Реверсивный счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 1 И) 00 4 Н 03 К 23 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нтны нака ходы ежду пульЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных усзройств с двоичной системой счисления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее разряд 1, который включает троичные элементы 4 - 9, разряд 2, включающий троичные элементы 1621, разряд 3, включающий троичные элементы 22 - 27, а также входную шину 28, введены тро- ичные элементы 1015 в разряд 1,и входная шина 29. Это позволило ввести новые конструктивные признаки, что обеспечивает реверсивный счет поступающей информации не по одной, а по двум шинам. Счетчик реализован на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые в таб-. лицее. Су м миру ю щие входы экви вале вычитающим входам за исключением з выходного импульса, а суммирующие в (вычитающие входы) эквивалентны м собой с учетом полярности входных им сов. 1 табл. 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных счетчиков цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается за счет введения новь 1 х конструктивных признаков, которые позволяют вести реверсивный счет поступающей информации не по одной, а по двум входным шинам.На фиг. 1 приведена схема трехразрядного реверсивного счетчика импульсов; на фиг, 2 - временные диаграммы работы реверсивного счетчика импульсов.Разряд 1 (фиг, 1) содержит первый двенадцатый троичные элементы 4 - 15, разряд 2 содержит первый шестой троичные элементы 16 - 21, разряд 3 содержит первый шестой троичные элементы 22 - 27, входные шины 28 и 29.Выходы первых элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с положительными суммирующими входами третьих элементов 6, 18 и 24, с отрицательными суммирующими входами третьих элементов 6, 18 и 24 и с положительными вычитающими вхо. дами четвертых элементов 7, 19 и 25; выхо ды вторых троичных элементов 5, 17 и 23 соединены соответственно с первыми положи- тельными суммирующими входами четвертых элементов , 19 и 25, с положительными вычитающими входами третьих элементов 6, 18 и 24 и положительными суммирую- шими входами пятых элементов 8, 20 и 26, и с отрицательными суммирующими входами шестых элементов 8, 20 и 26, положительные суммирующие входы первых элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с отрицательными суммирующими входами вторых элементов 6, 17 и 23, вторыми поло.жительными суммирующими входами четвертых элементов 7, 19 и 25 и с отрицательными вычитающими входами четвертых элементов 7, 19 и 25; выходы пятых элементов 20 и 26 соединены соответственно с положительными вычитающими входами первых элементов 16 и 22; выходы шестых элементов 21 н 27 соединены с положительными вычитающими входами вторых элементов 17 и 23; выход четвертого элемента 19 разряда 2 соединен с положительным суммирующим входом первого элемента 22 разряда 3; первая входная цина 28 соединена с положительным суммирующим входом первого элемента 4 разряда 1; выход пятого элемента 8 соединен с отрицательным сумми. рующим входом седьмого элемента 10, с первым положительным суммирующим входом девятого элемента 12 и положительным вычитающим входом десятого элемента 13; выход шестого элемента 9 соединен с отрицательным суммирующим входом восьмого элемента 11, с положительным вычитающимвходом девятого элемента 12 и с первым положительным суммирующим входом десятого элемента 13; второй положительный суммирующий и отрицательный вычитающий входы десятого элемента 13 соединены с выходом третьего элемента 6; второй положительный суммирующий и отрицательный вычитающий входы девятого элемента 12 соединены с выходом четвертого элемента 7 1 О с положительными суммирующим входомшестого элемента 9. и с отрицательным суммирующИм пятого элемента 8, положительный вычитающий вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента 14, первый, второй положительные суммирующие и положительный, отрицательный лычитающие входы которого соединень соответ-ственно с выходами девятого элемента 12, седьмого элемента 10, восьмого элемента 11 и девятого элемента 12; положительный вы. рО читающий вход шестого элемента 9 соединен с выходом двенадцатого элемента 15, отрицательный, положительный суммирующие, первый, второй положительные вычитающие входы которого соединены соотетственно с выходом девятого элемента 12, восьмого элемента 11, седьмого элемента 10 и девятого элемента 12, вторая входнаяшина 29 соединена с псиожительным вычитающим входом первого элемента 4 и с отрицательным вычитающим входом второго элемента 5; выход десятого элемента 13 - соединен с положительным суммирующим входом первого элемента 16 разряда 2. На фиг. 2 обозначены временные диаграм-, мы 30 - 32 соответственно первой - третьей фаз тактового питания;. временные диаграм мы33 и 34 соответственно импульсов нашинах 28 и 29; временные диаграммы 35 - 58 соответственно импульсов на выходах элементов 4 - 27,Система тактового питания счетчика трехфазная. Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательныеимпульсы на шины 28 и 29, а также считывается информация с элементов 8, 9, 18, 19, 26 и 27; тактовыми импульсами, второй и третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 4, 5, 10 - 13, 2 О - 23 и 6, 7, 14 - 17, 25 - 24. Каждйй следующий импульс поступает на шину 28(29) через три фазы или один тактпередачи информации,Счетчик реализован иа троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые в таблице. Суммирующие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходнбго импульса, который является противоположным, а суммирующие входы (вычитающие входы) эквивалентны между собой -с учетом полярности входных импульсов, т.е. входы могут быть1266000 0 20 настроены на проход импульса соответствующей полярности. Общее количество импульсов Состояние(+1), поступающих на входы выхода элементасуммирующие вычитающие На элементах 14(15), 20,(21) и 26(27) положительные импульсы формируют состояние + 1 ( - 1) счетчика соответственно первого, второго и третьего разрядов счетчика. На элементе 13(19) формируется импульс перекоса первого (второго) разряда счетчика.Для представления чисел в счетчике используется двоичная система счисления с числами 1,0,1, где знак числа определяется знаком старшего разряда.Поступление полож ительного импульса (+1) на шину 28 или 29 прибавляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса ( - 1) прибавляет отрицательную единицу, причем шины 28 и 29 эквивалентны между собой. Если счетчик находится в нулевом состоянии, то первый положительный импульс, поступающий на одну из входных шин, устанавливает его первый разряд в состояние +1, второй положительный импульс переводит разряд в состояние 0, а пройдя через выход переноса первого разряда (положительный импульс с элемента 13) в следующий (второй) разряд, устанавливает последний в состояние +1 и т.д. Поступление отрицательных импульсов на одну из входных шин вызывает последовательное убывание накопленного в нем числа, а после перехода через нуль - накапливание отрицательного числа. Одновременное поступление на шины 28 и 29 равно- полярных импульсов не изменяет состояния разрядов счетчика, так как эти импульсы компенсируют друг друга. Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов це изменяет состояние первого разряда, если он находится в О цлц+( -1) состоянии, д приводит к цо.явлению положительного (отцгцдтельцого) импульса переноса на выходе элемента 13, поступающего в следующий второй разряд, Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов изменяет состояние первого рдзрядд цд противоположные + 1 ( - 1), если оц находится О в- 1 (+) состоянии, противоположном по знаку поступдющим импульсам. На.личие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т.е. обеспечивает хранение состояния + 1 (или 15- 1) .разряда счетчика в виде гецерации импульсов положительцой полярности на его выходах.Для обнуления счетчика необходимо ввести шину обнуления, подключенную к вычитающим входам элементов 1 О, 11, 20, 21, 26 и 27, при поступлении ца которую с троичного элемента импульса третьей фазы происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е. их обнуление. При записи кода некоторого числа необходимо в каждый разряд счетчика ввести установочную шину, соединенную с вторыми суммирующими входами элементов 10и 1 для первого разряда, 16 н 17 для второгоразряда, 22 и 23 для третьего разряда. НаЗ 0 указанные шины подаются значения разрядов записываемого числа,На фиг. 2 показана временная диаграмма счета импульсов, поступающих насчетные шины: + 1, + 1, + 1, 1, - .1,- 1, - шину 28; О, + 1, + 1, - 1,1,35 - 1 - на шину 29.Устройство работает следующим образом.При поступлении положительного цмпуль.са нд входную шину 28 во время тактовогоимпульса первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записаннойв таблице, производится запись ца положительный суммирующий вход элемента 4 и второй положительный вход элемента 7; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передается ца положительный суммирующий вход элемента 4 передается на положительный суммирующийвход элемента 6 и положительный вычитающий вход элемента 7; импульсом третьейфазы положительный импульс с элемецта 6передается на положительный суммирующий0 вход элемента 8 и второй положительныйсуммирующий вход элемента 13.Импульсом первой фазы второго тактаположительный импульс с элемента 8 перемещается на первый положительный суммирующий вход элемента 12 и вычитаю.щий вход элемента 13; цмцудьсом второй. фазы положительный импуль. с элсмецта 12 передается на соответствующий суммируюший вход элемента 14 и вычитаюшийвход элемента 15; импульсом третьей фазыположительный импульс (состояние первогоразряда счетчика) с элемента 14 передаетсяна вычитаюиий вход элемента 8,5Результирующие состояние входов трех,разрядного счетчика 001.Гри поступлении по одному положительному импульсу на входные шины 28 и 29во время тактового импульса первой фазывторого такта производится запись на сумми Оруюший и вычитаюший входы элемента 4 ивторой суммирующий вход элемента 7; импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 7 передается на суммируюшие входы элементов 9 и 12.Импульсом первой фазы третьего тактаотрицательный импульс с элемента 8 передается на суммирующий вход элемента 10, аположительный импульс 9 передается навычитаюший вход элемента 2 и суммируюций вход элемента 13; импульсом второйфазы положительный импульс с элемента10 передается на суммирующий вход элемента 14 и вь 1 читаюший вход элемента15, положительньй импульс (перенос из первого разряда во второй разряд) с элемента 13 передается на суммирующий входэлемента 19; импульсом третьей фазы положительный импульс (состояние первогоразряда счетчика) с элемента 14 передаетсяна вычитаюший вход элемента 8, а положительный импульс с элемента 16 передается на суммирующий вход элемента 18 ивычьтаюший вход элемента 19,Импульсом первой фазы четвертого такта положительный импульс с элемента 18 передается на суммирующий вход элемента 20; им пульсом второй фазы положительный импульс (состояние второго разряда счетчика) с элемента 20 передается на вычи- таюший вход элемента 16.Результизуюшее состояние выходов трех- разрядного счетчика 011.40При поступлении в третьем-шестомтактах последующих импульсов на входные шины 28 и 29 счетчик работает аналогичноФормула изобретенияРеверсивный счетчик импульсов, содержащий первую входную шину и и разрядов, каждый из которых содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой троич ные элементь, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным суммирующими входами третьего и положительным вычитаюшим входом четвертого троичных элементов, выход второго троичного элемента соеди нен с первым положительным суммирующим входом четвертого троичного элемента и с положительным и отрицательным вычитаю. шими входами третьего троичного элемента, выход которогосоединен с положительным суммирующим входом пятого и с отрицательным суммируюшим входом шесого троичных элементов, положительный суммируюший вход первого троичяого,элемента соединен с отрицательным суммирующим входом второго троичного элемента и вторым положительнь 1 м суммируюшим и отрицательным вычитаюШим входами четвертого троичного элемента, в каждом разряде, кроме первого, выходы пятого и шестого троичных элемен-, тов соединенЫ соответственно с положительными вычитаюшими входами первого и второго троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен с положительным суммируюшим. входом первого троичного элемента последуюшего разряда, первая входная шина соединена с положительным суммирующим входом первого троичного элемента первого разряда, отличающийся тем, что, с целью расширения функцио- нальных возможностей, в первый разряд введены вторая входная шина и седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый троичные элементы, выход пятого троичного элемента соединен с отрицательным суммируюшим входом седьмого, с первым положительным сумми(уюшим входом девятого и с положительным вычитаюшим входом десятого троичных элементов, выход шестого троичного элемента соединен с отрицательным суммируюшим входом восьмого, с положительным вычитаюшим входом девятого и с первым положительным сум. мируюшим входом десятого троичных элементов, второй положительный суммирующий и отрицательный вычитаюший входы десятого троичного элемента соединены с вь 1 ходом третьего троичного элемента, второй положительный суммирующий и отрицательный вычитаюший входы девятого троичного элемента соединены с выходом четвертого троичного элемента, с положительным суммируюшим входом шестого троичного элемента и с отрицательным суммирующим входом пятого троичного элемента, положительный вычитаюший вход которого соединен с выходом одиннадцатого троичного элемента, первый, второй положительные суммирую. шие и положительный, отрицательный вычитаюц 1 ие входы которого соединены с выходами соответственно девятого, седьмого, восьмого и девятого троичных элементов, положительный вычитаошийвход шестого троич ного элемента соединен с выходом двенадцатого троичного элемента, отрицательный, положительный суммируюшие и первый, второй положительные вычитающие входы котОрого соединены с выходами соответственно девятого, восьмого, седьмого, и девятого трончных элементов, в 1 орая входная шина соединена с положиГратилло8 дакторказ 568 ВНИИПИ Г по дел 1 3035, Моск лиал ППП Птельным вычитающим входом первого и отрицательным вычитающим входом .второго троичных элементов, выход десятого троич,ущмУЯ 3 УгвЮФ УРМЯМФ ,Уважай ЯЮРтУГФ 3 атабцц явеЮИ .9 ювЮч УРгУРР 71 РЧ ИЮуИЧ 79 ЯРРЮУ 7 Ю УвевЮ 5 УРгэтЖ 5 УВУВ 6 Р 5 ЩЖЯ 7 РЯ УЮУРЯЛ УРМЮЛЮ УРРКЮ утгнПбЯ УдРЛгРИТс Ю ного элемента соединен с положительным суммируюшим входом первого троичного элемента второго разряда. шпуньсы врераэнагощоунина латдюм