Реверсивный двоично-десятичный счетчик

ни 525251 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявленос присоед (23) Приорите Опубликовано нением заявки Ъе Государственник квинте Совета Министров ССС(53) УДЕ 621.325(088,8 по делам нзсбретени н открьпнйДата опубликования описания 03,09.7 72) Авторы изобретенн С. Дедык, В. И. 24 ванов н Р.-А. Д, Иванцив(5 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть реализовано в технических средствах цифровых систем автоматики, вычислительной и измерительной техники.Известны реверсивные двоично-десятичные счетчики, состоящие из четырех триггеров, десяти элементов И, пяти элементов ИЛИ и инвертора. Входы первого элемента И соединены с нулевым выходом четвертого триггера и с общей шиной Сложение. Входы второ О го элемента И соединены с единичными выходами третьего и четвертого триггеров, а выходы обоих элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом элемента НЕ н с входными 15 элементами И второго и третьего каскадов реверсивного счетчика, соединяющими триггеры для выполнения операции Сложение.Выход элемента НЕ соединен с входными элементами И второго и третьего каскадов 2 О реверсивного счетчика, соединяющими триггеры для выполнения операции Вычитание. Известная декада работает в коде 8 4 2 - 1 всех десятичных цифр, кроме 9, которая выражается кодом 1111, Наиболее близким к изоб ретению является устройство, которое содеркит четырехразрядный двоичный счетчик, каждый разряд которого состоит из триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы триггеров всех ЗО разрядов, кроме четвертого, подключены к первым входам двух элементов И, втопые входы которых соединены со входами элемента ИЛИ, причем выходы элементов И предыдущих разрядов соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ последующих разрядов, установочные элементы И, формирователи и элемент задержки, Прн работе этого известного счетчика в режиме сложения импульсов, после подачи первого импульса, появляется код 0001 (и т, д.) до восьмого импульсапосле подачи которого появляется код 1000, что влечет исчезновение потенциала 2 -и появление потенциала 2, поэтому связи между первым, вторым и третьим триггерами соединены на вычитание, а между третьим и четвертым соединены на сложение; в связи с этим девятый импульс, поступающий на счетный вход первого триггера, выставляет в счетчике код 1111. Наличие единиц в разрядах 2- и 2 вызывает появление управляющего готенциала, переключающего тетраду на сложение. Десятый импульс, поступающий на первый триггер, выставляет код 0000. При работе счетчика в режиме вычитания первый импульс, поступающий на вход первого триггера, выставляет в счетчике код 1111. Появление единиц в разрядах 2- и 2 вызывает переключение связей между первым, вторым и третьим триггерами5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 5 О 65 с вычитания на сложение, оставляя связь на вычитание между третьим и четвертым триггерами. Второй импульс, поступающий на первый триггер устанавливает код 1000, что вызывает исчезновение управляющего потенциала, переключающего связи между триггерами на сложение, и счетчик дальше работает на вычитание, Однако в известной реверсивной двоично-десятичной декаде цифра 9 выражается кодом 1111, что не соответствует двоично-десятичному коду 1 - 2 - 4 - 8, В декаде невозможно переключать направление счета, так как это вызывает сбои. Например, в разряде 2 записана 1, При переключении счета с вычитания на сложение на выходе схемы совпадения, соединенной с единичным выходом третьего триггера шиной сложения, формируется импульс, который через схему совпадения поступает на вход четвертого триггера. При достаточной крутизне фронтов (при переключении направления счета с большой скоростью) четвертый триггер опрокидывается.Целью изобретения является повышение быстродействия. В описываемом счетчике это достигается тем, что в нем прямые выходы триггеров второго и четвертого разрядов и инверсные выходы триггеров первого и третьего разрядов соединены со входами первого установочного элемента И, выход которого через первый формирователь подключен ко входам установки в начальное состояние триггеров второго и четвертого разрядов, а прямой выход триггера третьего разряда через элемент задержки соединен с одним из входов второго установочного элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера четвертого разряда, а выход через второй формирователь - ко входу установки в нулевое состояние триггера четвертого разряда.На чертеже представлена блок-схема описываемого счетчика.Он содержит элементы И 1, 2, 3, 4, 5, б и 7, элемент задержки 8, элемент И 9, формирователи 10 и 11, триггеры 12, 13, 14 и 15, элементы ИЛИ 16 - 19, Триггеры 12 - 15 с элементами И 1 - б и элементами ИЛИ 16 - 19 образуют реверсивный четырехразрядный двоичный счетчик. Элементы И 7 и 9, элемент задержки 8 и формирователи 10 и 11 обеспечивают пересчет на десять,В исходном состоянии триггеры 12 - 15 установлены в нулевое состояние, элементы И 2, 4 и 6 - закрыты, В режиме сложения первый импульс, поступающий на вход счетчика, проходит через элемент ИЛИ 16, устанавливает первый триггер в единичное состояние и выдает разрешение на элемент И 2. Второй импульс устанавливает через элемент ИЛИ 16 первый триггер в нулевое состояние, а через открытый элемент И 2 и элемент ИЛИ 17 - второй триггер в единичное состояние. При дальнейшем поступлении на вход счетчика от третьего до девятого импульсов, счетчик проходит все состояния, которые соответствуют двоично. десятичному коду 1 - 2 - 4 - 8. При поступлении десятого импульса счетчик устанавливается в положение 1010, при котором на выходе элемента И 7 формируется сигнал, запус. кающий формирователь 10; выходной импульс последнего поступает на выход счетчика и устанавливает в нулевое состояние триггеры 13 и 15. Счетчик устанавливается в состояние 0000, что и необходимо для реализации пересчета на десять В режиме вычитания элементы И 1, 3 и 5 - открыты, и первый входной импульс устанавливает триггеры 12 - 15 в единичное состояние, При появлении единиц на выходе третьего и четвертого триггеров на выходе элемента И 9 формируется сигнал, запускающий формирователь 11, выходной импульс которого поступает на выход счетчика и устанавливает в нулевое состояние триггеры 13 и 14. Счетчик устанавливается в положение 1001, соответствующее цифре 9. Очередными импульсами счетчик последовательно устанавливается в положение 8, 71, О, как в обыкновенном вычитающем счетчике. Элемент задержки 8 необходим для исключения срабатывания формирователя 11 в режиме вычитания при переходе счетчика из состояния 1000 в состояние 0111.Технико-экономический эффект изобретения состоит в повышении быстродействия счетчика за счет обеспечения весового кода 1 - 2 - 4 - 8 для всех цифр и повышения скорости переключения направления счета. Формула изобретения Реверсивный двоично-десятичный счетчик, содержащий четырехразрядный двоичный счетчик, каждый разряд которого состоит из триггера, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выходы триггеров всех разрядов, кроме четвертого, подключены к первым входам двух элементов И, вторые входы которых соединены со входами элемента ИЛИ, причем, выходы элементов И предыдущих разрядов соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ последующих разрядов, установочные элементы И, элемент задержки и формирователи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем прямые выходы триггеров второго и четвертого разрядов и инверсные выходы триггеров первого и третьего разрядов соединены со входами первого установочного элемента И, выход которого через первый формирователь подключен ко входам установки в начальное состояние триггеров второго и четвертого разрядов, а прямой выход триггера третьего разряда через элемент задержки соединен с одним из входов второго установочного элемента И, второй вход которого подключен к прямому выходуказ 2008/1ЦНИ Подппснов СССР Типографи пр. Сапунова,триггера четвертого разряда, а выход - через второй формирователь ко входу установки Изд. Ло 1597Государственного ко по делам изобрете3035, Москва, Жв нулевоеъ состояние триггера четвертогоразряда. Тираж 1029итета Совета Мпнпсий и открытийРаушская наб д 4/