Реверсивный счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НИЕ ИЗ ЕНИЯ(088,8)свидетел03 К 23 жи (Т тво СССР О 1980. о СССР 00, 1982,м и идетельст Н 03 К 23 ЛЬС ть исполь- реверсивых устройств. 2 ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК (57) Изобретение может б зовано при проектировани ных цифровых вычислитель 8014054 Н 03 К 23/76.3.-;ъи.с аРТЕ 7воичной системой счисления. Цель бретения - упрощение устройства.ерсивный счетчик импульсов содерразряды 1-4, Троичные элементы ) 6, 10, 16 и 20 являются первы- ТЭ разрядов 1-4. ТЭ 7, 11, 17 являются вторыми ТЭ соответственраэрядов 1-4 соответственно. ТЭ и 22 являются третьими ТЭ разря 2 и 4 соответственно. Предложен- функциональное соединение элемен счетчика позволяет исключить каждого нечетного разряда один ТЭ ил 1 табл,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивныхцифровых вычислительных устройств с. двоичной системой счисления.Целью изобретения является упро щение счетчика за счет исключенияодного троичного элемента из каждого, нечетного разряда и изменения конструктивных признаков.На фиг, 1 приведена в качествепримера схема четырехразрядного реверсивного счетчика импульсов нафиг, 2 - временная диаграмма работычетырехразрядного реверсивногосчетчика импульсов с условными обозначениями,Схема (фиг. 1) содержит первый -четвертый разряды 1-4, входную шину5. Разряд 1 содержит троичные элементы 6 и 7, выходную и установочныешины 8 и 9, разряд 2 - троичные элементы 10-12, выходную, тактовую иустановочную шины 13, 14 и 15, разряд 3 - троичные элементы 16 и 17,выходную и установочную шины 18и 19, разряд 4 - троичные элементы20-22 выходную, тактовую и установочную шины 23, 24 и 25,Элементы 6, 10, 16, 20 являютсяпервыми троичными элементами соответственно разрядов 1-4, элементы7, 11, 1, 21 - вторыми троичными1 элементами соответственно разрядов,1-4, элементы 12, 22 - третьими троичными элементами соответственноразрядов 2,4,1Установочные шины 9,14,19,24 соединены соответственно с первыми положительными складывающими входамиэлементов 6, 10, 16,20 с и соединенысоответственно с отрицательными вычитающими входами элементов 7,11,17,21, Выходы элементов 6,10,16,20соединены соответственно с положительными складывающими входами элементов 7,11,17,21 и соединены соответственно с отрицательными складывающими входами элементов 7,11,17,21,выходы которых соединены соответственно с выходными шинами 8, 13, 18,23 и соответственно с вторыми положительными складывающими входамиэлементов 6, 10, 16,20, выходы первыхтрех из которых соединены соответ 55ственно с отрицательными вычитающимивходами элементов 10,16,20, В разрядах 2,4 тактовые шины 15 и 25 соединены соответственно с положительными вычитающими входами элементов12,22, первые положительные складывающие входы кЬторых соединены соответственно с третьими положительнымискладывающими входами элементов10,20, Вторые положительные складывающие входы элементов 12,22 соединены соответственно с вторыми положительными складывающими входамиэлементов 10,20, Выходы элементов12,22 соединены соответственно сположительными вычитающими входамиэлементов 11,21, В разряде 1 отрицательный вычитающий вход элемента 6соединен с входной шиной 5, В разряде 1 выход элемента 6 соединен с отрицательным вычитающим входом элемента 12, выход которого соединен с положительным вычитающим входом элемента 16 и третьим положительнымскладывающим входом элемента 20.Входная шина 5 соединена с положительным вычитающим входом элемента 6и с первым полоилтельным складывающим входом элемента 12.На фиг. 2 приведены временныедиаграммы первой - третьей фаз 26-28тактового питания, временная диаграмма импульсов 29 на шине 5, временные диаграммы 30-39 соответственноимпульсов записи и считывания наэлементах 6,7, 10-12, 16, 17,20-22 иприняты следующие обозначения:.Г 1. -тактовые импульсы, в- запись "+1",- запись "-1", 1. - считывание"+1" г - считывание "-1" зег - считывание "0",Система тактового питания счетчика - трехфазная. Тактовым импульсомпервой фазы поступают положительныеи отрицательные импульсы на шину 5,а также считывается информация с элементов 1 1 и 16,Тактовыми импульсами второй и третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 6, 17, 20, 22 и 7, 10, 12, 21, Импульсы поступают на шину 5 через периоды времени, кратные трем фазам (тактам) тактового питания. На тактовые шины 15 и 25 поступает соответственно генерация импульсов с тактовой частотой во время тактовых импульсов второй и первой фаз на первые вычитающие входы элементов 12 и 22, при отсутствии импульсов на их остальных входах они явля140511 ются генераторами отрицательных импульсов.Счетчик реализован на троичных элементах, которые выполняют операции, описываемые таблицей, и реализуются, например, на магнитных логических ячейках. Следует отметить, что складывающие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходного импульса, который является противоположным, а первый, второй и третий складывающие (вычитающие) входы эквивалентны собой (см. таблицу). 10 15 Общее количество импульсов(1), поступающих на входы Состояние выходаэлемента Складываю- Вычитающие 20 щие 0 0 30 1,2,3 2,3 35 1,2,3 0 2,3 40 На элементах 7,11,17 и 21 положительные импульсы формируют единичное состояние ("1") счетчика соответ ственно первого - четвертого разряда, При поступлении отрицательных импульсов на шину 5 переносами первого четвертого разряда 1-4 являются отрицательные импульсы соответственно с выходов элементов 6,10,16 и 22, При поступлении положительных импульсов на шину 5 переносом первого разряда 1 является положительный импульс с шины 5 если первый разряд 55 1 находится в единичном состоянии, второго разряда 2 - положительный импульс с выхода элемента 12, третьео4го разряда 3 - положительный импульсс выхода элемента 12, если третийразряд 3 находится в единичном состоянии, четвертого разряда 4 - положительный импульс с выхода элемента22. Для представления чисел в счетчике используется двоичная системасчисления.При поступлении одного импульса(положительного или отрицательного)с шины 5 или с выхода переноса первого, второго или третьего разряда соответствующий разряд меняет своевнутреннее состояние на обратное, Припоступлении на шину 5 положительныхимпульсов реверсивный счетчик выполняет функции суммирующего счетчика,при поступлении отрицательных импульсов - функции вычитающего счетчика. Наличие обратной связи позволяетхранить результат сложения (вычитания), т.е. обеспечивает хранениесостояния "1" разряда счетчика в видегенерации положительных импульсов наего выходной шине,При поступлении на установочныешины 9,14,19 и 24 положительных импульсов разряды счетчика устанавливаются в состояние "1", при поступлении отрицательных импульсов наэлементах 7,11,17 и 21 происходиткомпенсация импульсов состояния разрядов счетчиков, т.е. установлениев состояние "0". При необходимостизаписи кода некоторого числа на установочные шины 9,13,19 и 24 разрядов. 1-4 счетчика подаются значенияразрядов записываемого числа,На фиг, 2 приведена временнаядиаграмма прямого счета с 0000 до1000 при поступлении восьми положительных импульсов и обратного счетас 1000 до 0111 при поступлении одного отрицательного импульса,Счетчик работает следующим образом.При поступлении первого положительного импульса по шине 5 тактовым импульсом первой фазы первого такта согласно таблице истинности элемента производится запись по положительному вычитающему входу элемента 6, третьему положительному складывающему входу элемента 10 и первому положительному складывающему входу элемента 12. Тактовым импульсом второй фазы5 1 отрицательный импульс с элемента 6 производит запись по отрицательному складывающему входу элемента 7, отрицательному вычитающему входу элемента 10 и отрицательному вычитающему входу элемента 12, а также поступающий на шину 15 положительный импульс производит запись по положительному вычитающему входу элемента 12. Тактовым импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 7 передается на выходную шину 8, образуя состояние "1" первого разряда 1. Результирующее состояние счетчика на выходных шинах 23, 18, 13 и 8 0001.При поступлении на шину 5 во втором-девятом тактах последующих импульсов счетчик работает аналогично,Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый счетчик упрощен. В нем сокращено количество троичных элементов и тактовых шин при сохранении работоспособности, функциональных возможностей и основных технических характеристик,Формула изобретенияРеверсивный счетчик импульсов, содержащий входную шину и разряды, аждый нечетный разряд содержит два роичных элемента, каждый четный азряд содержит три троичных элемена и тактовую шину, каждый разряд Содержит выходную и установочную шищ, последняя из которых соединенапервым положительным складывающим ходом первого и отрицательным вычи - гающим входом второго троичных элементов, выход первого троичного 405110элемента соединен с положительным иотрицательным складывающими входамивторого троичного элемента, выходкоторого соединен с выходной шинойи с вторым положительным складывающим входом первого троичного элемента, выход которого соединен с отрицательным вычитающим входом первого 10 троичного элемента следующего разря-,да, в четном разряде тактовая шинасоединена с положительным вычитающим входом третьего троичного элемента, первый и второй положительные 1 ч складывающие входы которого соединены соответственно с третьим и вторымположительными складывающими входамипервого троичного элемента, выходтретьего троичного элемента соединенс положительным вычитающим входомвторого троичного элемента, в первомразряде отрицательный вычитающийвход первого троичного элемента сое- Фдинен с входной шиной, о т л и ч а5 щ и й с я тем, что, с целью упрощения, в нечетном разряде выход перво.го троичного элемента соединен с отрицательным вычитающим входом третьего троичного элемента следующего Зп четного разряда, выход третьего троичного элемента которого соединен сположительным вычитающим входом первого троичного элемента следующегонечетного разряда и третьим положительным складывающим входом первоготроичного элемента следующего четного разряда, входная шина соединенас положительным вычитающим входомпервого троичного элемента первогоразряда и с первым положительным складывающим входом третьего троичногоэлемента второго разряда.ароши унько оррект да Заказ 3110/56 одписн Н 3 Про дственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 928 ИИПИ Государственного к о делам изобретений и Москва, Ж, Раушскмитета СССРоткрытийя наб д. 4