Реверсивный счетчик

(51) Н 03 К 23/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ия по модулю два и(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 982201, кл. Н 03 К 23/02, 1981,2, Букреев И.Н. и др, Микроэлектронные схемы цифровых устройств М., "Советское радио"., 1975, с. 266, рис. 64(прототип).(54)(57) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК, содержащий входную шину, две шины управлениярежимом пересчета и п разрядов,каждый из которых содержит элемент И-ИЛИ и 1) -триггер, имеющий входы асинхронной установки, тактовый и информационный входы которого соединены соответственно с входной шиной и выходом элемента И-ИЛИ, первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами 0 -триггеров предыдущего и последующего в кольце разрядов, второй вход первой структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда соединен с вторыми входами первых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов, вторые входы вторых структур И элементов И-ИЛИ которых соединены с вторым входом второйструктуры И элемента И-ИЛИ первого разряда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения реверсивных единичных кодов пе,ресчета, в него введены.две шины установки, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, а в .каждый разряд, кроме первого и последнего, -элемент сложен мажоритарный элемент, в первый разряд. введен элемент сложения по модулю два, первая шина управления режимом пересчета соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены соогветственно с первой и второй шинами установки, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьими входами второго и первого элементов ИЛИ-НЕ и-вторыми входами первой и второй структур И ф элемента И-ИЛИ первого разряда, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямыми выкодами О -триггеров по.,следнего и первого разрядов, в каж"дом разряде, кроме последнегопер :вый и второй входы элемента сложе.ния по модулю два соединены соответ- р ственно с прямым выходом 1) -триггера и второй шиной управления режимом пересчета, которая соединена с входом элемента НЕ, в каждом разряде, кроме первого,выход элемента .сложения по модулю два соединен с первым входом мажоритарного элемента, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а третий вход мажоритарного элемента каждого разряда, кроме второ- ДюЬ го, соединен с выходом мажоритарного элемента предыдущего разряда, третий вход мажоритарного элемента второго разряда соединен с выходом элемента сложения по модулю два первого .разряда.11454Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной техни ке и может быть использовано в качестве многопрограммного реверсивногосчетчика единичного кода и распредели теля уровней.Известен реверсивный счетчик,.содержащий реверсивный счетчик Джонсонас 0 -триггерами и элементами И-ИЛИ-НЕ,два элемента И, два элемента И-НЕ, 10два эЛемента И-ИЛИ, элемент И-ИЛИ-НЕ,тактовую шину, а также шины установки и задания режима пересчета 11 .Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные 15возможности, так как невозможно обеспечить режимы формирования реверсивных единичных кодовИзвестен реверсивный счетчик,содержащий входную шину, две шины управления режимом пересчета и и разрядов, каждый из которьм содержитэлемент И-ИЛИ и О-триггер, имеющийвходы асинхронной установки, тактовый и информационный входы которого 25соединены .соответственно с входнойшиной и выходом элемента И-ИЛИ,первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами О -триггеров предыдущего и последующего вкольце разрядов, второй вход первойструктуры И элемента И-ИЛИ первогоразряда соединен с первой шиной уп"равления режимом пересчета и вторыми входами первых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов, вторые входы вторых структур И элемен. тов И-ИЛИ которьм соединены с вторымвходом второй структуры И элементаИ-ИЛИ первого разряда и второй ши, ной управления режимом пересчета 2,.Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональ, ные возможности, поскольку обеспечивается только режим кольцевого сдви",га предварительно записанной в одномнз разрядов единицы и невозможйо но;,1лучить реверсивныеединичные коды пересчета. Цель изобретения в .расширение функциональных возможностей путем обеспечения реверсивных единичных кодов пересчета,/Для достижения поставленной цели -ф в реверсивный счетчик, содержащий входную шину, две шины управления режимом пересчета и 11 разрядов, Каж 77 Ъдый из которых содержит элемент И-ИЛИ и О -триггер, имеющий входы асинхронной установки, тактовый и информационный входы которого соединенысоответственно с входной шиной и выходом элемента И-ИЛИ, первые входы первой и второй структур И которого соединены соответственно с прямыми выходами Н -триггеров предыдущего и последующего в кольце разрядов;второй вход первой структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда соединенс вторыми входами перВых структур И элементов И-ИЛИ остальных разрядов,вторые входы вторых структур И элементов И-ИЛИ которых соединены с вторым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ первого разряда, введеныдве шины установки, два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, а в каждый разряд, кроме первого и последнего, - элемент сложения по модулю два и мажоритарный элемент,.в первый разряд введен элемент сложения по модулю два, первая шина управления режимом пересчета соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами установки, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с третьими входами второго и первого элементов ИЛИНЕ и вторыми входами первой и вто- . рой структур И элемента И-ИЛИ первого разряда, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямыми выходами 0 - триггеров последнего и первого разрядов, в каждом разряде, кроме пос- леднегО, первый и второй входы элемента сложения по модулю два соединенысоответственно .с прямым выходом 0 - триггера и второй шиной управлениярежимом пересчета, которая соединенас входом элемента НЕ, в каждом разряде, кроме первого, выход элемента сложения по модулю два соединен с первым входом мажоритарного элемента второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а третий вход мажоритариого элемента каждого разряда, кроме второго, соединен с выходом мажоритарного элемента предьдушего Фзряда,. третий вход мажоритарного элемента второго разряда соединен с4Устройство работает следующим образом.Перед началом каждого из шести возможных режимов работы предлагаемого устройства по общей команде один из его 0 -триггеров (например, О -триггер.1=1) через входы 3 и К асинхронной установки устанавливается в единичное ("1"), а все остальные 0 - триггеры 1=2-1=5 в нулевое ("0") логические состояния. При этом для обеспечения первых четырех режимов к шине 6 прикладывается нулевой логический уровень (фиг. 2, табл. 1-4), а для последних двух режимов - единичный логический уровень (фиг. 2, табл, 5 и б), К шине 7 при первом 1 третьем и пятом режимах (фиг. 2, табл, 1, 3 и 5) прикладывается единичный, а при втором, четвертом и шестом режимах (см. фиг. 2, табл. 2, 4, 6) нулевой потенциалы.При первых четырех Режимах работы устройства (фиг. 2, табл. 1-4) наличие нулевого потенциала на шине 6обеспечивает либо единичное, либо нулевое статические состояния 3 триггера на элементах ИЛИ-.НЕ, 8 и 9 в зависимости от предварительно приложенных к шинам 10 и 11 логических потенциалов (т.е. от комбинации цриложенных кодов "01" или "10"). Благодаря этому на выходах устройства (выходы элементов 41 и 5=1-5=3) обес" печивается формирование различных прямых и обратных единичных кодов (табл. 1-4, фиг. 2). При последнихдвух режимах (фиг, 2, табл. 5 и 6) наличие единичного потенциала на шине б обеспечивает поочередйое переключение Ц -триггера по мере дости.жения сдвигаемой (по разрядам 0 триггеров) единицы до крайних разря .дов (до первбго и пятого разрядов). В результате этого на выходах элементов 41, 51-5=3 обеспечиваютсяпервый или второй режиьы формирования реверсивных единичных кодов в зависимости от приложенного к шине 7 уровня потенциала (фиг. 2, табл. 5 и 6). Счетчик содержит 0 -триггеры 1=1- 1 О.1=5, входную шину 2, элементы И-ИЛИ3=1-3=5, элементы.4=1-4=4 сложенияпо модулю два; мажоритарные элементы5=1-5=3, первую б,вторую 7 шины управления режимом пересчета, элементы, гИЛИ-НЕ 8 и 9," шины 10 и 11 установ-ки, элемент НЕ 12 и элементы И 13 и14. Тактовые входы 0 -триггеров 111=5 соединены с входной шиной 2, аинформационные входы - с выходамиэлементов И-ИЛИ 3=1-3=. 5, первые входыпервых структур И которых соединенысоответственно с прямыми выходамитриггеров 1=5 и 1=1-1 щ 4, первые входывторых структур И элементов И-ИЛИ3=1-3=5 соединены соответственно спрямыми выходами триггеров 1=2-1=5 и1=1,шина 6 управления режимом пересчета соединена с первыми входамиэлементов И 13 и 14, выходы которыхсоединены соответственно с первымивходами элементов ИЛИ-НЕ 8 и 9,вторые входы которых соединены соответственно с шинами 10 и 11 установки, выходы элементов ИЛИ-НЕ 8 и9 соединены соответственно с третьими входами элементов ИЛИ-НЕ 9 и 8 ивторыми входами первых и вторых струк;тур И элементов И-ИПИ 31-3=5, вторые входы элементов И 13 и 14 соеди-нены соответственно с прямыми выходами триггеров 1=5 и 1=1 прямые выходы триггеров 1=1-1=4 соединены соответственно с первыми входами элементов 4=1-4=4 сложения мо модулюедва, вторые входы которых соединенй фс шиной 7 управления режимом перес,чета, которая соединена с входом элемента НЕ 12, выходы элементов 4=2-4=4 сложения по модулюдва соединены соответственно с фпервыми входами мажоритарных элементов 5=1-.5=3,вторые входы которыхсоединены с выходом элемента НЕ 12,,третьи входы мажоритарных элементов5 ж 1-5=3 соединены соответственно с ээвыходами элемента 41 сложения по модулю два и мажоритарных элементов5=1 и 5=2. 3 11454 выходом элемента сложения по модулю два первого разряда.На фиг. 1 приведена схема пяти- разрядного реверсивного счетчика, на фнг. 2 - табл. 1-6 кодов при различных режимах пересчета при использовании пятиразрядного реверсивного счетчика. При первых двух режимах работы благодаря приложенному к шине 6 нулевому потенциалу (и таким образом, исключению из процесса функционирования устройства элементов И 13 и 14 а также приложенным к шинам 10 и 11 соответственно логических потен 114547Эциалов "О" и "1", на выходах 3 -триггера (на выходах элементов ИЛИНЕ 8 и 9) устанавливаются соответственно логические уровни 1 и О,нЭто создает возможность в такт поступленин тактирующих импульсов пошине 2 обеспечить кольцевой сдвигвправо предварительно записанных одной " 1 " в первом Д -триггере 1 = 1и четырехО в остальных 0 -триг10герах 1=2-1=5 (табл, 1 и 2),В отличие от этого в третьем ичетвертом режимах работы благодаряприложенным к шинам 10 и 11 соответственно логических потенциалов5"1" и "О" (при том же нулевом потенциале на шине 6), на выходах элементов 8 и 9 устанавливаются соответ.ственно потенциалы "О" и "1", Этосоздает условия для обеспечения1,в такт поступления тактирующих импульсов по шине 2) кольцевого сдвигавлево записанного в 9 -триггерах кода (табл. 3 и 4).При последних двух режимах, в результате наличия на шине 6 единичного потенциала в процесс функционирования устройства включаются и логические элементы ИЛИ"НК 8 и 9, Этопозволяет осуществить периодическое 30переключение 88 -триггера на элементах8 и 9 (через каждые пять тактов поступления тактирующих импульсов по шине 2) по мере кольцевого сдвига кодаи появления единицЫ в крайних разря- З 5дах ) -триггеров и изменения потенциалов на вторых входах элементов И 13 и 14.Это позволяет, в свою очередь, изменить первоначальное направления сдвига кода на обратное.Элементы 4=1-4=4 сложения по модулю два и мажоритарные элементы 51-5=3 в устройстве выполняют функции преобразователей кодов. При этом элементы 4 -1-4=4 сложения по модулю при нулевом потенциале на шине 7 выполняют функции передачи на свои выходы прямого кода от О -триггеров, а при единичном потенциале - их обратного кода. Мажоритарные элементы 5=1- 5=3 при нуле на шине 7 выполняют функции логического элемента И, и при единице - функции логического элемента ИЛИ.Для пояснения последовательности процессов формирования на выходах устройства единичных кодов в каждой из табл. 1-6 (И = 5) на фиг. 2 поКа" заны периодически повторяющиеся коды на выходах элементов различных логических ступеней (на выходах 0 -триггеров 1=1-1 5, элементов 4=1-4=3 сложения по модулю два и на оконечных выходах устройства (вых.1 - вых. 4), т.е. на выходах элементов 4=1 и 5=1-5=3,Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает все возможные шесть режимов формирования единичных кодов, что расширяет его функциональные возможности.1145477 Табл, 1, Ю-В, УгТабл. 4, Уы Табп. Л У 1 ыд, О=1 1" 1, У 2=1 к ынпйх одахуи, 1-й(х,йо ына гойи щрлгеро о унаЮыходахйа 1-йиМКо ына Анода,1 пеиенвоб ко ына йиодах ииентой оына оыходюх 3 н 2 риг герд11110 1ОЮ 10000 01 ООО 001 ОО 00010 О 0001 00010 00100 01000 10000 О 0100 О 0010 О О 001 0 О 010 00100 010 00 10 000 ооооо аав 118843 тиоаа 822 Патавт , и. УыоРод, Уа Боуи сное роектная ОО 1 ВВ Р 0010 а 0001 а 001 О ОО 700 01 РРО 10 Обо Р 1 О ОО РО 1 Ра О ОО 10 Р ООО00010 00100 ОУ 11 С 1 О 111 011 1 01 1 1 1 10 1 О 1 011 1 й 11 О 1111 1.0 111. 11 В 11 1 101 110 101 1 011 0.11 1 01111