Счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 112 А 3 К 23 56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьковскогоческого инсти Куно Микроэл(71) Сумский филиал Хаордена Ленина политехнтута им. В.И. Ленина(57) Изобретение относится к обласавтоматики и вычислительной техник может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации. Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей, Введенные элементы и новые связи обеспечивают занесени любой кодовой комбинации в счетчик и выполнение операции вычитания из этой кодовой комбинации без дополнительных преобразований за счет применения иного алгоритма вычитания. Рассмотрен пятиразрядный счетчик импульсов с контрольным числомравным четырем. В счетчик импульсов, содержащий входную шину 10 и(5) разрядов, каждый из которых содержит триггер (2.1-2.5), элемент ИЛИ (5.1-5.5), два элемен1261112 та И (3.1-3,5, 4.1-4.5), сумматор (1,1-1.5), введены К (4), где Ко контрольное число, меньшее числа разрядов, групп дополнительных элементов И, причем-я группа, где 1 = 1 К (4), содержит, (и -К) + (1 - 1) дополнительных элементов И (1-4) в разрядах счетчика с К +2-го по п -й (в данном случае четыре группы дополнительных элементов И. 1 И; 7. 1-.2 И, 8. 1-8,3 И, 9. 1-9.4 И), в каждый разряд счетчика введены шины занесения кода (11.1- 11.5). Реализация алгоритма вычитания происходит за счет выделения младшего единичного разряда в биномиальной кодовой комбинации, сброса его в нуль и записи в рядом стоящих младших разрядах единиц до общего Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дискретной обработки информации, в частности в качестве помехоустойчи 5 вых счетчиков, распределителей импульсов и устройств помехоустойчивого кодирования информации.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем 1 О вычитания импульсов с произвольного состояния без дополнительных преобразований.Введенные элементы и новые связи обеспечивают занесение любой кодовой комбинации в счетчик и выполнение операции вычитания из этой кодовой комбинации без дополнительных преоб-: разований за счет применения иного алгоритма вычитания. 20На чертеже приведен пятиразрядный счетчик импульсов с контролируе" мым числом К , равным четырем.На чертеже приняты следующие обозначения: сумматоры 1.1-1.5, 25 триггеры 2.1-2.5; первые элементы 3. 1-3 . 5 И вторые элементы 4 . 1-4 .5 И, элементы 5.1-5.5 ИЛИ; первая группа дополнительных элементов 6,1 И, вторая группа дополнительных элементов 7. 1-7.2 И третья группа дополих количества в счетчике, равного К , Например, при К = 4, И = 5,после такта вычитания кодовая комбинация 11000 перейдет в 10 111, Если количество младших разрядов счетчика, стоящих перед сбрасыванием,меньше, чем необходимо записатьединиц, то запись единиц не происходит (после такта вычитания кодовая комбинация 10 100 перейдет в10000). Если счетчик находится в нулевом состоянии, то происходит запись единиц в К старших разрядах.Одновременно в счетчике контролируется количество единичных разрядови если оно превысит величину К в результате сбоя, то вырабатываетсясигнал ошибки на соответствующих выходах сумматоров. 1 ил., 1 табл,2нительных элементов 8.1-8.3 И четвертая группа дополнительных элементов 9. 1-9.4 И, входная шина 10, шины 11,1-11,5 занесения кода.Первые группы входов сумматоров 1,1-1.5 соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами триггеров 2.1-2.5, вторые группы входов сумматоров 1. 1-1.4 соединены с выходами сумматоров 1.2-1.5 соответственно. Прямые выходы триггеров 2.1-2.5 соединены со вторыми входами первых элементов 3.1-3,5 И соответственно, инверсные выходы триггеров 2.1-2,5 соединены с вторыми входами вторых элементов 4.1-4.5 И соответственно, первые входы элементов 4.5-4,2 И соединены с первыми входами первых элементов 3.5-3,2 И и с выходами вторых элементов 4.4" 4. 1 И соответственно, а первый вход второго элемента 4. 1 И соединен с первым входом первого элемента 3.1 И и с входной шиной 10. Выход второго элемента 4.5 И соединен с входами элементов 5.2-5.5 ИЛИ, Выходы элементов 5,1-5,5 ИЛИ соединены с входами установки в единицу триггеров 2.1- 2,5 соответственно. Выходы первых элементов 3,1-3,5 И соединены с входами установки в ноль триггеров 2.1 12611 12в рядом стоящих младших разрядахединицах до общего их количествав счетчике, равного К (например,при= 4, и = 5, после такта вычитания кодовая комбинация 11000 переходит в 10111). Если количествомладших разрядов счетчика, стоящихперед сбрасыванием, меньше, чемнеобходимо записать единиц, то запись единиц не происходит (например,50 55 2.5 соответственно. Первые входычетвертой группы элементов 9,1-9.4 Исоединены соответственно с выходамипервых элементов 3.2-3.5 И. Вторыевходы четвертой группы элементов 59. 1-9.4 И соединены с выходами,соответствующими числу четыре, сумматоров 1.2- 1.5 соответственно. Выходы четвертой группы элементов9. 1-9.4 И соединены с входами элементов 5.1-5.4 ИЛИ соответственно. Первые и вторые входы третьей группыэлементов 8,1-8.3 И соединены соответственно с выходами первых элементов 3.3-3.5 И и с выходами, соответствующими числу три, сумматоров1.3-1.5. Выходы третьей группы элементов 8, 1-8.3 И соединены соответственно с входами элементов 5.25. 1 ИЛИ, элементов 5.3-5.2 ИЛИ и Юэлементов 5;4-5.3 ИЛИ. Первые и вторые входы второй группы элементов7.1-7.2 И соединены соответственнос выходами первых элементов 3.43.5 И и выходами, соответствующимичислу два, сумматоров 1.4-1.5. Выходы второй группы элементов 7. 17.2 И соединены соответственно свходами элементов 5.3-5. 1 ИЛИ и элементов 5.4-5.2 ИЛИ, первый и второй 30входы первой группы элемента 6.1 И.соединены соответственно с выходомпервого элемента 3.5 И и выходом,соответствующим числу один, сумматора 1,5, а выход элемента 6.1 И соединен с входами элементов 5.45. 1 ИЛИ. Шины 11, 1-11.5 соединенысоответственно с входами элементов5.1-5,5 ИПИ. Особенностью примененного алгоритма вычитания является 40то, что для вычитания из биномиальных кодовых комбинаций с установленным К их не надо преобразовыватьв комбинацию с 1 . Реализация алгоритма вычитания происходит за счет 45выделения младшего единичного разряда в биномиальной кодовой комбина"ции, сброса его в нуль и записи после такта вычитания кодовая комбинация 10100 переходит в 10000) . Если счетчик находится в нулевом состоянии, то происходит запись единиц в К старших разрядах (т.е. для приведенного примера, кодовая комбинация 00000 по такту вычитания переходит в кодовую комбинацию 1 1 1 10) .В таблице приведены биномиальные кодовые комбинации для К = 4 и и= 5.Задача поиска младшего единично- но разряда осуществляется двумя элементами И каждого разряда, на которые заведены прямые и инверсные выходы триггера данного разряда. Сигнал опроса последовательно, начиная с младшего разряда счетчика, дохо дит до единичного разряда и сбрасывает его в нуль. Одновременно сигнал сброса поступает на все элементы И, введенных групп элементов И данного разряда, Сумматор сбрасываемого разряда определяет количество единичных разрядов в счетчике на момент сброса и в зависимости от результата разрешает сигналу сброса через соответствующий элемент И данного разряда установить соответствующее количество предыдущих разрядов счетчика в единичное состояние. Количество элементов И в каждой введенной группе определено таким образом, чтобы сигнал с младшего элемента И доводил количество единичных разрядов в счетчике до величины К Счетчик работает следующим обра-зом,В исходном состоянии на шинах11. 1-11.5 занесения кода находятсянулевые сигналы. В четырех старшихразрядах счетчика триггеры находятся в единичном состоянии, т.е. всчетчике записана следующая кодоваякомбинация 11110. Тактовый сигналс шины 10 поступает на вторые входыэлементов 3. 1 И и 4. 1 И. Ввиду того,что триггер 2. 1 находится в нулевом состоянии, нулевой сигнал сего прямого выхода, поступая на первый вход элемента 3.1 И, закрываетего, а единичный сигнал с инверсноговыхода триггера 2.1 поступает напервый вход элемента 4.1 И и разрешает тактовому сигналу прохождениена .вторые входы элементов 3.2 И и12 б 14.2 И, Ввиду того, что триггер 2,2 находится в единичном состоянии, то элемент 4,2 И закрыт нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 2.2, а элемент 3.2 И открыт по первому входу единичным сигналом с прямого выхода триггера 2,2. В результате тактовый сигнал проходит через элемент 3.2 И на вход установки в нуль триггера 2.2 и сбрасывает его в 10 нулевое состояние. Одновременно сигнал сброса поступает на первый вход элемента 9.1 И, на второй вход которого поступает единичный сигнал с четвертого выхода сумматора 1.2, так как в счетчике находится четыре единичных разряда. Поэтому сигнал с выхода элемента 9. 1 И поступает на вход элемента 5.1 ИЛИ и с его выхода - на вход установки в единицу триггера 2,1 и устанавливает Его в единичное состояние т,е. счетчик переходит в состояние 11101. В результате элемент 4.1 И закрыт нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 2. 1, а элемент 3. 1 И открыт единичным сигналом с прямого выхода триггера 2.1 и при поступлении очередного тактового сигнала с шины О на второй вход элемента 3. 1 И триггер 2. 1 переходит в нулевое состояние и в счетчике записано 11100, Следующий тактовый сигнал с шины 10 проходит через элементы 4.1 И и 4.2 И, и поступает на второй 35 вход элемента 3.3 И. Ввиду того, что триггер 2.3 находится в единичном состоянии, то единичный сигнал с его прямого выхода разрешает тактовому сигналу пройти через элемент 3.3 И и сбросить триггер 2.3 в нулевое состояние. Одновременно сигнал сброса поступает на первые входы элементов 9.2 И и 8.1 И, так как в счетчике находится три единич ных разряда, то сигнал с третьего выхода сумматора 1.3 разрешает сигналу сброса пройти через элемент 8,1 И и через элементы 5.2 ИЛИ и 5. 1 ИЛИ установить триггеры 2.2 и 2.1 в единичное состояние. Счетчик переходит в состояние 11011. Аналогично получают состояние 11010. При поступлении очередного тактово" го сигнала с шины 10 через элемент 55 4. 1 И и на второй вход элемента 3.2 И, происходит сброс триггера 2.2 в нулевое состояние, Однако 112 Ьустановки триггера 2,1 в единичноесостояние не происходит, так как всчетчике находится менее четырехединичных разрядов и на втором входеэлемента 9. 1 И присутствует нулевойсигнал, т.е. счетчик переходит всостояние 11000, С приходом следующего тактового сигнала с пины 10через элементы 4,1 И, 4.2 И, 4.3 Ии 3,4 И, триггер 2.4 переходит внулевое состояние, и одновременночерез элемент 71 И сигнал сбросаустанавливает триггеры 2.3-2,1 в единичное состояние через элементы5,3-5, 1 ИЛИ соответственно. Счетчикпереходит в состояние 10111. Аналогично получают состояния счетчика10 110, 10 100 и 10000. С приходомочередного тактового сигнала с шины10 через элементы 4.1-4,4 И и3.5 И триггер 2,5 переходит в нулевое состояние и одновременно черезэлемент 6,1 И сигнал сброса устанавливает триггеры 2,4-2,1 в единичноесостояние через элементы 5.4-5.1 ИЛИсоответственно. Счетчик переходитв состояние 01111. Аналогично получают состояния счетчика 01110,01100, 01000 и 00000, При нахождениисчетчика в состоянии 00000 сигналс шины 1 О проходит через элементы4.1-4.5 И и устанавливает через элементы 5,5-5.2 ИЛИ в единичное состояние триггеры 2.5-2,2, т,е. счетчикпереходит в исходное состояние11110.В случае необходимости любая кодовая комбинация может быть занесена в счетчик с шин 11.1-11.5 черезэлементы 5,1-5.5 ИЛИ соответственно,Вычитание из занесенной комбинациипроисходит аналогично указанному.Одновременно в счетчике контролируется количество единичных разрядов,и если оно превышает величину Кв результате сбоя, то вырабатывается сигнал ошибки, на соответствующих выходах сумматоров,Таким образом, предлагаемый счетчик позволяет производить операциювычитания, начиная с любой кодовойкомбинации, сохраняя при этом помехоустойчивость.Формула изобретенияСчетчик импульсов, содержащий входную шину и п разрядов, каждый12 б 11Комбинация Состояние Комбинация Состояние Комбинация Состояние В счетчика У счетчика У счетчика11000 01111 11110 01110 12 10111 11101 10110 01 1,00 01000 00000 12 11100 10100 11011 10000 11010 Составитель И.РановРедактор С.Лисина Техред И.Попович Корректор В.Синицкая Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5245/58 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул, Проектная, 4 из которых содержит триггер, элемент ИЛИ, два элемента И и сумматор,первая группа входов которого соединена с прямым и инверсным выходамитриггера, вторая группа входов сумматора соединена с выходами сумматора последующего разряда, входнаяшина соединена с первыми входамипервого и второго элементов И перво-,го разряда, в каждом разряде выход первого элемента И соединен с входом установки в "0" триггера, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейпутем вычитания импульсов с произвольного состояния без дополнительныхпреобразований, в него введены Кгде К - контрольное число, меньшеечисла разрядов, групп дополнительныхэлементов И, причем-я группа,где= 1 К, содержит (и - 9 ++ (-1) дополнительных элементов Ив разрядах счетчика с (М- )-2-гопо п -й, в каждый разряд счетчикавведены шины занесение кода, в каждом разряде первый вход и выход 128элемента ИЛИ соединены соответственно с шиной занесения кода и с входом установки в "1" триггера, в каждом разряде, кроме первого, первые входы первого, второго элементов И соединены с выходом второго элемента И предыдущего разряда, в каждом разряде прямой и инверсный выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого из которых соединен с первыми входами дополнительных элементов И данного разряда, выход второго элемента И И -го разряда соединен с вторыми входами элементов ИЛИ К старших разрядов, вторые входы дополнительных элементов И-й группы соединены с выходами, соответствующими с -му чис" лу сумматоров своих разрядов, а вы-, ход каждого дополнительного элемента И из- й группы дополнительных элементов И соединен с дополнительными входами элементов ИЛИ предыдущих ( 1 - )+ 1 разрядов.