Устройство для счета импульсов

СОНИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 504 Н 03 САНИЕ ТЕНИЯ НА НОМУ СВИДЕТЕЛ В ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР У 1112569, кл. Н 03 К 23/00, 1982,Авторское свидетельство СССР У 321955, кл. Н 03 К 23/00, 1970.Авторское свидетельство СССР В 520711, кл. Н 03 К 23/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике. Может быть использовано в цифровых и вычислительных системах,а также в системах автоматического управления, контроля и регистрации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Оно содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 управления, содержащий элементы И 3,4,5, 6,7,8, элементы ИЛИ 9,10, триггер 11 знака, дешифратор 12 начального сос. тояния. Для достижения поставленной цели в блок 2 управления введены элемент И 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, триггер 17. Кроме того, устройство обеспечивает высокую достоверность функционирования при различной частоте поступления и длительности входных сигнас лов. 1 ил. ф50 55 Изобретение относится к автомати- ке, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в цифровых и вычислительных системах, а также в системах автоматического управления, контроля и регистрации.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Йа чертеже показана структурная схема устройства.Устройство для счета импульсов содержит реверсивный счетчик 1. и блок 2 управления, который содержит два входных 3 и 4 и четыре выходных 5 - 8 элемента И, два элемента ИЛИ 9 и 10, триггер 11 знака и дешифратор 12 начального состояния, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика 1, шины 13 сложения и 14 вычитания соединены с первыми входами соответственно первого 3 и второго 4 входных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки и сброса триггера 11 знака, прямой выход которого соединен с первыми входами первого 5 и второго 6 выходных элементов И, инверсный выход триггера 11 знака соединен с пер.,выми входами третьего 7 и четвертого 8 выходных элементов И, выходы первого 5 и четвертого 8 выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика 1, а выходы второго 6 и третьего 7 выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 1.Кроме того, устройство содержит дополнительный элемент И 15, элемент ИЛИ-НЕ 16 и триггер 17. Шина 13 сложения соединена с вторыми входами первого 5 и третьего 7 выходных элементов И и первым входом элемента ИЛИ в16, шина 14 вычитания - с вторыми входами второго б и четвертого 8 выходных элементов И и элемента ИЛИ-НЕ 16, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И 5 и дополнительным входом дешифратора 12, начального состояния. Прямой и инверсный выходы последнегосоединены соответственно с входом установки триггера 17 и вторым входом дополнительного элемента И 15, выход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 которого соединен с входом сброса триггера 17, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого 3 и второго 4 входных элементов И, а инверсный выход - с третьими входами первого 5, второго 6, третьегои четвертого 8 выходных элементов И. Хретий и четвертый входы первого элемента ИЛИ 9 соединены с выходами первого 3 и второго 4 входных элементов И.Реверсивный счетчик 1 предназначен для увеличения модуля хранимого в нем результата на единицу (+1) при поступлении сигнала с входа суммирования и для уменьшения модуля хранимого в нем результата на единицу (-1) при поступлении сигнала с входа вычитания. Коэффициенты пересчета счетных разрядов реверсивного счетчика могут быть различными. Реверсивный счетчик может бьггь подключен к выходному устройству (например, устройству индикации, исполнительному устройству и т.д.), которое подсоединяют к выходам счетных разрядов и к входам триггера 11 знака.Дешифратор 12 и элемент ИЛИ-НЕ 16 блока 2 управления предназначены для фиксации факта нахождения устройства в исходном состояния, под которым понимается нулевое состояние реверсивного счетчика 1 и отсутствие сигналов на шинах сложения 13 и вычитания 14, В исходном состоянии устройства сигнал снимается с прямого выхода дешифратора 12, а.при отсутствии исходного состояния - с его инверсного выхода. Если в нулевом состоянии реверсивного счетчика сигналы присутствуют на выходах всех его счетных разрядов или имеется один специальный выход реверсивного счетчика, на котором в нулевом состоянии присутствует сигнал, то в качестве дешифратора 12 может быть использован элемент совпадения с прямым и инверсным выходами. Сигнал на прямом выходе триггера 1 присутствует во время нахождения реверсивного счетчика 1 в нулевом состоянии при отсутствии сигналов шинах 13 и 14, а также во время действия сигнала с любой из шин 13 или 14, поступившего в нулевом состоянии реверсивного счетчика 1. Сигнал на инверсном выходе триггера 17 присут 1275760ствует все остальное время работы устройства, .Связи между дешифратором 12, элементом ИЛИ-НЕ 16, элементом И 15 и триггером 17 выполнены таким образом, чтобы в статическом состоянии устройства (при отсутствии сигналов на шинах 13 и 14) постоянно присутствовал установочный сигнал на одном из входов триггера 17.В статическом состоянии устрой О ства на выходе элемента ИЛИ-НЕ 16, входами подключенного к шинам 13 и 14, постоянно присутствует сигнал, поэтому, если реверсивный счетчик 1 находится в нулевом состоянии, сиг нал с прямого выхода дешифратора 12 постоянно поступает на установочный вход триггера 17. Если же реверсивный счетчик не находится в нулевом состоянии, то сигнал с инверсного вы. 20 хода дешифратора 12 через элемент И 15 постоянно поступает на вход сброса триггера 17, Большую часть времени устройство чаще всего находится в статическом состоянии, что обуславливает высокую функциональную устойчивость (способность противостоять сбоям) устройства для счета импульсов. Таким образом, триггер 17 обеспечивает запоминание (на время дей- Зо ствия сигнала с шин 13 или 14) того состояния реверсивного счетчика 1 (нулевого или ненулевого), в котором он находился в момент поступления этого сигнала.35При наличии сигнала с прямого выхода триггера 17 первый 3 и второй 4 входные элементы И обеспечивают прохождение сигналов с шины 13 сложения на вход установки, а с шины 14 вычи тания - на вход сброса триггера 11 знака и, кроме того, дальнейшее прохождение через элемент ИЛИ 9 сигнала с любой из этих шин на вход суммирования реверсивного счетчика. Наличие 5 сигнала на прямом выходе триггера 11 знака свидетельствует о положительном, а на инверсном - об отрицательном знаке хранимого в реверсивном счетчике результата.При наличии сигнала с инверсного выхода триггера 17 пути прохождения сигналов с шин 13 и 14 определяются состоянием триггера 11 знака, Если сигнал присутствует на прямом 55 выходе триггера 11 знака, то сигналы с шины 13 сложения через элементы И 5 и ИЛИ 9 поступают на вход суммирования, а с шины 14 вычитания через элементы И 6 и ИЛИ 10 - на вход вычитания реверсивного счетчика 1. Если же сигнал присутствует на инверсном выходе триггера 11 знака, то сигналы с шины 13 сложения через элементы И 7 и ИЛИ 10 поступают на вход вы" читания, а с шины 14 вычитания через элементы И 8 и ИЛИ 9 - на вход суммирования реверсивного счетчика 1.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал с пря мого выхода дешифратора 12 подается на вход установки триггера 17, сигнал с прямого выхода которого поступает на вторые входы входных элементов И 3 и 4, обеспечивая прохождение через эти элементы сигналов с шины 13 или 14. На инверсном выходе триггера 17 и, следовательно, на третьих входах выходных элементов И 5-8 сигнал отсутствует, чем обеспечивается запрет прохождения через эти элементы сигналов с шины 13 или 14. В исходном положении возможно поступлениесигнала как с шины 13 сложения, так и с шины 14 вычитания.Если в исходном положении сигнал поступает с шины 13 сложения, то он проходит через первый входной элемент И 3 на вход установки триггера 11 знака (фиксируется или подтверждается положительный знак результата) и через первый элемент ИЛИ 9 на вход суммирования реверсивного счетчика 1 (фиксируется единица в младшем разряде счетчика). Получается итоговый результат +0001Если в исходном положении сигнал поступает с шины 14 вычитания, то он проходит через второй входной элемент И 4 на вход сброса триггера 11 знака (фиксируется или,подтверждается отрицательный знак результата) и через первый элемент ИЛИ 9 на вход суммирования реверсивного счетчика (также фиксируется единица в младшем разряде счетчика). Получается итоговый результат - 0001,По окончании действия сигнала с шины 13 с выхода элемента И 15 формируется сигнал, поступающий на второй вход триггера 17. После переключения триггера 17 сигнал на его прямом выходе, а следовательно, и на вторых входах входных элементов И 3 и 4 ста1275760 новится нулевым, чем обеспечиваетсязапрет прохождения сигналов с шин 13и 14 через входные, элементы И 3 н 4.На инверсном выходе триггера 17,а следовательно, и на третьих входахвыходных элементов И 5-8 появляетсяединичный сигнал. Если при наличии единичного сигнала с инверсного выхода триггер 17 триггером 11 зафиксирован положительный знак резупьтата, то сигнал с прямого выхода триггера 11 поступает на первые входы выходных элементов И 5 и Ь чем обеспечивается прохождеУ15 ние сигналов с шины 13 сложения через элементы И 5 и ИЛИ 9 на вход суммирования, а с шины 14 вычитания через элементы И 6 и ИЛИ 10 - на вход вычитания реверсивного счетчика 1.20Если при наличии единичного сигнала с инверсного выхода триггера 17 триггером 11 зафиксирован отрицательный знак результата, то сигнал с инверсного выхода триггера 11 поступает на первые входы выходных элементов И 7 и 8 чем обеспечивается прохождение сигналов с шины 13 сложения через элементы И 7 и ИЛИ 10 на вход вычитания, а с шины 14 вычитания30 через элементы И 8 и ИЛИ 9 на вход суммирования реверсивного счетчика 1. Устройство для счета импульсов ра- ботает таким образом до тех пор, пока по окончании действия какого-то 35 сигнала с шины 13 или 14 оно не окажется вновь в исходном состоянии, которое взято за основу при описании его функционирования.Работа пересчетного устройства определяется временным положением фронтов входных сигналов, что обеспечивает высокую достоверность функционирования при различной частоте поступления и длительности входных сигна лов. Поскольку в исходном состоянии устройства состояние триггера 11 знака может быть любым, а на вход установки триггера 17 постоянно поступает установочный . сигнал с прямо го выхода дешифратора 12, то для установки устройства в исходное состояние достаточно установить в нулевое состояние реверсивный счетчик. Никаких дополнительных начальных устано вок элементов блока управления не требуется. При этом минимальная длительность самого входного сигнала в устройстве может быть уменьшенакак минимум на время переключения триггера знака, чем обеспечивается повышение быстродейст -вия,Формула изобретения Устройство для счета импульсов, содержащее реверсивный счетчик и блок управления, который содержит два входных и четыре выходных элемента И, два элемента ИЛИ, триггер зна)ка и дешифратор начального состояния, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, шины сложения и вычитания соединены с первыми входами соответственно первого и второго входных элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки и сброса триггера знака, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго выходных элементов И, а инверсный выход триггера знака - с первыми входами третьего и четвертого выходных элементов И, выходы первого и четвертого выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирования реверсивного счетчика, а вы.ходы второго и третьего выходных элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, шина сложения соединена с вторыми входами первого и третьего выходных элементов И и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, шина вычитания соединена с вторыми входами второго и четвертого выходных элементов И и элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И и дополнительным входом дешифратора начального состояния, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входом установки триггера и вторым входом дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, пря,мой выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а инверсный выход триггера - сое1275760 Составитель О,СкворцовРедактор В.Петраш Техред Л.Олейник Корректор Е.Рошко Заказ 6581/57 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Производственно;полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 динен с третьими входами первого,второго, третьего и четвертого выходных элементов И, а третий и четвертый входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второговходных элементов И.