Функциональный счетчик

О П И С А Н И Е 1 ц 769744ИЗОБРЕТЕН И Я Союз Советских Социалистических Республик(51) М 22) Заявлено 12.09 ОЗК 23 гО с присоединением заявк арственный комитет(45) Дата опубликования оп 2) Автор изобретения Г институт им. В йбыш(54) ФУНКЦИО НЫЙ СЧЕТ устроиства явможно предста ы в нормализо 5(71) Заявитель Куйбышевский политехническ Изобретение относится к цифровои вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки дискретной информации для сопряжения частотных датчиков с микро-ЭВМ.Известен функциональный счетчик, содержащий основной и дополнительный счетчики 1.Недостатком известноголяется то, что в нем невозвить сосчитанные импульсванном виде.Известен функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, шину управления, основной и-разрядный двоичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, элемент ИЛИ, группу из и элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с шиной управления, выход первого элемента И соединен со входом элемента ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена со входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного и-разрядного двоичного и дополнительного счетчиков 2.Известное устройство служит для определения количества поступивших импульсов и одновременно для установления числа в счетчике в определенном порядке.Недостатком его является невозможность предоставления числа импульсов в нормализованном виде, поэтому различные отсчеты при ограниченном количестве используемых выходных разрядов имеют различную точность представления.Целью изобретения является представление числа импульсов в нормализованном виде.Для этого в функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, первую шину управления, основной гг-разрядный двоичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, первьш элемент ИЛИ, первую группу из гг элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управления, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена с первым входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного и-разрядного двоичного и дополнительного счетчиков, введены вторая и третья шины управления, гг-разрядный регистр сдвига, второй элемент ИЛИ и вторая группа из и - 1 элементов И, первые входы которых соединены со входной шиной и со счетным входом (г-разрядного основного двоичного счетчика, прямые выходы разрядов которого, за исключением первого, соединены соответственно со вторыми входами и - 1 элементов И второй группы, третьи входы которых соединены соответственно с прямыми выходами разрядов, за исключением первого, п-разрядного регистра сдвига, выходы п - 1 элементов И второй группы соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно со входами п-разрядного регистра сдвига и дополнительного счетчика, выход первого из которых соединен со вторым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен со второй шиной управления, третья шина управления соединена с первыми входами и элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов основного двоичного счетчика, а выходы п элементов И первой группы соединены с соответствующими входами установки )г-разрядного регистра сдвига, вход сброса которого соединен с шиной сброса.На чертеже представлена структурная схема функционального счетчика.Он содержит первую группу из и элементов И 1-1 - 1-п, основной п-разрядный двоичный счетчик 2, вторую группу из и - 1 элементов И 3-1 - 3-(и - 1), элемент ИЛИ 4, элемент И 5, элемент ИЛИ 6, п-разрядный регистр сдвига 7, триггер 8, элемент И 9, дополнительный счетчик 10, входную шину 11, шины управления 12, 13, 14, шину сброса 15.Входная шина 11 соединена со счетным входом основного счетчика 2 и с первыми входами и - 1 группы элементов 3-1 - 3-(п - 1), вторые и третьи входы которых соответственно соединены с прямыми выходами разрядов, за исключением первых, основного счетчика 2 и регистра сдвига 7, выходы группы элементов И 3-1 - 3-(и - 1) соединены со входами элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с первыми входами элемента И 9 и элемента ИЛИ 6, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным выходом триггера 8 и выходом элемента И 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с прямым выходом триггера 8 и с шиной управления 13, выходы элементов ИЛИ 6 и И 9 соединены соответственно со входами регистра сдвига 7 и дополнительного счетчика 10, вход сброса которого соединен с шиной сброса 15, со входом сброса регистра сдвига 7, со входом сброса основного счетчика 2 и с первым входом установки нуля триггепа 8, второй вход установки нуля и вход 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 установки единицы которого соединены соответственно с выходом регистра сдвига 7 и шиной управления 14, шина управления 12 соединена с первыми входами и элементов И 1-1 - 1-п первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами основного счетчика 2, выходы элементов И 1-1 - 1-п соединены с соответствующими входами установки разрядов регистра сдвига 7.В начале цикла работы импульс по шине 15 переводит триггер 8 в исходное положение, которое характеризуется подачей разрешающего потенциала на элемент И 9 и запрещающего на элемент И 5, сбрасывает основной 2 и дополнительный 10 счетчики в нуль, обпуляет регистр сдвига 7 и заносит единицу во второй разряд регистра сдвига. При приходе второго импульса по входной шине 11 на основной счетчик 2 по переднему фронту импульса изменяется состояние триггера второго разряда основного счетчика 2, и импульс проходит через первый трехвходовый элемент И 3-1. Этот импульс через элементы ИЛИ 4 и 6 поступает на вход регистра сдвига 7, а через элемент И 9 - на дополнительный счетчик 10. Положение единицы в сдвигающем регистре 7 меняется, Теперь единичный потенциал со сдвигающего регистра 7 подается на второй трехвходовый элемент И 3-2. Через вто рой трехвходовый элемент И 3-2 пройдет уже четвертый импульс, через третий - восьмой, через четвертый - шестнадцатый импульс.Таким образом, сдвигающий регистр 7 и трехвходовые элементы И 3-1 - 3- (и - 1) будут выделять состояния основного счетчика 2 соответствующие количествам импульсов 2, 2, 2, 2" и так далее. Импульсы, соответствующие этим состояниям, считаются дополнительным счетчиком 10. Число импульсов, сосчитанных дополнительным счет. чиком 10, соответствует характеристик числа общего количества импульсов.Положение единицы в сдвигающем реги стре 7 характеризует положение запятой для числа, расположенного в основном счетчике 2,Таким образом, после цикла измерения имеем в основном счетчике 2 мантиссу чис. ла пришедших импульсов, в сдвигающем регистре 7 положение запятой, в дополнительном счетчике 10 характеристику числа пришедших импульсов.Циклу съема информации предшествует преобразование мантиссы к виду, удобному для ее передачи. Содержимое основного счетчика 2 через элементы И 1-1 - 1-и по приходу управляющего сигнала по шине 12 переписывается в соответствующие разряды сдвигающего регистра 7, при этом первая единица на регистре сдвига 7 соответствует запятой. Импульс по шине 14 переводит триггер 8 в новое положение и наэлемент И 5 подается разрешающий потенциал, а на элемент И 9 запрещающий потенциал. Импульсы, поступающие по шине 13 или входные импульсы подаются на вход сдвигающего регистра 7. Первая единица, 5 появившаяся на выходе сдвигающего регистра 7, возвращает триггер 8 в исходное состояние, и элемент И 5 перестает пропускать импульсы, поступающие по шине 13. Продвижение числа вдоль регистра сдвига 10 7 прекращается, и мантисса числа импульсов занимает отведенное ей положение. Мантисса с регистра сдвига 7 и характеристика с дополнительного счетчика 10 после этого передаются для дальнейшего исполь зования.Использование предлагаемого устройства позволяет представлять число пришедших импульсов в нормализованном виде, что гарантирует предельную относительную погрешность представления числа при ограниченном количестве выходных шин. Устройство позволяет также обеспечить согласование счетчика с большим количеством разрядов с входом микро-ЭВМ, имею щих входной регистр, не превышающий шестнадцати двоичных разрядов,Формула изобретения30Функциональный счетчик, содержащий входную шину, шину сброса, первую шину управления, основной л-разрядный двоичный счетчик, дополнительный счетчик, два элемента И, первый элемент ИЛИ, первую 35 группу из п элементов И и триггер, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управления, выход первого элемента И соединен с первым 40 входом первого элемента ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, шина сброса соединена с первым входом установки в ноль триггера, со входами сброса основного и-разрядного двоичного и дополнительного счетчиков, отличающийся тем, что, с целью представления числа импульсов в нормализованном виде, в него введены вторая и третья шины управления, л-разрядный регистр сдвига, второй элемент ИЛИ и вторая группа из и - 1 элементов И, первые входы которых соединены со входной шиной и со счетным входом и-разрядного основного двоичного счетчика, прямые выходы разрядов которого, за исключением первого, соединены соответственно со вторыми входами л - 1 элементов И второй группы, третьи входы которых соединены соответственно с прямыми выходами разрядов, за исключением первого, и-разрядного регистра сдвига, выходы и - 1 элементов И второй группы соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходы которых соединены соответственно со входами и-разрядного регистра сдвига и дополнительного счетчика, выход первого из которых соединен со вторым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен со второй шиной управления, третья шина управления соединена с первыми входами и элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами разрядов основного двоичного счетчика, а выходы и элементов И первой группы соединены с соответствующими входами установки г-разрядного регистра сдвига, вход сброса которого соединен с шиной сброса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 403070, кл. Н ОЗК 23/00, 1974,2. Авторское свидетельство СССР Мо 464973, кл. Н ОЗК 23/02, 1975 (прототип).769744 Составитель Ранов Текред А. Камышникова Редактор Т, Клюкина Корректор В. Петрова Типография, пп. Сапунова, 2 Заказ 224/1 Изд. Мо 561 Тираж 995 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45