Реверсивная пересчетная декада

О П И С А Н И Е 238249ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТаУ Союз Советских Социалистических Республик,л. 42 птт, 5/00 21 ат, 30,22 о 11.Х 1.1967 (Жо 1202988/8-24 Заявл явки присоединением МГ 1 К 6 06)п 11 031 УДК 681 3 055:621 374 32(088 8Приоритет Ка)иитет по дела изобретений и открытии при Совете Министров СССРау РЕВЕРСИВНАЯ ПЕРЕСЧЕТН КАДА Известны реверсивные пересчетные декадыпа потенциальных лопиеских элементах, содержащие пять пересчетных триггеров, соеди.ненных по ленте Мебиуса, схемы И,ИЛИ и два триггера цепочки переноса,Известные схемы декад на импульсно-потенциальных элементах имеют малую надежность, обусловливаемую низкой помехоустой.чивостью лопческих элементов импульсно-потенциального типа; невысокое быстродействие, т 0ограничиваемое временными параметрами импульсных и импульсно-потенциальных элементов (дифференцируОщих цепей, линий задержки и т. д,); сложи из-за неооходимостивосстановления амплитуды и крутизны импульсов; громоздки, так как двоичная счетнаяячейка на импульсно-потенциальных элементах представляет собой каскад, состоящий издвух статических триггеров )наприхер, кольцевая потенциальная декада должна содержать 20 триггеров),Кроме того, существующие декады не имеют встроенного узла самоконтроля работы,что затрудняет использование таких декад всхемах промышленной автоматики, построенных по блочному приципу.Схема предлагаемой реверсивной декадыотличается тем, что выходы пересчетных триггеров через схемы И иа два входа, образующие дешифратор, соедш)ены с выходами ЗО дскалы, и выходь пято 0 триГсра псрсс четнои декады через схемы 11 и 11 Л 11 соединсиь со входоз) ОднОГО из триГсров цепочкипереноса, выходы которого чсрез схсмы И,11 Л 11 свзаы со входа)и ДруОО триГГерапереноса. Выходы четных схем И пересчетпой декады через одну схему 11 Л 11, а нечетных - через другую схему 11 Л 11 соединеныс олним из входов схем И. Другие вхсдысхем 11 подключены ко входаз перссчеть.ойдека ы, а выходы - ко входам схемы ИЛИгшликатора неисправностей. Другис входысхемы 11 Л 11 соединены с выходюи четырех схем 11 цепочки переноса на три входа,вхолы которых связаны с выхолами двухтриггеров цепочки переноса и пятого тригг)ра пересчстпой декады,-)то позволяет упростить схему лекады иисвысить надежность ее работы.11 а чертеже привсдена схюа прсдлОженнойреверсивной пересчетной декады,Реверсивная пересчетная декада состоит изпересчстных триГгсров 1, пять из которых 00 разуют псрссчетную декаду и соелиены посхеме лснта Мсбиуса, а лва - цепочку перс;Оса. Каждый из двух входов триггера 1соединен с гы. одом одной разделитсльной схемы 11 Л 11 2, входы которой соединены с выходам 1 двух схем совпадения 11 3 на тривхода. Одна из схем 11 (на чертеже правая)работает при одном направлении счета (сложение), а другая - при другом (вычитание); 4, 5 - входные шины (входы) декады; б и 7 - шины реверса, .сложение и вычитание соответственно; 8 - шина сброса; 9 - индикатор неисправности.Один из входов каждой схемы совпадения 3 подключен к той из двух входных шин, на которой появится сигнал в то время, когда эта схема должна сработать; второй вход схемы совпадения подключен к одной из шин реверса, а третий - к выходу соответствующего триггера 1 для обеспечения необходимой смены состояния триггеров группы, Триггеры этой группы Т, - Т, -при работе декады на сложение последовательно оказываются в следующих состояниях: 5 10 15 20 Каждое состояние реверсивной декады (см, таблицу) можно определить по состоянию двух из пяти триггеров 1 пересчетной группы; например, нулевому состоянию декады соответствует нулевое состояние первого и последнего (пятого) триггеров 1 в группе из пяти; второму по таблице состояни:о декады соответствует единичное состояние первого триггера и нулевое состояние второго триггера в этой же группе и т. д. Состояние реверсивной декады расшифровано по состоянию соответствующей пары триггеров 1 при помощи схем совпадения 3 на два входа, а выходы этих схем совпадения являются. выходами 10 - 19 реверсивной декады; 20 - выход Перенос декады.Для переноса в следующий разряд десятичного потенциального счетчика служит цепочка переноса в виде двоичной счетной ячейки, парафазным входом которой являются выходы пятого (на чертеже правого) пересчетного триггера в группе из пяти триггеров. Выходы правого триггера этой ячейки являются выходом Перенос декады. Как видно из таблицы состояний пяти пересчетных триггеров, соединенных по ленте Мебиуса, последний (пятый) триггер в этой группе меняет свое состояние после каждого пятого сигнала, поступающего на вход декады, Таким образом, правый триггер 1 двоичной потенциальной ячейки цепочки переноса меняет свое состояние после каждого десятого входного сигнала, поэтому перенос с правого триггера цепочки переноса в следующую реверсивную декаду десятичного потенциального счетчика осуТ Т Т Т Ть О О О О О 1 О О О О 1 1 О О О 1 1 1 О О 1 1 1 1 О 1 1 1 1 1 О 1 1 1 1 О О 1 1 1 О О О 1 1 О О О О 1 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 ществляется с каждым переходом правого триггера в противэположное ссстояние, т. е. через каждый цикл работы декады.Входы триггеров цепочки переноса соединены с выходами схем совпадения 3, которые работают так же, как и схемы совпадения 8 в группе нз пяти пересчетных триггеров 1. Направление работы цепочки переноса определяется теми же шинами сложение и вычитание б и 7.Выходы триггеров ячейки соединены со входами схем совпадения 3 таким образом, что обеспечивается следующее чередование состояний триггера переноса цепочки при работе ее на сложение:О О1 О1 1О 1 При работе декады на вычитание смена состояний триггеров цепочки переноса происходит в обратном порядке. Все четные выходы реверсивной декады (10, 12, 14, 1 б, 18) подключены к разделительной схемеИЛИ 2 на пять входов. Выход этой разделительной схемы и вход 4 реверсивной декады являются входами схемы совпадения 3 на два входа, выход которой через разделительную схему ИЛИ 2 на шесть входов соединен с индикатором неисправности 9, Все нечетные выходы 11, 13, 15, 17, 19 реверсивной декады и вход 5 декады подключены к индикатору неисправности 9 таким же образом.Состояние двоичной счетной ячейки цепочки переноса расшифровано с помощью схем совпадения И 3 на три входа, один из входов которых подключен к выходу пятого пересчет- ного триггера 1, Выходы схем совпадения И 3 через разделительную схему ИЛИ 2 на шесть входов соединены с индикатором неисправности 9. При появлении сбоев декады срабатывает индикатор неисправности, в результате чего осуществляется контроль работоспособности устройства.Реверсивная декада работает следующим образом.Для установки декады в исходное состояние на шину 8 Сброс подается сигнал, который устанавливает все триггеры, соединенные по ленте Мебиуса, и триггеры двоичной ячейки цепочки переноса в нулевое состояние. При этом сигнал имеется на шине 4 и отсутствует на шине 5.Для обеспечения работы декады яа сложение сигнал (напряжение) подается соответственно на шину б Сложение. С правого выхода пятого триггера 1 в группе из пяти триггеров поступает сигнал на ту из схем совпадения И правого входа первого триггера этой группы, которая работает на сложение, и подготавливает ее к работе. В это время с правого выхода первого триггера и правого выхода пятого триггера в группе из пяти триггеров поступают сигналы на соответствующую238249 50 60 выходную схему совпадения И 3, на выходе 10 которой появится сигнал, указывающий на нахождение декады в нулевом (исходном) сосостоянии. В таком состоянии декада будет находиться сколь угодно долго до прихода очередного считываемого сигнала на вход декады.При поступлении этого сигнала потенциал появится на шине 7 и исчезнет на шине б, сработает подготовленная к работе схема совпадения И 3, и первый триггер установится в единичное состояние, Остальные перес- четные триггеры 1 в группе из пяти триггеров останутся в нулевом состоянии. С левого выхода первого триггера поступает сигнал на ту из схем совпадения И 3 правого входа второго пересчетного триггера в группе из пяти триггеров, которая работает на сложение, и подготавливает ее к работе. При этом исчезает сигнал на выходе 10 декады и появляется на выходе 11.Аналогично при поступлении очередных сигналов от первого до пятого все пересчетные триггеры 1 группы из пяти триггеров поочередно устанавливаются в единичное состояние, подготавливая к работе соседний (на чертеже справа) триггер. Выходной сигнал на выходах 10 - 15 декады появляется соответственно числу входных сигналов.При поступлении пятого считываемого сигнала все пересчетные триггеры 1 в группе из пяти триггеров оказываются установленными в единичное состояние. Сигнал с левого выхода пятого триггера поступит на ту из схем совпадения левого входа первого триггера, ко. торая работает на сложение, и подготовит ее к работе.С поступлением шестого входного сигнала сработает подготовленная к работе схема совпадения И 3, и первый триггер ус 1 ановится в нулевое состояние. С правого выхода первого триггера сигнал поступит на ту из схем совпадения И 3 левого входа второго триггера, которая работает на сложение, и подготовит ее к работе. На выходе 16 декады появится сигнал.При поступлении очередных сигналов (от шестого до девятого) все пересчетные триггеры, кроме пятого, группы из пяти;риггеров последовательно установятся в нулевое состояние, подготавливая к срабатыванию следующий триггер. Выходной сигнал поочередно появится на выходах 1 б - 19 декады.С приходом десятого входного сигнала пятый пересчетный триггер 1 установится в нулевое состояние, возвратив тем самым декаду в исходное положение, после чего цикл работы устройства повторится. Работа пяти пересчетных триггеров 1 на вычитание аналогична работе этих триггеров на сложение, с той разницей, что наличие сигнала на шине 7 вычитание определит работу других схем совпадения 3 на входах этих триггеров. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Как видно из диаграммы состояний группы из пяти триггеров, пятый пересчетпый триггер изменяет свое состояние через каждые пять входных сигналов, Парафазный сигнал переноса должен поступать на выход 20 Перенос через каждые десять входных сигналов, т. е. после скончания очередного цикла работы декады.Для осуществления переноса между пятым пересчетным триггером и выходом 20 Перенос декады включается двоичная счетная ячейка цепочки переноса, осуществляющая деление на два количества выходных сигналов пятого триггера в группе из пяти пере- счетных триггеров. Входами цепочки переноса являются выходы пятого пересчетного триггера.Двоичная счетная ячейка переноса работает аналогично группе из пяти триггеров (см. таблицу состояний).Перенос в старшую декаду счетчика осуществляется с изменением состояния правого триггера цепочки переноса, выходы которого являются парафазным выходом 20 Перенос декады.Для выявления и индикации сбоев декады, т. е. несрабатывания ее при поступлении очередного входного сигнала пз-за нарушения целостности цепей и выхода из строя элементов, применено устройство контроля, состоящее из разделительных схем ИЛИ 2, схем совпадения И 3 и индикатора неисправности 9В исходном состоянии сигнал имеется на выходе 10 декады и подается на одну из,двух схем совпадения И 3 устройства контроля работы группы пяти триггеров чере;,.узделительную схему ИЛИ 2 на пять уодоь:. Ко 1 второму входу этой же схемы совпадения, подсоедпнена шина 7 декады, на Юторой сиг нал в этом состоянии отсутствуег, поэтому на: выходе этой схемы совпадения И 3 сигнал не возникает.На выходе второй схемы совпадения И 3 устройства контроля работы группы из пяти пересчетных триггеров сигнал также отсутствует, поскольку один ее вход через разделительную схему ИЛИ 2 подключеп к нечетным выходам декады, на каждом из которых в исходном состоянии сигнала нет, несмотря на то, что на второй ее вход поступает сигнал с шины 6.При поступлении следующего входного сигнала, синхронно с изменением потенциала на входных шинах б и 7, он меняется на соответствующих входах схем совпадения И 3 устройства контроля работы группы из пяти пересчетных триггеров, подключенных к входным шинам 6 и 7. На вторых входах этих схем совпадения И 3 сигнал также изменится (пропадет на том, на котором существовал ранее и возникнет на том, на котором его не было), поскольку сигнал возникает уже на другом выходе декады. При этом потенцпал па схему индикатора неисправности 9нос" го Г ф 7 стявптсль Ю. 11. КолотовТсхрсд Л. Я. Левина Корректор А. С. Колаби 11 анкнн Редактор Б,якяа 1445 8Ц 11 ИИГИ Коцпте Тираж 480о летяги пяобретеиин и открытий приМосква, Центр, пр. Серова, д, 4 Подппс вете Министров СС1 ипогр ия, пр. Сапупов гго-прегжнехгу не выдается, Такая смена сигналов на входах схем совпаденйя И 3 бу. дет происходить с поступлением гсаясдого входного сигнала декады. При наличии сбоя дека "ы (на вход декады сггпнал поступил, а триггеры остались в прежнем состоянии) сработает одна из рассматриваемых двух схем совпадения И 3, па выходе которой появится сигнал, проходящий через разделительную схему ИЛИ 2 и вызывающий срабатывание индикатора неисправности 9,Работа двоичной счетной ячейки контролируется с помощью четырех схем совпадения И 3 на три входа. Каждая из четырех схем совпадения И 3 соответствует одному из возможных состояний двоичной ячейки цепочки переноса. Входы этой ячейки (т. е. выходы пятого пересчетного триггера) соединены с входами этих схем совпадешя И 3 таким образом, что при нормальной работе на пх выходах сигнал не возникает, При не- срабатывании одного из триггеров ячейки па выходе одной из схем совпадения И 3 появится сигнал, который через разделительную схеъгу ИЛИ 2 вызовет срабатывание шгдикатора неисправности 9. Предмет изобретения Реверсивная пересчетиая декада на потенциальных логических элементах, содержащая пять пересчетных триггеров, соединенных по ленте Чсбиуса, схемы И, ИЛИ, два триггера цепочки переноса и индикатор неггсправггостей, отггиаагогггаяся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надеж ности, выходы пересчетных триггеров черезсхемы И на два входа, образующие дешифратор, соединены с выходами декады, а выходы пятого триггера пересчетной декады через схемы И и ИЛИ соединены со входом од ного из триггеров цепочки переноса, выходыкоторого через схемы И, ИЛИ связаны со входами другого триггера переноса; выходы четных схем И пересчетной декады через одну схему ИЛИ, а нечетных - через 20 другую схему ИЛИ соединены с одним извходов схем И, другие входы которых подключены ко входам пересчетной декады, а выходы - ко входам схемы ИЛИ индикатора неисправностей, другие входы которой 25 соединены с выходами четырех схем И цепочки переноса на три входа, входы которых связаны с выходами двух триггеров цепочк г переноса и пятого триггера пересчстной де- кады.