Реверсивный счетчик импульсов

(56) Авторское свидеУ 1160561, кл. Н 03Авторское свидетУ 1160562, кл. Н 03 ОСУОАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тельство СССР К 23/76, 1983.ельство СССРК 23/76; 1983. (54) РЕВЕРСИВНЫИ СЧЕТЧИК ИК 1 УПЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может бытьиспользовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Изобретение обеспечивает повьппение быстродействия счетчика, выполненного по схеме, приведенной на чертеже. Счетчик содержит троичные элементы 1-6 первого разряда,троичные элементы 7-12 второго разряда, входную шину 13, тактирующиешины 14 и 15 первого и второго разрядов соответственно. Операции, выполняемые троичными элементами, поясняются таблицей, приведенной в описании изобретения. Первый и второйсуммирующие (вычитающие) входы всехтроичхых элементов эквивалентны.Система тактового питания счетчика -трехфазная. Для представления чиселв счетчике используется двоичнаясистема счисления 1,01. Знак числаопределяется знаком старшего разряда, В предложенном счетчике и-й разряд формируется за 1+и фаз тактовогопитания. 2 ил 1 табл.13241Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления.Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг.1 представлена схема двух- разрядного реверсивного счетчика им пульсов, на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Счетчик (фиг.1) содержит троичные элементы 1-6 первого разряда, троичные элементы 7-12 второго разряда, входную шину 13, тактирующие шины 14 и 15 первого и второго разрядов соответственно. Шина 13 соединена с первыми суммирующими и вторыми вычитающими входами элементов 1 и 2, вторым 20 суммирующим входом элемента 3 и первым суммирующим входом элемента 4, Шины 14 и 15 соединены с первыми вычитающими входами элементов 3, 4 и 9, 10 соответственно, Выходы элементов 1, 2, 7 и 8 соединены с первыми вычи- таняцими входами элементов 5, 6, 11Общее количество импульсов (+1), поступающих навходы Состояниевыходаэлемента складывающие вычитающие 09 2импульсов на выходах элементов 1-12 соответственно.Система тактового питания счетчика - трехфазная. Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шину 13 и положительные импульсы с тактовой частотой устройства на шины 14 и 15, а также считывается информация с элементов 11 и 12, тактовыми им" пульсами второй и третьей фаз считывается информация с элементов 1-4 и 5-10 соответственно, Каждый следующий импульс поступает на шину 13 через время, кратное трем Фазам.Счетчик выполнен на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые таблицей. Первый и второй суммирующие (вычитающие). входы эквивалентны между собой.и 12 с.оответственно. Выход элемента 3соединен с первым и вторым суммирующими входами элементов 6, 7 соответственно, вторым вычитающим входомэлемента 8 и вторым суммирующим входом элемента 9, Выход элемента 4 соединен с первьии суммирующими входамиэлементов 5, 8 и 10 и вторым вычитающим входом элемента 7, Выходы элементов 9 и 10 соединены с первыми суммирующими входами элементов 12 и 11 соответственно. Выход элемента 5 соединен с первым вычитающим входомэлемента 1 и вторыми вычитающими входами элементов 2 и 4, Выход элемента 6 соединен с вторым суммирующимвходом элемента 1, первым вычитающимвходом элемента 2 и первым суммирующим входом элемента 3, Выход элемента11 соединен с первым вычитающим входом элемента 7 и вторыми суммирующими входами элементов 8 к 10. Выходэлемента 12 соединен с первым суммирующим входом элемента 8 и первымсуммирующим входом элемента 9. На фиг.2 обозначены временные диаграммы 16-18 соответственно первой- третьей фаз тактового питания; временная диаграмма 19 импульсов на шине 13; временные диаграммы 20-31 0351,240На элементах 1(7) и 5 (11) форми 45руются отрицательные импульсы состояния "+1", а на элементах 2 (8) и6 (12) - отрицательные импульсы состояния "-1" первого (второго) разряда счетчика. На элементе 4 (10) Формируется положительный импульс переноса "+ 1", а на элементе 3 (9)положительный импульс переноса "-1"первого (второго) разряда счетчика,Для представления чисел в счетчикеиспользуется двоичная система счисления с цифрами 1, О, 1, а знак числа определяется знаком старшего разряда, 1324109Поступление положительного импульса "+1" на входную шину 13 прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса "-1" прибавляет отрицательную единицу. Если счетчик находится в нулевом состоянии, первый положительный импульс устанавливает первый разряд в состояние "+1", второй положительный импульс уста навпивает первый разряд в состояние 0, а пройдя через выход переноса (положительный импульс с элемента 4) в следующий второй разряд, устанавливает его в состояние "+1", и т.д. 15 Поступление отрицательных импульсов на входную шину 13 вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем, после перехода через нуль, накопление отрицательного числа. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т.е. обеспечивает хранение состояния "+ 1" ("-1") разряда счетчика в виде генерации импульсов отрицательной полярности нан его выходах. Состояние "+1" первого (второго) разряда счетчика снимается .в виде отрицательного импульса с выхода элемента 5 (11), а состояние "-1" - в виде отрицательного импульса с выхода элемента 6 (12).Для обнуления счетчика необходимо ввести шину обнуления, подключенную к вторым суммирующим входам элемен тов 5, 6, 11 и 12, при поступлении импульса на которую происходит компенсация импульсов состояния разрядов, т.е. обнуление.При записи кода некоторого числа 40 необходимо ввести в каждый разряд установочную шину, соединенную с вторыми вычитающими входами элементов 5 и 6 (11 и 12), На установочные шины подаются значения разрядов записыва емого числа.На фиг.2 показана временная диаграмма работы счетчика для случаев прямого счета с О, до +3, (с 00 до 11) и обратного счета.с +Зщ до -3, (с 11 до 11 ).Устройство работает следующим образом.При поступлении первого положительного импульса по входной шине 13 тактовым импульсом первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице, положительный импульс передается на второй вычитающий вход элемента 1 и первые суммирующие входы элементов 2 и 4,. а положительные импульсы через шины 14 и 15 - на первые вычитающие входы элементов 3, 4 и 9, 1 О соответственно. Импульсом второй Фазы отрицательный импульс с элемента 1 передается на первый вычитающий вход элемента 5, Импульсом третьей фазы отрицательный импульс с элемента 5 передается на первый вычитающий вход элемента 1 и вторые суммирующие вхо-. ды элементов 2 и 4. Импульсом первой фазы второго такта с элементов 11 и 12 импульсная информация не считывается. Результирующее состояние выходов счетчика 01.При поступлении второго положительного импульса по шине 13 тактовым импульсом первой фазы второго такта положительный импульс передается на второй вычитающий вход элемента 1 и первые суммирующие входы элементов 2 и 4, а положительные импульсы через шины 14 и 15 - на первые вычитающие входы элементов 3, 4 и 9, 10 соответственно. Импульсом второй фазы отрицательный импульс с элемента 1 передается на первый вычитающий вход элемента 5, а положительный импульс с элемента 4 передается на первые суммирующие входы элементов 5, 8 и 10 и на второй вычитающий вход элемента 7. Импульсом третьей фазы отрицательный импульс с элементапередается на первый вычитающий вход элемента 11. Импульсом первой фазы третьего такта с элемента 11 считывается отрицательный импульс. Результирующее состояние выходов счетчика 10.При поступлении последующих импульсов по входной шине 13 счетчик работает аналогично.В предложенном счетчике и-й разряд формируется за 1+и фаз тактового питания. Формула из обр ет енияРеверсивный счетчик импульсов, содержащий входную шину и разряды, каждый из которых содержит шесть троичных элементов, первый суммирующий вход первого троичного элемента соединен с первым суммирующим входом второго троичного элемента, выход третьего троичного элемента соединен с первым суммирующим входом четверО лтактобые нттлульсы тттыб валиев 1 СттнлтыбаннЕ счнтттыбаннет 1з 2972/56 зались - 1Тираж 901 Поднисио ВНИИПИ За роизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектн 5 13 того троичного элемента, выходы четвертого и пятого троичных элементов соединены с первыми вычитающими входами первого и шестого троичных элементов соответственно, в каждом разряде; кроме первого, первый суммирующий вход первого троичного элемента соединен с выходом второго троичного элементапредыдущего разряда, входная шина соединена с первыми суммирующими входами первого и шестого троичных элементов первого разряда, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый разряд введена тактирующая шина, коТорая соединена с первыми вычитающими входами второго и третьего троичных элементов, выходы первого, второго и шестого троичных элементов соединены с первым вычитающим входом четвертого, первым суммирующим входом ,пятого и первым вычитающим входом пятого троичных элементов соответствеино, выход четвертого троичного элемента соединен с первым суммирую 24109 бщим входом третьего троичного элемента, выход пятого троичного элемента соединен с вторыми суммирующими входами первого и второго троичных элементов, второй нычитающий вход первого и второй суммирующий вход третьего троичных элементов соединены между собой, в каждом разряде, кроме первого, выход четвертого троичного эле мента соединен с первым суммирующимвходом шестого троичного элемента, второй суммирующий вход которого соединен с вторым вычитающим входом пер" вого троичного элемента и с выходом третьего троицкого элемента предыдущего разряда, выход второго троичного элемента которого соединен с вторым вычитающим входом шестого троичного элемента предыдущего разряда, 20 в первом разряде входная шина соединена с вторыми вычитающими входами первого троичного элемента и шестого троичного элемента, второй суммирующий вход которого соединен с выходом четвертого троичного элемента.3