеров 1„- 1, начиная с первого разряда, подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 2, к первым входам первого 3, второго 4 и третьего

5 элементов И и ко второму входу второго элемента И 4 следующего разряда, выход вторых элементов И 4 соединен со счетным входом соответствующих фиксирующих триггеров б„— б, единичный выход которых подключен к единичным входам. соответствующих регистрирующих триггеров 1 „ — 13 и к входу второго элемента ИЛИ 7, нулевой выход фиксирующих триггеров б — 63 соединен со вторым входом первого элемента И 3, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ 2, начиная со 2-го разряда, в последнем разряде эта связь прерывается, второй вход элемента ИЛИ 2 первого разряда подключен к подготовительному входу и выходу дополнительного регистрирующего триггера 1 и к второму входу элемента И 4 первого разряда, выход элемента ИЛИ 2 подключен к подготовительному входу соответствующих регистрирующих триггеров 1 1 — 1 3, нулев ая ши н а ко торых подсоеди не на к выходу седьмого элемента И 8, первый вход элемента И 8 соединен с единичным входом дополнительного регистрирующего триггера 1О, с первым входом шестого элемента И 9, шиной 10 тактовых импульсов и с установкой нуля триггеров 11„ и 11, а второй вход элемента И 8 — к выходу второго элемента ИЛИ 7 и к входу элемента НЕ 12, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И 9, выход элемента И 9 соединен со вторыми входами третьего элемента И 5, выход элемента И 5 соединен с единичным входом фиксирующих триггеров б„ б, второй вход седьмого элемента

H 8 подключен к счетному входу перного управляющего триггера 11„, с нулевого выхода которого получаем сигнал "Меньше", а единичный выход триггера 11 подсоединен к первым входам четвертого 13 и пя гого 14 элементов .И, второй вход пятого элемента И 14 подключен к входной шине

15 и к счетным входам регистрирующих триггеров 1О » 1, а выход к единичному входу второго управляющего триггера 11 где с единичного выхода снимается сигнал "Больше", а нулевой выход соединен с вторым входом четвертого элемента И 13, с выхода которого поступает сигнал "Равно".

В начальном состоянии все триггеры находятся в состоянии "0", кроме

957436 регистрирующего триггера 1О, который находится в состоянии "1".

Регистрирующие триггеры 1Π— 1 вместе с первыми элементами ЙЛИ 2 работают в режиме регистра сдвига единицы, в котором единица движется 5 от триггера 1О направо в триггеры

1, 11 и т.д. Единица перемещается на столько разрядов, сколько импульсов оказывается в первой серии входного сигнала Х (1). После подачи 10 входного сигнала подается тактовый импульс на тактовый вход схемы, который устанавливает регистрирующий триггер 1о в положение "1" и, пройдя через элемент 8 (з начальном состоянии все фиксирующие триггеры б -б 3 находятся в состоянии "0" и на выходе элемента HE 12 установлен высокий потенциал, что дает разрешение на элемент H 8), поступает на вход элементов И 5, вторые входы которых соединены с единичными выходами соответствующих триггеров 1 „ — 1>, импульс проходит на установку единицы того фиксирующего триггера, соответствующий триггер которого находится в — . состоянии "1", и записывает в нем единицу. Единичный выход фиксирующего триггера подтверждает единичное состояние соответствующего регистрирующего триггера через вход 30

"Установка единицы". Этот же тактовый импульс подается на вход установки нуля триггеров 11 и 11, но их состояние не изменяется, так как они находятся в нулевом состоянии. Сиг- 35 нал на выходе находится на шине "Меньше". При поступлении следующего входного сигнала возможны следующие три случая .

1. Количество импульсов в очередной серии Х(2) меньше количества импульсов в первой (предыдущей) серии

Х(1), т.е. х(2) < x(1), (x(i) < x(i-1)7

2. Количества импульсов во второй серии Х(2) равно количеству импульсов в первой серии X(1), т.е. Х(2)

Х(1) .

3. Количество импульсов во второй серии Х(2) больше количества импульсов в первой серии Х(1), т.е. х(2) х(1), (x(i) > x(i-1))

Устройство работает следующим образом.

В первом случае (Х(2)<Х(1)) вторая серия импульсов начинает продвижение с регистрирующего триггера 1 и в конце серии единица устанавливается в разряде левее того разряда, в котором записана единица в предыдущем такте тактовым импульсом. Эта единица фиксируется соответствующим фиксирующим триггером и во время поступления очередного входного сигна- 65 ла не продвигается, несмотря на то, что высокий потенциал с единичного выхода данного регистрирующего триггера подготавливает собственный счетный вход.

Счетный вход следующего триггера не подготавливается по той причине, что.на инверсном выходе соответствующего триггера сигнала нет и первый элемент И 3 этого же разряда закрыт.

Подаваемый тактовый импульс устанавливает триггер 1О в положение единицы и, пройдя через элемент И 8, все регистрирующие триггера, кроме триггера, фиксирующий триггер которого находится в положении "единицы", устанавливает в положение "нуль".

Не изменяется состояние фиксирующих триггеров, так как в одном из разрядов находится единица, на выходе элемента HJIH 7 имеется сигнал, а на выходе элемента НЕ 12 отсутствует, что в свою очеедь запирает элемент И 9.

Не изменяется также состояние триггеров 11,и 11 . Сигнал будет на инверсном выходе триггера 11, так что состояние схемы после заканчивания второго такта, в случае, если Х(2) <

<Х(1), совпадает с состоянием до начала второго такта.

В случае, когда количество импульсов в последующей серии равно количеству импульсов в предыдущей серии, т.е. Х(1) = Х(2), до поступления последнего импульса на вход схемы, схема работает также, как.и в преды-, -дущем случае, при Х(1) < Х(2).

Перед поступлением последнего импульса единица текущего отсчета оказывается в предыдущем регистрирующем триrгере, где находится единица предыдущего отсчета. При этом единичное плечо предыдущего разряда подготавливает свой счетный вход, а также через элемент И 4 подает высокий потенциал на счетный вход фиксирующего триггера последующего разряда, так как второй вход элемента И 4 йодготовлен высоким потенциалом с единичного выхода своего же регистрирующего триггера. При поступлении последнего импульса из серии последовательных импульсов предыдущий регистрирующий триггер перебрасывается в положение "нуль ", падает высокий потенциал на его,единичном выходе, закрывается упомянутый элемент И 4, перебрасывает триггер фиксации в положение нуль, в этот момент все триггеры фиксации оказываются в положении нуль падает высокий потенциал на выходе элемента HJIH 7. Задний фронт иМпульса перебрасывает со счетного входа триггер 11 в положение единицы, открывается элемент И 13 и появляется сигнал на шине "Равно", появляется сигнал на выходе элемента НЕ 12 и получает разрешение элемент И 9.

957436

Во время поступления тактового импульса., в конце серии импульсов этот тактовый импульс-проходит через элемент И 9, фиксирует единицу в том же триггере фиксации, в котором была она до начала такта, и устанавливает триггер 11„ в положение ."нуль", регистрирующий триггер 1р в положение "единица" и подготавливает схему к работе для следующего такта. В этом случае после подачи тактового импульса схема возвращается к тому же состоянию, в котором она была в предыдущем такте, т.е. до подачи тактов последней серии, только лишь с той разницей, что на выходной f5 шине "Равно" появляется импульс длительностью, равной времени между поступлением последнего импульса из серии тактового импульса.

В третьем случае, т.е. когда

X(l) (X(Z), во время поступления импульсов последней серии выполняются условия сначала первого случая, а потом второго, после чего только в одном регистрирующем разряде записывается единица и именно в том, в котором она была зафиксирована до подачи последней серии импульсов.

Первый триггер управления находится в положении единица и высокий потенциал с единичного разряда данного триггера дает разрешение элементу И

14, к этому времени все фиксирующие триггеры находятся в положении нуль.

На выходе элемента ИЛИ 7 сигнала нет, появляется сигнал на выходе элемента

НЕ 12, что дает разрешение элементу

И 9.

Очередной импульс проходит через элемент И 14, устанавливает триггер

111 тоже в положение единица. Сигнал 40 исчезает на выходе "Равно" и появля ется на выходе "Больше", тот же импульс передвигает единицу в следующий регистрирующий триггер. После этого каждый поступающий импульс 45 только передвигает единицу в следующий триггер, т,е. совокупность регистрирующих триггеров и элементов

ИЛИ 2 работают как регистр сдвига единицы. 50

После окончания подачи серии импульсов подается тактовый импульс, который устанавливает триггер управления в положение "Нуль", пройдя через элемент И 9, на вход элементов

И 5, фиксирует идиницу в том фиксирующем триггере, в соответствующем регистрирующем триггере которого имеется единица во время подачи по следнего импульса из серии импульсов отсчета, этим схема подготовлена к работе s следующем такте. В этом случае сигнал на шине "Больше" будет существовать после нарушения условия равенства количества импульсов, записанных в предыдущем и в текущем тактах, до подачи последнего тактового, импульса.

Разрядность схемы выбирается из условия максимального размаха обрабатываемого процесса.

Формула изобретения Счетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий триггер, подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента

ИЛИ, а выход соединен с входами первого элемента ИЛИ, первого, второго и третьего элементов И, другой вход первого элемента И связан с нулевым выходом фиксирующего триггера, а выход — с вторым входом первого элемента ИЛИ последующего разряда, вход установки фиксирующего триггера подсоединен к выходу третьего элемента И, и дополнительный регистрирующий триггер, выход которого соединен с его подготовительным вхо-. дом и вторым входом первого элемента

ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены к входной шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, tc целью расширения его функциональных возможностей за счет сравнения пода-, ваемых кодов и вывода экстремального значения, в него введены первый и второй управляющие триггеры, четвертый элемент И, входы которого подключены к выходам управляющих триггеров, пятый элемент И, выход которого соединен.с входом второго управляющего триггера, один вход соединен с выходом первого управляющего триггера, а другой вход связан с входной шиной, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к единичным выходам фиксирующих триггеров каждого разряда, элемент НЕ и шестой элемент И, выход которого подключен к вторым входам третьего элемента И каждого разряда, а второй вход св Г зан с шиной тактовых импульсов и с

;входами установки управляющих триг1 геров, а также седьмой элемент И, выход которого подключен к входам установки регистрирующих триггеров каждого разряда, один вх<яц связан с шиной тактовых импульсов, а другой вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ и счетным входом-первого управляющего триггера, при этом выходы вторых элементов И каждого разряда подключены к счетному входу фиксирующего триггера, второй вход второго элемента И первого разряда подключен к выходу дополнительного регистрирующего триггера, а второй вход второго элемента И каждого последующего разряда подключен к выходу ре957436

10

Составитель Л.Колосков

Редактор С.Юско Техред Ж.Кастелевич Корректор E° . Рошко

Заказ 6623/49 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ФиЛиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 гистрирующего триггера предыдущего разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Румпф К., Пульверс М. Справоч- ник по транзисторным схемам. М., "Мир", 1965, с.215, рис.7.18.

2. Авторское свидетельство СССР

9 660268, кл. Н 03 К 23/02, 1977.