Реверсивный счетчик в избыточном коде

ССЮЗ СОРЕ ТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕО 1 ИХРЕСПУБЛИК Н 9 ((21) 4087088)2 (22) 1905.86 (46) 23.07.88. (11) Таганрогс институт им, В (72) В.Е,Золот и В.Н.Вольвач (53) 621. 374. 3 кнй адиотехвиче мыкова Р.В,Коро скийинте гия,И Гу1 ГОСУДФРОТНЕННЬЧ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИй И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ торское свидетель 56кл. Н 03 Н 23 Тарабрин Б.В, Справоч альныи микросхемам.- М 80, с. 142, 694; рис,4) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК В ИЗБЫТОЧ(57) Изобретение относнтся к вычнслительч й техника и способстВует повьплецию быстродействия вычислительных устройств. Реверсивный счетчик состоит из каскадов, каждый иэ которых включает элементы И 1.1-16,1 и 11,2-16,2, счетные триггеры 18.1-20.1 и 18.2-20.2, элементы ИЛИ 2.1 -23,1, и 21.2-23.2. Введение,в каждый каскад элементов И 171 и 17.2, элементов НЕ 24,1 и 24.2, выходов 10;1 и 10.2 соответственно входа 2 во всех каскадах, кроме первого, и входа управления в каждый счетный триг 1 ер 18. 1- 20, 1 и 18. 2-20.2 обеспечивает неодно" временное распространение сигнала переноса между каскадами устройства. 1 ил., 1 табл.Изобретсяия гтяогитгст к нллигли тРи лной т Гх нике н мосит быть ис ноль - зояано н ялщнслительилгх устройстяах, чс тройгт яд х управления, измерительной технике и т.п.Цель изобретения - повышение быстродействия, что достигается эа счет введения ногых конструктивных признаков, обесдечнвающих неодновременное 10 распространение сигналов переноса между каскадами устройства.На чертеже приведена схема двух- каскадного реверсивного счетчика в избыточноя коде. , 15На схеме обознаЧеноф первый каскад 1, второй каскад 2, первая вход" ная шина 3, вторая входная шина 4; первый, второй входы 5. 1 и р.каскада 1; первый, второй и третий входы 20 5.2, 6,2 и 7 каскада 2; первый, вто" рой н третий выходы 8. 1, 9, 1 и. 10.каскада 1", первый второй и третйй выходы 8.2, 9.2 и 0.2 каскада 2; первый - седьмой элементы И 11.1-17.125 каскада 1, первый " седьмой элементы И 11,2"17.2 каскада 2; первый - тре-тий счетные триггеры 18.1-20.1 каскада 1; первый - третий счетные триггеры 18.2-20.2 каскада 2; первый - 30 третий элементы ИЛИ 21.1-,23. элементы каскада 1, первый - третий элементы ИЛИ 21.2-23.2 каскада 2, элементы НЕ 24.1 и 24.2 соответственно каскадов 1 и 2; информационные выходы 25.1 и 25.2 соответственно каскадов35 1 и 2.На схеме входы 5.1 и 6.1 каскадасоединены соответственно с вход" ными шинами 3 и 4, выходы 8.1 и 9.1 40 каскада 1 - с входами 5.2 и 6,2 каскада 2, выходы 5, 1 и 5.2 - соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 21. и 21.2, с первыми входами элементов И 11.1 и 11.2, с первыми входами элементов И 13,1 и 13.2, входы 6.1 и 6.2 соединены соответственно с вторцмн входами элементов ИЛИ 21.1 н 212, с первыми входами элементов И 12.1 и 12,2, с первыми входами элементов И 14.1 и 14.2, вторые входы элементов И 14.1 и 14,2 соединены соответственно с инверсными выходами триггеров 18. 1 и 18 .2, третьи входы элементов И 14.1 и 14,2 соединены соответственно с инверсными55 выходами триггеров 19, и 19.2, вто" рые входы элемен 1 ов И 11.1 и 11.2 соединены соответственно с прямымн ихолал 1 и триггг р Р 18.1 и 18,2 етое, у рыс входы злементоя И 12.1 н 12.2 соелиненл 1 соответстяеняю с инверсными ныхоламн триггеров 8,1 и 18,2, первые входы элементов И 15,1 н 15.2 соединены соответственно с инверсными влиодамн триггеров 18.1 и 18.2, выходы элементов И 15,1 и 5,2 соединены соответственно с выходами 9.1 н 9.2, первые входы элементов И 16.1 и 16.2 соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 18.1 и 18.2, вторые входы элементов И 6.1 и 162 соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 19.1 и 19,2, выходы элементов И 16.1 и 16.2 соединены соотнетственно,с выходами 8.1 н 8.2, выходы элементов И 11.1 и 11.2 соединены соответственно с первьпчи входами элементов ИЛИ 22.1 и 22.2, выходы элементов И 12.1 и 12,2 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 22,1 и 22,2, выходы элементов И 3.1 и 13.2 соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 23.1 и 23.2, выходы элементов И 14.1 и 14.2 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 23.1 и 23.2, вход 7 каскада 2 соединен с выходом Окаскадавходы элементов НЕ 24.1 и 242 соединены соответственно с входами 5. 1 и 5,2, выходы элементов НЕ 24.и 24.2 - соответственно с первыми входами элементов И 17,1 и 7,2вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 16. и 16.2, выходы элементов И 17,1,и 17.2 соединены соответственно с третьими входами элементов ИЛИ 23.1 и 23.2, четвертые входы ксторых соединены соответственно с выходами элементов И 15,1 и 15.2, вторые входы которых соединены соответственно С прямыми выходами триггеров 20,1 н 20.2 и с вторыми входами элементов И 13. 1 и 13.2, инверсные выходы триггеров 20.1 и 20.2 соединены соответ-ственно с третьими входами элементов И 16,1 и 16.2, выходы элементов ИЛИ 21,1-23.1 соединены соответственно с входами управления триггеров 18.1- 20,1, выходы элементов ИЛИ 21.1-23,2 соединены соответственно с входами управления триггеров 8.2-20.2, счетные входы которых соединены с входом 7 и выходном 10.2, счетные входы триггеров 18. 1"20. соединены с выходом10, и с ныхопом элемента ИЛИ 21,1,информациопнце яыхолц 25,1 соединеныс прямыми нцходами триггеров 18.120,1, информационнце нцходы 25.2 соединены с прямыми нцходами триггеров 18.2-20,2.Шина 3 является шиной сложения,шина 4 - шиной вычитания. Внходц 8, 1и 8.2 являются выходами переноса, авцходы 9. 1 и 9.2 " выходами заема.Счетчик функционирует следующимобразом.Перед началом работц нсе триггерыкаскадов устанавливаются в "0" (шинаустановки в "0" не показана).Счетчик работает в избыточном четверичном коде, Для представлениячетнеричной цифры н каскаде используются три двоичнцх разряда. Разрешено использование следующих четнеричнцх цифр: +3(011), +2(0 О), +1(001),О(ООО), -1, -2(О),Работа счетчика описывается таблицей.Иэ таблицы видно,. что перенос встарший каскад из некоторого каскадасчетчика при такой организации словения - нцчитания не зависит от переноса, приходящего из младшего каскада, т.е. последний не может вызватьперенос в старший каскад. Это исклю"чает возможность возникновения пробега переноса более, чем через одинкаскад, т.е. быстродействие счетчикаокаэцвается высоким, примерно равнымбыстродействию параллельного счетчи"ка.Пусть в каскадах счетчика записаннекоторцй код. На входах управленияТ-триггеров формируется сигнал "1",если данный триггер при приходе сигнала йа счетный вход счетчика долженпроинвертироваться, или "0", еслиие должен проинвертнроваться. Припоступлении сигнала на яходные шины3 или 4 по его переднему фронту формируются сигнапц, управляющие счетнции входами триггеров 18.1-20.1младшего каскада . (Длительностьсигнала на счетном входе должна бытьне менее времени срабатывания элементов И и ИЛИ). По заднему фронтусигнала на счетном входе вцбранныетриггеры инвертируются.Пусть, например, на вину 3 сложения поступают четыре импульса, затемна вину 4 вцчитания - два импульса,затем на вину 3 - четыре импульса изатем ла шипу 4 шесть импульсон.При этом клгкалы гчетчпка прплимаьчтн соответстн,:и с таблицей слепующпвзначения (значение младшего каскаляэаписцнается справа); (00)+(О+)фф(0+2)+(О+3)4 Ф О)-(+1-1)-(+1"2)++(О+3)+(+1 О)+(+1+ )+(2)-(+1 Ф 1)- -(+1 О)-Г-+)-(+1-2)-(0+1)-(0 О),О где знак + или -" между скобкамиобозначает приход импульса соответственно сложения или вычитания,В предлагаемом счетчике нремя егосрабатывания складывается иэ времени15 срабатывания триггера, времени срабатывания двух элементов И, элементаИЛИ н элемента Е,Формул а 20 Ренерсивный счетчик н избыточном коде, содержащий первую и вторую входные шины и п каскадов, перный и второй входы первого иэ которцх соединены соответственно с первой и второй входными шинами, первцй н нтО- рой выходы каждого каскада соединены соответственно с пернцм и вторым входами последующего каскада, каждый каскад содержит три счетных триггера, три элемента ИЛИ н первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, н каждом каскаде первый вход соединен с перниии входами первого элемента ИЛИ и с первыми входами первого, третьего элементон И, второй вход соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первыми входами второго и четвертого элементов И, второй и третий входы последнего иэ которых соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго счетных триггеров, вторце входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инвер снцм выходами первого и счетноготриггера, первый вход и выход пятого,элемента И соединены соответстненно с инверсным выходом первого счетного триггера и с вторым выходом, первый, второй входы и выход шестого элемента И соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго счетных триггеров и с первым выходом,вцходы первого и второго элементов Исоединены соответственно с пернцм нвторым входами второго элемента ИЛИ,выходы третьего и четвертого элементов И соединены соотяетстненно с пер 55 25 30 35 40 45 изобретенияТекуе 1 ее состояние счетчика. Перенос иэ мпадвего раэряда "Пере Занос" ифЭе аюмь ЮЮ Очередиоб состояние счетПеренос встараий раэряд Пере- Заиос" ем" 1 О О г.О О О О О 1 1 1 О О 9,1 1 О О О 0 1, ОО 0 О .О О 0 О / О О О О 1 1 О О О О О 1 .0 5 14 вым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, о, т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с Мелью повыаення быстродействия, казщыйкаскад содераит третий выход, а все каскады, кроме первого, содераат третий вход который в каждом каскаде соединен с третьим выходом предыдущего каскада, в каадый каскад введены седьмой э 3 емент И и элемент, НЕ, а в какдый счетный триггер введен вход.унравления, вход и выход элемента ЯЕ соединены соответственно с первым входои и с первым входои седьмого элемента И, второй вход й выход которого соединены соответственно с выходом аестого элемента И и с третьим входом третьего элеиенга ИПИ, четвертый .,вход которого 1191.7 6соединен, с выходом пятого элемента И,второй вход которого соединен. с пря"ьем выходом третьего счетного тригге-,б,ра и с вторыи входом третьего элемен та И, инверсный выход третьего счетного триггера соединен с третьии входом вестого элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ1 п соединены соответственно с входамиуправления первого, второго и третье"го счетных триггеров, счетные входыкоторых в каздом каскаде, кроме первого, соединены с третьими входои и15 выхОдом, счетные входы первого, второго и третьего счетных триггеровпервого каскада соединейы с третьимвыходом и с выходом первого элемента ИЛИ.