Двоичный реверсивный счетчик

)5 Н 03 К 23 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН онные тское авоч- ергоСЧЕТ ной и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.,Юн 1758873 А вычислительной технике и может использоваться при построении счетных, регистрируюгцих устройств, систем цифровой обработки информации, Цель изобретения - повышение надежности. Счетчик содержит четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 1 и и - 4 ячеек 2, каждая из которых состоит из счетного триггера 4 и формирователя 3. Формирователь нечетных ячеек выполнен на трех элементах И - НЕ, инверторе и элементе ИЛИ-НЕ, а формирователь четных ячеек - на четырех элементах ИЛИ - НЕ. Счетчик обладает повышенной надежностью за счет более простой реализации четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика и формирователей ячеек и новой совокупности связей, 3 ил,10 реверсивный двоичный счетчик, содержащий четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик и п - 4 ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера и формирователя,Недостаток прототипа - низкая надежность.Цель изобретения - повышение надежности счетчика,Цель достигается тем, что в двоичном и-разрядном реверсивном счетчике, содержащем четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик, и и - 4 ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера и формирователя, прямые выходы считывания четырехразрядного счетчика и прямые выходы счетных триггеров ячеек подключены к соответствующим шинам считывания уст 30 ройства, счетный вход четырехразрядного счетчика соединен с шиной входного счетного сигнала, а его управляющие входы - с шинами управляющих сигналов устройства,первые входы формирователей всех ячеек подключены к выходу переполнения четырехразрядного счетчика, второй выход фор 40 мирователя в каждой ячейке подключен к счетному входу триггера, второй и пятый входы формирователей ячеек, начиная с шестого разряда, соединены соответственно с первым и третьим выходами формирователя предыдущего разряда, третий и четвертый входы формирователей четных разрядов, начиная с шестого, подключены к инверсному и прямому выходам триггера предыдущего разряда соответственно, третий и четвертый входы формирователей нечетных разрядов, начиная с седьмого, соединены с прямым и инверсным выходами триггера предыдущего разряда соответственно, первый и третий выходы 50 55 формирователя последнего и-го разряда подключены к первой и второй выходным шинам расширения устройства соответственно, введены новые конструктивные связи - второй и пятый входы формирователя Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может использоваться при построении счетных, регистрирующих устройств, систем цифровой обработки данных,Известен реверсивный двоичный счетчик, содержащий в каждой разряде, кроме первого, счетный триггер, два элемента И - НЕ(И, элемент И-НЕ, а в первом раэряде -счетный триггер и элемент ИЛИ Недостаток известного устройства - большая задержка срабатывания счетчика,Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и принятым в качестве прототипа является 20 25 пятого разряда подключены к первой и второй шинам управляющих сигналов устройства соответственно, третий и четвертый входы формирователя пятого разряда соединены с источником логической "1", формирователи четных разрядов. начиная с шестого, содержат четыре элемента ИЛИНЕ, первый и второй входы первого и второго элементов ИЛИ - НЕ подключены соответственно к второму, третьему и четвертому, пятому входам формирователя соответственно, а их выходы - к входам третьего элемента ИЛИ - НЕ и первому и третьему выходам формирователя соответственно, входы четвертого элемента ИЛИ - Н Е соединены с первым входом формирователя и выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, а его выход - с вторым выходом формирователя, формирователь каждого нечетного разряда, начиная с пятого, содер- . жит три элемента И-НЕ, элемент ИЛИ - НЕ и инвертор, первый и второй входы первого и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к второму, третьему и четвертому, пятому входам формирователя, а выходы их - к входам третьего элемента И-НЕ и первому и третьему выходам формирователя соответственно, входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с первым входом формирователя и выходом инвертора, вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с вторым выходом формирователя,Предлагаемое устройство удовлетворяет критерию "существенные отличия". Использование элементов ИЛИ - НЕ в двоичных реверсивных счетчиках известно. Однако использование их в данном устройстве позволило достичь эффекта, выраженного целью изобретения,Поскольку введенные конструктивные связи в аналогичных технических решениях не известны, устройство может считаться имеющим существенные отличия,На фиг,1 изображен двоичный реверсивный счетчик; на фиг.2 - формирователь нечетного разряда; на фиг.3 - схема формирователя четного разряда.Схема двоичного реверсивного счетчика (фиг,1) содержит четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 1, ячейки 25 - 2 п счетчика, каждая из которых состоит из формирователя 3 и счетного триггера 4, счетный вход С счетчика 1 соединен с шиной 5 входных счетных сигналов, входы Е и Е 2 управления счетом счетчика 1 соединены с шинами 6 и 7 входных сигналов управления соответственно, прямые выходы считывания счетчика 1 и триггеров 4 считывания55 устройства, выход переполнения Р счетчика 1 соединен с первыми входами формирователей З.ячеек устройства. второй и пятый входы формирователя 3 ячейки 25 подключены соответственно к входным шинам 6 и 7, а третий и четвертый входы формирователя 3 каждой ячейки 2 ь= бп, подключены к первому и третьему выходам формирователя 3 предыдущей ячейки соответственно, третий и четвертый входы формирователя 3 каждой нечетной ячейки, начиная с 27, подключены соответственна к прямому и инверсному выходам триггера 4 предыдущей ячейки, третий и четвертый входы формирователя 3 каждой ячейки. начиная с 26, соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 4 предыдущей ячейки, второй выход формирователя 3 в каждой ячейке подключен к счетному входу трипера 4 данной ячейки, первый и третий выходы формирователя 3 ячейки 2 п соединены соответственно с первым 9 и вторым 10 выходами расширения устройства,Схема формирователя нечетного разряда (фиг.2) состоит из элементов И - НЕ 11 - 13, инвертора 14 и элемента ИЛИ-НЕ 15, имеет пять входов 16 - . 20 и три выхода 21 - 23, входы элементов И - НЕ 11 и 12 являются вторым 17 и третьим 18, четвертым 19 и пятым 20 входами формирователя соответственно, а выходы их являются первым 21 и третьим 23 выходами формирователя соответственно и подключены к входам элемента И - НЕ 13, выход которого через инвертор 14 соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 15, первый вход и выход которого явля 1 отся соответственно первым входам 16 и вторым выходом 22 формирователя.Схема формирователя четного разряда (фиг,З) состоит из элементов ИЛИ-НЕ 24 - 27, имеет пять входов 28 - 32 и три выхода 33 - 35, входы элементов ИЛИ - НЕ 24 и 25 являются соответственно входами 29 и 30, 31 и 32 формирователя, а выходы их являются первым 33 и третьим 35 выходами формирователя соответственно и подключены к входам элемента ИЛИ - НЕ 26, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 27, первый вход и выход которого являются соответственно первым входам 28 и вторым выходом 34 формирователя.Схема двоичного реверсивного счетчика работает следующим образом. На входную шину 5 поступают счетные сигналы Со,на шины 6 и 7 - сигналы управления счетом Е 1 и Е 2, При Е 1 = 1, Е 2 = 0 - прямой счет, при Е 1= О, Е 2 =-1 - обратный (на вычитание); при Е 1 = Е 2 =- 0 - блокировка счета (счетчик хранит свое состояние). Комбинация Е 1=- Ег = 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 является запрещенной, На выходе переполнения Г счетчика формируется сигналЕ = Со(Е 1 0102 Оз 04+ Е 2 01 02 0 З 04), (1)где 01 - 04 - выходы считывания счетчика 1, Этот сигнал переключает триггеры соответствующих разрядов при наличии на входах формирователей сигналов, разрешающих переключение данного разряда, При этот управление счетного входа триггера 1-го разряда представляется р видеС 1= Са(Е 101.0 ь 1+ Е 201 Оь 1) (2)при условии, что комбинация Е 1 = Е 2 =. 1 запрещена,Особенности данной схемы по сравнению с прототипом следующее,Четырехразрядый счетчик 1 более простой и надежный по исполнению, так как требуемое число выходов его на два меньше, чем в прототипе (5 против 7); формирователь нечетного разряда содержит на два элемента и один вход меньше, чем в прототипе; формирователь четного разряда содержит на один элемент и один вход меньше, чем в прототипе.Таким образом, предлагаемое устройство обладает меньшей сложностью, а значит, и большей надежностью по сравнению с прототипомм, Цел ь изобрете ни я достигнута.Кроме того, данный двоичный реверсивный счетчик обладает лучшим быстродействием по сравнению с прототипом, так как формирователи разрядов имеют в два раза меньшую задержку по первому входу, являющемуся сигналом переключения триггера разряда, чем формирователи прототипа по первому и шестому входам аналогичного назначения.В качестве четырехразрядного реверсивного счетчика может использоваться любая известная реализация, имеющая два входа управления видом счетчика, которую необходима дополнить схемой генерации выхода переполнения Г в соответствии с формулой (1),Формула изобретенияДвоичный реверсивный счетчик, содержащий четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик и и - 4 ячеек, каждая из которых состоит из счетного триггера и формирователя, прямые выходы считывания четырехразрядного счетчика и прямые выходы счетных триггеров ячеек подключены к соответствующим шинам считыванияустройства, счетный вход четырехразрядного счетчика соединен с шиной входного счетного сигнала, а его управляющие входы - с шинами управляющих сигналов устройства, первые входы формирователей всех ячеек подключены к выходу переполнения четырехразрядного счетчика, второй выход формирователя в каждой ячейке подключен к счетному входу триггера, второй и пятый входы формирователей ячеек, начинал с шестого разряда, соединены соответственно с первым и третьим выходами формирователя предыдущего разряда, третий и четвертый входы формирователей четных разрядов, начиная с шестого, подключены к, инверсному и прямому выходам триггера предыдущего разряда соответственно, третий и четвертый входы формирователей нечетных разрядов, начиная с седьмого, соединены с прямым и инверсным выходами триггера предыдущего разряда соответственно, первый и третий выходы формирователя последнего и-го разряда подключены к первой и второй выходным шинам расширения устройства соответственно,отличаю щийсятем, что.с целью повышения надежности счетчика, второй и пятый входы формирователя пятого разряда подключены к первой и второй шинам управляющих сигнал",.д устройства соответственно, третий и четвертый входы формирователя пятого разряда соединены с источником логической "1", формирователи четных разрядов, начинал с шестого, содер жат четыре элемента ИЛИ - НЕ, первый ивторой входы первого и второго элементов ИЛИ - НЕ подключены соответственно к второму, третьему и четвертому, пятому входам формирователя соответственно, а их выхо ды - к входам третьего элемента ИЛИ-НЕ ипервому и третьему выходам формирователя соответственно, входы четвертого элемента ИЛИ-НЕ соединены с первым входом формирователя и выходом третьего элемен та ИЛИ - НЕ, а его выход - с вторым выходомформирователя, формирователь какдого нечетного разряда, начиная с пятого, содер, кит три элемента И - Н Е, элемент ИЛИ-Н Еи инвертор. первый и второй входы первого 20 и второго элементов И-НЕ подключены соответственно к второму, третьему и четвертому, пятому входам формирователя, а выходы их - к входам третьего элемента И - НЕ и первому и третьему выходам формиро вателя соответственно. входы элементаИЛИ - НЕ соединены с первым входом формирователя и выходом инвертора, вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым 30 выхллом Формирователя.1758873 актор Т,Л ка ев аказ 3012 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизводствен оставитель ехред М,Мо ьяченкотал Корректор Н.Кешел