Счетное устройство

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30.12,80 (21) 3258522/18-21 (51 М. КЛ.з Н 03 К 23/02 сприсоединениемзаявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 070982. Бюллетень НВ 3 Дата опубликования описания 0709,82(54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах и устройствах обработки дискретной информации.Известно счетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий и фиксирующий триггеры и два элемента И, а также дополнительный регистрирующий триггер, в котором подсчет числа импульсов производится с помощью двоичного счетчика по команде "Окончание серии. импульсов", зафиксированное счетчиком число переписывается в запоминающую декаду. В момент окончания команды счетчик возвращается в нулевое положение и одновременно все записанные в декадах числа передвигаются на одну декаду, освобождая первую декаду для дальнейшего счета импульсов 1.1. В данном устройстве производится только подсчет числа серии импульсов, а сравнение не происходит, что ограничивает функциональные возможности схемы.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является счетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий триггер,2подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,а выход соединен со входами первогоэлемента ИЛИ, первого, второго итретьего элементов И, другой входпервого элемента И связан с нулевымвыходом фиксирующего триггера, авыход - со вторым входом первогоэлемента ИЛИ последующего разряда, 10 вход установки фиксирующего тригге-ра подсоединен к выкоду третьегоэлемента И, и дополнительный регистрирующий триггер, выход которого соединен с его подготовительнымвходом и вторым входом первого элемента ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены квходной шине 1.2.Недостаток устройства состоит вотсутствии возможности сравнения подавляеьих кодов и выбора экстремального, что ограничивает функциональные возможности.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей путемобеспечения сравнения подаваемыхкодов и выбора экстремального.Поставленная цель достигаетсятем, что в счетное устройство, со ч 57436держащее в каждом разряде регистри рующий триггер, подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход соединен с входами первого элемента ИЛИ, первого, второго и третьего 5 элементов И,.другой вход первого элемента И связан с нулевым выходом фиксирующего триггера, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ последующего разряда, вход уста нонки фиксирующего триггера подсое. динен к выходу третьего элемента И; и дополнительный регистрирующий; триггер, выход которого соединен сего подготовительным входом и вторым входом первого элемента ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены к входной шине, введены первый и второй упранляющие триггеры, четвертый элемент И, входы которого подключены к выходам упранляющих триггеров, пятый элемент И, выход которого соединен с входом второго управляющего триггера, один вход соединен с выходом первого управляющего триггера, а другой вход связан с входной шиной, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к единичным выходам фиксирующих триггеров каждого разряда, элемент НЕ и шестой элемент И, выход которого подключен к вторым входам третьих элементов И каждого разряда, а второй З 5 вход связан с шиной тактовых импульсон и с входами установки управляющих триггеров, а также седьмой элемент И, выход которого подключен к входам установки регистрирующих тригге ров каждого разряда, один вход связан с шиной тактовых импульсов, а другой вход соединен с выходами второго элемента ИЛИ и счетным нходом первого управляющего триггера, при этом выходы вторых элементов И каждого разряда подключены к счетному входу фиксирующего триггера, второй вход второго элемента И первого разряда подключен к выходу дополнительного регистрирующего триггера, а второй вход второго элемента И каждого последующего разряда подключен к выходу регистрирующего триггера предыдущего разряда.На чертеже показана схема счетного устройства.Устройство содержит дополнительный регистрирующий триггер 1 , регистрирующие триггеры 1 - 1в каждом разряде, первый элемент ИЛИ 2, первый 60 элемент И 3, второй элемент И 4, третий элемент И 5, фиксирующие триггеры 61 - 6, второй элемент ИЛИ 7, седьмой элемент И 8, шестой элемент И 9, шину 10 тактовых импульсов, 65 первый и второй управляющие тригге-, ры 111 и 11, элемент НЕ 12, четвертый элемент И 13, пятый элемент И 14, входную шину 15.Единичный выход регистрирующих триггеров 1- 1, начиная с первого разряда, подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 2, к первым входам первого 3, второго 4 и третьего 5 элементов И и ко второму входу второго элементаИ 4 следующего разряда, выход вторых элементов И 4 соединен со счетным входом соответствующих фиксирующих триггеров б - б, единичный выход которых подключен к единичным входам. соответствующих регистрирующих триггеров 1- 13 и к входу второго элемента ИЛИ 7, нулевой выход фиксирующих триггеров б- 63 соединен со вторым входом первого элемента И 3, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ 2, начиная со 2-го разряда, в последнем разряде эта связь прерывается, второй вход элемента ИЛИ 2 первого разряда подключен к подготовительному входу и ныходу дополнительного регистрирующего триггера 1 и к второму входу элемента И 4 первого разряда, выход элемента ИЛИ 2 подключен к подготовительному входу соответствующих регистрирующих триггеров 1 1 - 1 3, нулевая шина которых подсоединена к выходу седьмого элемента И 8, первый вход элемента И 8 соединен с единичным входом дополнительного регистрирующего триггера 1 О, с первым входом шестого элемента И 9, шиной 10 тактовых импульсов и с установкой нуля триггеров 11 и 11, а второй вход элемента И 8 - к выходу второго элемента ИЛИ 7 и к входу элемента НЕ 12, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И 9, выход элемента И 9 соединен со вторыми входами третьего элемента И 5, выход элемента И 5 соединен с единичным входом фиксирующих триггеров б б, второй вход седьмого элемента И 8 подключен к счетному входу первого управляющего триггера 11, с нулевого выхода которого получаем сигнал "Меньше", а единичный выход триггера 11 подсоединен к первым входам четвертого 13 и пягого 14 элементов .И, второй вход пятого элемента И 14 подключен к входной шине 15 и к счетным входам регистрирующих триггеров 1 О13, а выход к единичному входу второго управляющего триггера 11 где с единичного ныхода снимается сигнал "Больше", а нулевой выход соединен с вторым входом четвертого элемента И 13, с выхода которого поступает сигнал "Равно".В начальном состоянии нсе триггеры находятся н состоянии "0", кромерегистрирующего триггера 1 О, который находится в состоянии "1".Регистрирующие триггеры 1 О - 1 з вместе с первыми элементами ЙЛИ 2 работают в режиме регистра сдвига единицы, в котором единица движется 5 от триггера 1 О направо в триггеры 1, 11 и т.д. Единица перемещается на столько разрядов, сколько импульсов оказывается в первой серии входного сигнала Х (1). После подачи 10 входного сигнала подается тактовый импульс на тактовый вход схемы, который устанавливает регистрирующий триггер 1 О в положение "1" и, пройдя через элемент 8 (д начальном состоянии все фиксирующие триггеры б -б 3 находятся в состоянии "О" и на выходе элемента НЕ 12 установлен высокий потенциал, что дает разрешение на элеМент И 8), поступает на вход элементов И 5, вторые входы которых соединены с единичными выходами соответствующих триггеров 1- 1, импульс проходит на установку единицы того фиксирующего триггера, соответствующий триггер которого находится в - состоянии "1", и записывает в нем единицу. Единичный выход фиксирующего триггера подтверждает единичное состояние соответствующего регистрирующего триггера через вход 30 "Установка единицы"Этот же тактоВый импульс подается на вход установки нуля триггеров 11 и 11 1, но их состояние не изменяется, так как они находятся в нулевом состоянии. Сиг нал на выходе находится на шине "Меньше". При поступлении следующего входного сигнала возможны следующие три случая .1. Количество импульсов в очередной серии Х(2) меньше количества импульсов в первой (предыдущей) серии Х(1), т.е.х(2) с х(1), х(1) с х(1 - 1 Д452. Количества импульсов во второй серии Х(2) равно количеству импульсов в первой серии Х(1), т.е. Х(2)Х(1) .3, КОличестВО импульсОВ ВО ВторОЙ 50 серии Х(2) больше количества импульсов в первой серии Х(1), т.е.х(2) х(1), х(1) ) х(1-1)Устройство работает следующим образом,В первом случае (Х(2)Х(1 вторая серия импульсов начинает продвижение с регистрирующего триггера 1 и в конце серии единица устанавливается в разряде левее того разряда, в 60 котором записана единица в предыдущем такте тактовым импульсом. Эта единица фиксируется соответствующим фиксирующим триггером и во время поступления очередного входного сигна ла не продвигается, несмотря на то, что высокий потенциал с единичного выхода данного регистрирующего триггера подготавливает собстВЕННЫй СЧЕТ- ный вход.Счетный вход следующего триггера не подготавливается по той причине, что.на инверсном выходе соответствующего триггера сигнала нет и первый элемент И 3 этого же разряда закрыт.Подаваемый тактовый импульс устанавливает триггер 1 О в положение единицы и, пройдя через элемент И 8, все регистрирующие триггера, крбме триггера, фиксирующий триггер которого находится в положении "единицы", устанавливает в положение "нуль".Не изменяется состояние фиксирующих триггеров, так как в одном из разрядов находится единица, на выходе элемента ИЛИ 7 имеется сигнал, а на выходе элемента НЕ 12 отсутствует, что в свою оче введь запирает элемент И 9. Не изменяется также состояние триггеров 11,и 111. Сигнал будет на инверсном выходе триггера 11, так что состояние схемы после заканчивания второго такта, в случае, если Х(2)сХ(1), совпадает с состоянием до начала второго такта. В случае, когда количество импульсов в последующей серии равно количеству импульсов в предыдущей серии,т.е. Х(1) = Х(2), до поступления последнего импульса на вход схемы,схема работает также, как и в преды-,.дущем случае, при Х(1) с Х(2),Перед поступлением последнего импульса единица текущего отсчета оказывается в предыдущем регистрирующем триггере, где находится единица предыдущего отсчета. При этом единичное плечо предыдущего разряда подготавливает свой счетный вход, а также через элемент И 4 подает высокий потенциал на счетный вход фиксирующего триггера последующего разряда, так как второй вход элемента И 4 йодготовлен высоким потенциалом с единичного выхода своего же регистрирующего триггера. При поступлении последнего импульса из серии последовательных импульсов предыдущий регистрирующий триггер перебрасывается в положение "нуль ", падает высокий потенциал на его,единичном выходе, закрывается упомянутый элемент И 4, перебрасывает триггер фиксации в положение нуль, в этот момент все триггеры фиксации оказываются в положении нуль падает высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 7, Задний фронт ийпульса перебрасывает со счетного входа триггер 11 в положение единицы, открывается элемент И 13 и появля- ется сигнал на шине "Равно", появляется сигнал на выходе элемента НЕ 12 и получает разрешение элемент И 9.20 Во время поступления тактового импульса., в конце серии импульсов этот тактовый импульс проходит через элемент И 9, фиксирует единицу в том же триггере фиксации, в котором была она до начала такта, и устанавливает триггер 11 в положение ,"нуль", регистрирующий триггер 1 р в положение "единица" и подготавливает схему к работе для следующего такта. В этом случае после подачи тактового импульса схема возвращается к тому же состоянию, в котором она была в предыдущем такте, т.е. до подачи тактов последней серии, только лишь с той разницей, что на выходной 15 шине "Равно" появляется импульс длительностью, равной времени между поступлением последнего импульса из серии тактового импульса.В третьем случае, т.е. когда Х(1) ( Х(2), во время поступления импульсов последней серии выполняются условия сначала первого случая, а потом второго, после чего только в одном регистрирующем разряде записывается единица и именно в том, в котором она была зафиксирована до подачи последней серии импульсов.Первый триггер управления находится в положении единица и высокий потенциал с единичного разряда данного триггера дает разрешение элементу И 14, к этому времени все фиксирующие триггеры находятся в положении нуль. На выходе элемента ИЛИ 7 сигнала нет, появляется сигнал на выходеэлемента НЕ 12, что дает разрешение элементу И 9.Очередной импульс проходит через элемент И 14, устанавливает триггер 111 тоже в положение единица. Сигнал 40 исчезает на выходе "Равно" и появля 1 ется на выходе фБольше", тот же импульс передвигает единицу в следующий регистрирующий триггер. Послеэтого каждый поступающий импульс 45 только передвигает единицу в следующий триггер, т,е. совокупность регистрирующих триггеров и элементов ИЛИ 2 работают как регистр сдвига единицы. 50После окончания подачи серии импульсов подается тактовый импульс, который устанавливает триггер управления в положение "Нуль", пройдя через элемент И 9, на вход элементов 55 И 5, фиксирует идиницу в том фиксирующем триггере, в соответствующем регистрирующем триггере которого имеется единица во время подачи по следнего импульса из серии импульсов отсчета, этим схема подготовлена к работе в следующем такте. В этом случае сигнал на шине Больше" будет существовать после нарушения условия равенства количества импульсов, записанных в предыдущем и в текущем так- ф 5 тах, до подачи последнего тактового, импульса.Разрядность схем выбирается из условия максимального размаха обрабатываемого процесса.формула изобретенияСчетное устройство, содержащее в каждом разряде регистрирующий триггер, подготовительный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход соединен с входами первого элемента ИЛИ, первого , второго и третьего элементов И, другой вход первого элемента И связан с нулевым выходом фиксирующего триггера, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ последующего разряда, вход установки фиксирующего триггера подсоединен к выходу третьего элемента И, и дополнительный регистрирующий триггер, выход которого соединен с егоподготовительным вхо-. дом и вторым входом первого элемента ИЛИ первого разряда, вход установки подключен к шине тактовых импульсов, а счетные входы всех регистрирующих триггеров подсоединены к входной шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет сравнения пода-, ваемых кодов и вывода экстремального значения, в него введены первый и второй управляющие триггеры, четвертый элемент И, входы которого подключены к выходам управляющих триггеров, пятый элемент И, выход которого соединен.с входом второго управляющего триггера, один вход соединен с выходом первого управляющего триггера, а другой вход связан с входной шиной, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к единичным выходам фиксирующих триггеров каждого разряда, элемент НЕ и шестой элемент И, выход которого подключен к вторым входам третьего элемента И каждого разряда, а второй вход свГ зан с шиной тактовых импульсов и с ;входами установки управляющих триггеров, а также седьмой элемент И, выход которого подключен к входам установки регистрирующих триггеров каждого разряда, один вхЮц связан с шиной тактовых импульсов, а другой вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ и счетным входом первого управляющего триггера, при этом выходы вторых элементов И каждого разряда подключены к счетному входу фиксирующего триггера, второй вход второго элемента И первого разряда подключен к выходу дополнительного регистрирующего триггера, а второй вход второго элемента И каждого последующего разрядаподключен к выходу ре- 9 10 Составитель Л.КолосковРедактор С.Юско Техред Ж.Кастелевич Корректор Е.Ром ФиЛиал ППП фПатент", г.ужгород, ул.Проектная гистрирующего триггера предыдущегоразряда. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5аз 6623/49 Тираж 959 ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, Ж