Счетчик импульсов

Союз Советскик Соцкапистнческик т"еспублккОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 790346(22) Заявлено 26. 02.79 (21) 2729230/18-21с присоединением заявки Ио -(23) ПриоритетОпубликовано, 23.1 280. Ьоллетеиь Йо 47Дата опубликования описания 23. 12. 80 Р 1)м К 3 Н ОЭ К 23/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В.Л,Баранов Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССр(54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных областях техники и промышленности для десятичного счета числа однотипных входных воздействий любой физической природы.Известен счетчик импульсов, содержащий последовательный полусумматор, один из входов которого связан с линией задержки, а другой подключен к входной шине, схему коррекции на двух последовательно соединенных триггерах, один из которых входом подключен к выходу суммы последовательного полусумматора, сое диненного выходом переноса со входом второго триггера и со входом линии задержки, подключенной вторым входом к выходу второго триггера 11.Недостатком этого счетчика импуль сов является его относительная сложность.Известен также счетчик импульсов, содержащий регистр, входной триггер, первый и второй триггеры коррекции, 25 первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, первый вход регистра соединен с выходом первого триггера коррекции, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции 30 второй вход первого триггера коррекции соединен со вторым входом регистра и выходом первого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим входом счетчика импульсов и прямымвыходом входного триггера, первыйвход и инверсный выход которого соединены соответственно с информационным входом счетчика и первым входомвторого элемента И 2),Недостатком данного счетчика импульсов является его относительновысокая сложность.Цель изобретения - упрощение счетчика импульсов.Поставленная цель достигаетсятем, что в счетчике импульсов, содержащем регистр, входной триггер,первый и второй триггеры коррекции,первый и второй элементы И и элементИЛИ, в котором первый вход регистрасоединен с выходом первого триггеракоррекции, первый вход которого соединен с выходом второго триггеракоррекции, второй вход первого триггера коррекции соединен со вторым входом регистра и выходом первого элемента И, первый и второй входы кото"рого соединены соответственно с управляющям входом счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера, первый вход и инверсный выход которого соединены соответственно с инФормационным входом счетчика и первым входом второго элемента И, вход вто" рого триггера коррекции соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входыкоторого соединены соответственно с прямым выходом входного триггера и выходом регистра, который соединен с вторым входом входного триггера.Структурная схема счетчика импульсов показана на чертеже.Счетчик импульсов содержит регист 1;1, входной триггер 2, первый 3 и второй триггеры 4 коррекции, первый 5 и второй б элементы И и элемент ИЛИ 7, первый вход регистра 1 соединен с выходом первого триггера коррек- ции 3, первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции 4, второй вход первого триггера коррекции 3 соединен со вторым входом регистра 1 и выходом первого И 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим входом 8 счетчика импульсов и прямым выходом входного триггера 2, первый вход и .инверсный выход которого соединены соответственно с инФормацион 3 О ным входом 9 счетчика и первым входом второго элемента И б, вход второго триггера коррекции 4 соединен с выходом второго элемента И б, второй вход которого соединен с выходом эле" 35 мента ИЛИ 7, первый и второй входы которого соединены соответственно с пряьюм выходом входного триггера 2 и выходом регистра 1, который соединен с вторым входом входного тригге- що ра 2Десятичныйэквивалент 0110 0111 1000 1001 10 10 1011 1100 1101 1110 Величина задержки2 импульсного сигнала в регистре 1 определяется кодом коррекции и равнаГ - Г 4 и%.Иа управляющий вход 8 счетчика непрерывно поступает серия импуль.ов коррекции с частотой Г/4.Каждый десятичный разряд счетчика Кодируется тетрадой двоичных кодов согласно таблице.Подготовка счетчика к работе осуществляется установкой в нулевое состояние входного триггера 2 и триггера 4 коррекции на время большее, чем величина Г 4 . Принудительная установка триггера 4 коррекции в нулевое состояние на время большее,чем величина ; обеспечивает разрыв цепи циркуляции регистра 1 с его выходаСчетчик импульсов работает следующим образом.Регистр 1 совместно с последовательно соединенными триггерами коррекции 3 и 4, каждый иэ которых реализует Функцию задержки сигнала наодин период тактовой частоты й,образует последовательный регистрна 4 п двоичных разряда, где пчисло десятичных разрядов, Времязадержкимежду входом триггеракоррекции 4 и выходом регистра 1 определяется емкостью счетчика 10 ичастотой тактовых сигналов й поФормулеГ= 4 ь Е,Величина задержки С должна удов.летворять неравенству 4 О р с 1 (фгде Г - максимальная частота поступления импульсов на информа.ционный вход 9 счетчика. 65 на вход, осуществляя этим очистку регистра 1. Разрыв связи с прямого выхода входного триггера 2 на второй вход элемента И 5 обеспечивает поступление импульсов коррекции с управляющего входа 8 на вторые входы регистра 1 и триггера коррекции 3.Импульс коррекции записывает по второму входу в регистр 1 код единицы во втором разряде тетрады и, задержавшись на один разряд в триггере коррекции 3, записывает по первому входу регистра 1 код единицы в третьем разряде тетрады. Так как импульсы коррекции с управляющего входа 8 поступают на вторые: входы регистра 1 и триггера коррекции 3 через каждые четыре двоичных разряда в течение времени, большего величины , то начальный код 0110 записывается по всем и тетрадам регистра 1.Таким образом, после установки счетчика в исходное состояние в регистре записывается начальный код 0110 по всем и тетрадам, котооый с выхода регистра 1 через элементы ИЛИ 7, И б и триггеры коррекции 3 и 4 поступает на первый вход регистра .1, Цепь циркуляцчи начального кода в регистре 1 замыкается, так как входной триггер 2 находится в нулевом состоянии, что обеспечивает открытое состояние по первому входу элемента И б и закрытое состояние по второму входу элемента И 5. Исходное состояние счетчика не изменяется до прихода первого импульса на информационный вход 9 счетчика.Десятичный счетчик осуществляется счетчиком следующим образом.На информационный вход 9 счетчика поступают счетные импульсы инверсной полярности. Первый счетный импульс, действующий на информационном входе 9, устанавливает входной триггер 2 в единичное состояние к моменту считывания с выхода регистра 1 первого разряда младшей тетрады начального кода. Переход входного триггера 2 в единичное состояние приводит к запиранию элемента И б по первому входу и отпиранию по второму входу . элемента И 5, который остается закрытым по первому входу до четвертого разряда тетрады. Так как в первом разряде младшей тетрады начального кода 0110 записан нулевой код, который поступает с выхода регистра 1 на инверсный вход установки входного триггера 2 в нулевое состояние, то входной триггер 2 возвращается в нулевое состояние, Причем, переключение входного триггера 2 из единичного состояния в нулевое сопровождается задержкой перепада на прямом выходе по отношению к перепаду на инверсном выходе. Перепад уровней сигнала на прямом выходе триггера 2 дополнительно задерживается элементом ИЛИ 7 по отношению к перепаду уровней сигнала на инверсном выходе триггера 2. В результате на первый вход элемента И б поступает перепад уровней сигнала с инверсного выхода триггера 2, а на второй вход спустя суммарное время задержки переключения триггера 2 и элемента ИЛИ 7 приходит перепад уровней сигнала с прямого выхода триггера 2. На выходе элемента И 6 формируется импульсный сигнал, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние, соответствующее единичному коду первого разряда младшей тетрады. После переключения триггера 2 в нулевое состояние элемент И б открывается по первому входу, а элемент И 5 закрывается по второму входу, По первому входу элемента ИЛИ 7 действует нулевой сигнал прямого выхода триггера 2. Поэтому все последующие разряды начальногокода, начиная со второго разрядамладшей тетрады, переписываются беэизменения последовательным способом с выхода регистра 1 на его первыйвход через последовательно соединенные элементы ИЛИ 7, И б и триггеры4 и 3. Таким образом, первый счетный импульс изменил состояние младшей тетрады с начального 0110 наследующее состояние 0111,Дальнейший счет в младшей тетраде осуществляется аналогичным образом по следующему алгоритму. Входной импульс счетчика устанавливаеттриггер 2 в единичное состояние,15 прй котором элемент И б закрыт попервому входу, Запирание элемента Иб сигналом с прямого выхода триггера2 обеспечивает стирание единичныхкодов младшей тетрады, считываемых2 О с выходч регистра 1. Так будет продолжаться до первого нулевого кодамладшей тетрады, который, поступаяна инверсный вход установки триггера 2 в нулевое состояние, обеспечивает переключение триггера 2 в нулевое состояние, Переключение триггера2 из единичного состояния в нулевое приводит к формированию импульсана выходе элемента И б за счет задержки сигнала на его втором входеЗО по отношению к сигналу на его первомвходе, СФормированный элементом И биз перепадов триггера 2 импульсныйсигнал записывает в триггер 4 единичный код вместо нулевого кода, который35 обеспечил переключение триггера2 из единичного состояния н нулевое.Возврат триггера 2 в исходное состояние обеспечивает после первого нулевого кода перепись без изменениявсех кодов с выхода регистра : наего первый вход через последовательно соединенные элементы ИЛИ 7, И б,триггеры 4 и 3.Например, если в двух младшихтетрадах счетчика после первого входного импульса был записан код 0110.0111, то второй входной импульсизменит согласно описанному алгоритму состояние счетчика на код 0111.1000, который соответствует по таблице десятичному эквиваленту 2.При счете первых девяти входныхимпульсов совпадение импульсов коррекции, действующих на управляющемвходе В, с сигналом прямого выхода5 Й триггера 2 не произойдет,так как триггер 2 возвращается в нулевое состояние первым нулевым кодом младшей тетрады до момента поступления импульса коррекции на первый вход элементаИ 5. Из таблицы соответствия кодовследует, что единственным кодом,который не содержит нуля в тетрадеявляется код 1111, соответствующийдесятичному эквиваленту 9. Когдадесятичный входной импульс, действющий на информационном входе 9 счетчика, установит входной триггер 2 в единичное состояние, а с выхода . регистра 1 считывается в младшей тетраде код 1111, то к моменту действия импульса коррекции на управляющем входе 8 триггер 2 останется в единичном состоянии, что приведет к срабатыванию элемента И 5 и стиранию инФормации в младшей тетраде с помощью элемента И 6, закрытого сигналом с инверсного выхода триггера 2. Срабатывание элемента И 5 обеспечивает поступление импульса коррекции с управляющего входа 8 на вторые входы регистра 1 и триггера коррекции 3,По второму входу регистра 1 импульс коррекции записывает код единицы во втором разряде младшей тетради. Задержавшись в триггере коррекции 3 на один период тактовой частоты, импульс коррекции поступает на первый вход регистра 1 и записывает код единицы в третьем разряде младшей тетрады. Таким образом, в младшей тетраде восстанавливается начальный код 0110. К моменту считывания начального кода 0110 второй тетрады триггер 2 остается в единичном состоянии. Первый нулевой код в первом разряде второй тетрады, поступающий с выхода регистра 1 на второй вход триггера 2, сбрасывает триггер 2 в нулевое состояние. Переключение триггера 2 из единичного состояния в нулевое приводит к форми- рованиЮ импульса на выходе элемента И 6 за счет задержки элементом ИЛИ 7 перепада на прямом выходе триггера 2 по отношению к перепаду на его инверсном выходе. После установки триггера 2 в нулевое состояние,начиная со второго разряда второй тетрады, двоичный код с выхода регистра 1 переписывается без изменения на его первый вход через элементы ИЛИ 7, И 6, триггеры 3 и 4. В результате после десятого входного импульса счетчика двоичный код в двух младших тетрадах изменится с кода 0110.1111, соответствующего десятичному эквиваленту 9, на код 0111.0110, соответствующий десятичному числу 10. Дальнейший счет в тетрадах, переход счета из тетрады в тетраду, а также восстановление начального, кода 0110 в предыдущей тетраде при переходе счета в последующую тетраду осуществляется аналогично.Формула изобретенияСчетчик импульсов, содержащий регистр, входной триггер, первый ивторой триггеры коррекции, первый и 15 второй элементы И и элемент ИЛИ,первый вход регистра соединен свыходом первого триггера коррекции,первый вход которого соединен с выходом второго триггера коррекции, 20 второй вход первого триггера коррекции соединен с вторым входом регистраи выходом первого элемента И, первыйи второй входы которого соединены соответственно с управляющим входомсчетчика импульсов и прямым выходомвходного триггера, первый вход иинверсный выход которого соединенысоответственно с информационным входом счетчика и первым входом второгоэлемента И, о т л и ч а ю щ и й с я Зо тем, что, с целью упрощения, входвторого триггера коррекции соединенс выходом второго элемента И, второйвход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ, первый и второй входыкоторого соединены соответственнос прямым выходом входного триггера и выходом регистра, который соединен с вторым входом входного триггера.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 372568, кл. Н 03 К 23/00, 1970,2. Авторское свидетельство СССРР 538492, кл. Н 03 К 23/00, 1977аказ ПППБПатентф,г.ужгород,ул.Проектная,4 и 76/68 Тираж 995 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035,Москва,Ж,РаушПодписнокомитета СССРи открытийкая наб.,д.4/5