Счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 504 И 03 К 23/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ распределителях импульсов ным быстродействием и воз исправления ошибок. Цель из повышение быстродействияи коррекции ошибокУстройст сумматор 1, каскады 6, 1 - 6. которых содержит триггеры элементы И 8.1-83, 9, эле 10.1-10.3. Для достижения ной цели в устройство введ ты ИЛИ 5.1-5.3, новые связ с увеличением числа входов тов И, 1 ил., 1 табл. о по.Лев,ом элем ен мо -х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВй(71) Сумский филиал Харьковсклитехнического института им.Внина(57) Изобретение относится ктике и вычислительной техникежет быть использовано в счетч с повышенможностью обретения обеспечение во содержит 3, каждый из 7.1-7.3, менты ИЛИ поставленены элемени в свзи298906 Кас Такто кад вый и пульсКодовы комби- нации Кодовыекомбинации счетчика импульсов Кас Такто кад вый н пульсКодовыекомбинаТактовый импульс Кодовые комбннаКаскад КодовыекомбинаКодовыекомбннадни ции счетчика импульсов цин счет чика им- пульсов 6,17 6,2 6.3 00000 01100 000110000 000 000 000 6.1 6,2 6,3 00100 6, 8 62 6,3 0110 001110000 100000000 6. 6,2 6,3 О 110 ООО111000 00110 6,1 96.2 6,3 110000000 6, 6,2 6,3 111000000 10000 000000100 61 6.2 6,3 6,1 10 6,2 6,3 001Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано н устройствах дискретной обработки информации, в частности, в качестве счетчиков, распределителей импульсов и устройств кодирования информапии с повышеннымбыстродействием и возможностью исправления ошибок.Цель изобретения - повышение быст 10родействия и обеспечивание коррекцииошибок путем введения новых конструктивных признаков,На чертеже приведена схема счет 15чика импульсов с П=5 и К=З.Счетчик содержит сумматор 1, входную шину 2, выходные шины 3.1-3.5 и 4,элементы ИЛИ 5.1-5,3, каскады 6.1 -6.3, каждый из которых содержит триггеры 7,1-7.3, элементы И 8,1-8.3 и 9и элементы ИЛИ 10,1-10.3,В каждом из каскадов 6.1-6.3 прямой выход элемента И 9 соединен с входами К-триггеров 7,1-7,3, прямые выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ10.1-10.3, инверсные выходы которыхсоединены соответственно с первымивходами элементов И 8.1-8.3, выходыкоторых соединены соответственно свходами Б-триггеров 7.1-7,3, вторыевходы элементов И 8,1-8.3 соединеныс входной шиной 2 и с вторым входомэлемента И 9, первый вход которогосоединен с прямым выходом элемента.ИЛИ 10.1; первые дополнительные входы элементов И 8.1-8.3 каскада 6.3 соединены с прямым выходом триггера7,1 каскада 6.2, третьи входы элемен О тов И 8,1-8.3 которого соединены спрямым выходом триггера 7 .1 каскада6,1, вторые входы элементов ИЛИ 10.1 -10.3 которого соединены соответственно с прямыми выходами элементовИ 0,1-10.3 каскада 6.2, вторые входыэлементов И 11 И 10,1 - 10,3 которого соединены соответственно с прямыми выходами элементов ИЛИ 10,1-10.3 каскада 6.3, в каждом из каскадов 6.1-6,3вторые дополнительные входы элементов И 8,1-8.2 соединены соответственно с прямыми выходами элементов ИЛИ10.2 и 10.3, третьи входы элементовИ 8,2-8,3 соединены с инверсным выходом элемента И 9; выходные шины 3.13.5 соединены соответственно с прямым выходом триггера 7, каскада 6.1,с выходами элементов ИЛИ 5,1-5.3 и с1прямым выходом триггера 7.3 каскада6.3 и соединены с входами сумматоравыход которого соединен с выходнойшиной 4, входы элемента ИЛИ 5,1 соединены с прямыми выходами триггеров7.2 и 7.1 соответственно каскадов6.1 и 6,2, входы элемента ИЛИ 5,2соединены с прямыми выходами триггеров 7.3, 7.2 и 7.1 соответственнокаскадов 6.1-6.3, входы элемента ИЛИ53 соединены с прямыми выходами триггеров 7,3 и 7.2 соответственно каскадов 6.2 и 6,3,Работу предлагаемого устройстварассмотрим на конкретном примере сколичеством разрядов счетчика п = 5 иконтрольным числом к = 3.Кодовые комбинации состояния счегчика импульсов и каскадов 6,1-6,3приведены в таблице. 14 1010 001 6. 1 010 6,2 1001298906 Продолжение таблицы Кодовые Кодовые ,Кодовые КасКодом( КоскомГ.икл Такто-Кодовые КодовыеКаскад Тактовый им- комбинаТактовый импульс комвииа иии счет 4 1вып ии- ком 1 инапульс пин счет,чика им-.пульсс.ов комвинаиии комоиианации ции пульс ции счетчика им- пульсов чика им-пульсов 0000 10010 010 6 1 000 6.2 100 6.36,1 13 6.2 6,3 011100000 0101 Как видно иэ последовательности кодовых комбинаций первого каскада 6.1, заполнение его разрядов происходит последовательно, начиная со старшего разряда. Как только все его разряды будут заполнены единицами, происходит обнуление каскада 6.1 и сигнал переноса дает разрешение на изменение состояния второго каскада 6,2, заполнение которого единицами также начинается со старшего разряда. Затем повторяется процесс заполнения первого каскада 6.1 единицами, начиная с предпоследнего разряда, так как единичные разряды каскадов блокируют занесение единиц в аналогичные разряды всех предыдущих каскадов. Заполнение всех последующих каскадов будет происходить по сигналу переноса с предыдущего каскада.40Формирование кодовых комбинаций счетчика импульсов будет происходить на основании кодовых комбинаций каскадов следующим образом. Первый и45 пятый разряды будут соответствовать первому разряду первого каскада 6.1 и старшему разряду третьего каскада 6.3 соответственно, Второй разряд будет сформирован иэ второго разряда первого каскада 6.1. и из первого разряда второго каскада 6.2 объединенных логической операцией ИЛИ, Третий разряд будет аналогично сформирован из третьего разряда55 первого каскада 6.1, второго разряда второго каскада 6.2 и первого разряда третьего каскада 6.3. А четвертый разряд будет сформирован из третьего разряда второго каскада 6, и второго разряда третьего каскада 6.3,Если на выходе счетчика импульсов произойдет искажение кодовой комбинации иэ-эа искажения кодовой комбинации в одном иэ каскадов в результате перехода одного или нескольких старших разрядов, стоящих перед любым младшим единичным разрядом, в противоположное состояние, то после прохождения одного или нескольких тактовых импульсов на выходе счетчика импульсов будет находиться кодовая комбинация, соответствующая количеству тактовых импульсов, пришедших с момента начала отсчета, т.е. в данном случае не будет происходить изменение количества тактовых импульсов для перебора всех кодовых комбинаций.Счетчик работает следующим образом.В исходном состоянии во всех каскадах 6.1-6.3 находятся кодовые комбинации "000". Соответственно на выходных шинах 3,1-3.5 будет находится кодовая комбинация "00000". С приходом первого тактового импульса иа входную шину 2 произойдет установка триггера 7.3 каскада 6.1 в единичное состояние через элемент И 8.3 каскада 6.1,.который открыт единичными сигналами с инверсного выхода элемента ИЛИ 10.3 и с инверсного выхода элемента И 9 этого же каскада. В результате в каскаде 6.1 будет записана кодовая комбинация "100", Единич 5 1298906 6ный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада 6.1 поступит на вход элемента ИЛИ 5.2, в результате на выходе этого элемента также появится единичный сигнал, а на выходных 5 шинах 3,1-3,5 появится соответственно кодовая кимбинация "00100". Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада 6.1 поступит также1 О на вход элемента ИЛИ 10,3 этого же Каскада и с его прямого выхода даст разрешение следующему тактовому сигналу с шины 2 пройти через элемент И 8.2 этого же каскада на вход установки в единицу триггера 7.2 этого же каскада. В результате в каскаде 6,1 будет занесена кодовая комбинация "110", Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.2 каскада 6.120 поступит на вход элемента ИЛИ 5,1 и с его выхода на выходную шину 3.2, На выходных шинах 3,1-3.5 счетчика будет находиться кодовая комбинация "00110". Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7,2 каскада 6.1 поступит на вход элемента ИЛИ 10,2 этого же каскада и с его прямого выхода даст разрешение пройти очередному тактовому сигналу с шины 2 через элемент И 8.1 этого же каскада и установить триггер 7.1 этого же каскада в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.1 каскада 6.1 поступит на выходную шину 3,1 и на выходе счетчика импульсов будет находиться кодовая комбинация "00111". С приходом следующего тактового сигнала с входной шины 2 на вход элемента И 9, произойдет сброс триггеров 7,1-7.3 каскада 6.1 в нулевое состояние единичным сигналом с выхода элемента И 9этого же каскада, который будет открыт единичным сигналом с прямого выхода элемента ИЛИ 10,1 этого же каскада, Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.1 каскада 6.1 поступит на вход элемента И,8.3 каскада 6,2 и даст разрешение на запись единичного сигнала в триггер 7.3 каскада 6.2, В результате в каскаде 6.1 будет кодовая комбинация "000", а в каскаде 6.2 - "100". Единичный сигнал с прямого выхода триггера 7,3 каскада 6.2 поступит на вход элемента ИЛИ 5.3 и с его выхода - на выходную шину 3.4, На выходе счетчика импульсов будет кодова я комбинация "О 000".Одновременно единичный сигнал с прямого выхода триггера 7.3 каскада 6.2 поступит на вход элемента ИЛИ 10,3 этого же каскада и с его прямого выхода на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада 6.1 и запретит прохождение входного сигнала через элемент И 8.3, инверсный выход элемента ИЛИ 10.3 этого же каскада, а единичный сигнал с прямого выхода этого элемента даст разрешение на прохождение входного сигнала через элемент И 8,2 на установку триггера 7,2 этого же каскада в единичное состояние, В результате прохождения тактового импульса в каскаде 6,1 будет находиться кодовая комбинация "010", а в каскаде 6.2 - "100". На выходе счет - чика импульсов - "010 О".Аналогичным образом произойдет заполнение каскада 6.1 до первого разряда включительно, т.е. в каскаде 6.1 будет записана кодовая комбинация "011", а на выходе счетчика импульсов - "01011, С приходом очеред-ного тактового сигнала произойдет сброс каскада 6.1-"000" и одновременно запись в триггер 7.2 каскада 6.2 единицы. И так далее. После заполнения каскада 6.2 единицами по очередному тактовому сигналу с входной шины 2 произойдет сброс каскада 6.2-"000" и одновременно запись в старший разряд каскада 6.3 единицы. В этом случае в каскаде 6.3 будет записана кодовая комбинация - "100" в каскаде 6.2 - "000", в каскаде 6.1 - "000", а на выходе счетчика импульсов - "10000". Единичный сигнал с прямого выхода триггера .3 каскада 6.3 поступит на вход элемента ИЛИ 10,3 этого же каскада и с его прямого выхода на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада 6.2 и запретит очередному тактовому сигналу пройти на вход установки триггера 7,3 этого же каскада в единичное состояние, одновременно с прямого выхода элемента ИЛИ 10.3 этого же каскада единичный сигнал поступит на вход элемента ИЛИ 10.3 каскада 6.1, запретит прохождение очередного тактового сигнала через элемент И 8.3 этого же каскада и разрешит через элемент И 8.2 этого же каскада установку триггера 7.2 этого же каскада в единичное состояние. Врезультате в каскаде 6.1 запишетсякодовая комбинация "010", а на выходе импульсов - "100 О" и т,д,После записи в каскаде 6,1 кодовой кимбинации "000", в каскаде 56. 2 - "000", а в каскаде 6, 3-"111" навыходе счетчика импульсов будет сформирована последняя кодовая комбинация - "1100", С приходом очередно -го тактового сигнала с шины 2 наэлемент И 9 каскада 6.3 произойдетсброс этого каскада в состояние -"000", т.е., все каскады перейдут висходное состояние - 000", а на выходе счетчика импульсов также будетисходная кодовая комбинация - "00000".В качестве примера рассмотрим восстановление информации после искажения кодовых комбинаций из таблицы,Если кодовая комбинация на выходе 20счетчика импульсов "00110" изменится после сбоя на "00010" в результате перехода "1"-"0" в третьем разряде первого каскада6,1, т.е.комбинация "110" изменится на "010", то после приходаочередного тактового импульса на входсчетчика импульсов в первом каскаде6,1 .третий и первый разряды перейдутв единичное состояние, т.е. появится30кодовая комбинация "111", На выходесчетчика импульсов будет кодоваякомбинация "0011", которая соответствует очередной кодовой комбинациисчетчика импульсов. Если кодовая комбинация на выходе счетчика импульсов "11000", соответствующая шестнадцатому тактовому импульсу, изменится на "01000" в рег Мзультате перехода 1-0 в третьем разряде третьего каскада 6.3 (кодовая комбинация "110" изменится на "010), то после прихода первого тактового импульса в первом каскаде 6,1 будет записана кодовая комбинация "101", по второму тактовому импульсу - 000, а во втором каскаде 6.2 - "101". С приходом третьего тактового импульса в каскадах 6,1 и 6.2 будут записаны кодовые комбинации "000 и 000", а в каскаде 6.3 - "111". В результате на выходе счетчика импульсов за три такта появится правильная кодовая комбинация "11100", соответствующая девятнадцатому тактовому импульсу, что и должно быть при безошибочной работе счетчика. Аналогично будет происхолит 1 восстановление информации в случае ошибочных переходов О.Ч,Если тринадцатая кодовая комбинация на выходе счетчика импульсов"10100" изменится на "11100" из-заискажения кодовой комбинации "010"во втором каскаде 6.2 на "1 О", топосле первого тактового импульса впервом каскаде 6.1 будет записанакодовая кимбинация "ОО", после второго - 000, а во втором каскаде6,2 - "11", С приходам третьеготактового импульса в каскадах 6,16.3 будут записаны соответственнокодовые комбинации "000", "000","110". На выходе счетчика импульсовбудет сформирована правильная кодовая комбинация - "11000", соответствующая шестнадцатому тактовому импульсу.Наличие сумматора 1 на выходесчетчика импульсов позволит постоянно производить подсчет единичных разрядов в кодовых комбинациях счетчика импульсов и в случае превышенияколичества единиц заданной величинык возникнет сигнал ошибки, что дополнительно повышает помехоустойчивостьсчетчика,Формула изобретенияСчетчик импульсов, содержащий входную шину, сумматор, и выходных шин и и+ каскадов, где 1 - контрольное число, меньше числа и, но больше нуля, каждый из каскадов содержит первый разряд, состоящий из триггера, первого, второго элементов И и элемента ИЛИ, прямой и инверсные выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго и первого элементов И, прямые выходы которых соединены соответственно с входами К и Б триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с входной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и обеспечения коррекции ошибок, в него введена группа из иэлементов ИЛИ, а в каждый каскад с второго по Ес-й разряды, каждый нз которых содержит триггер, первый элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с1 О Редактор А.Козориз Техред М.Ходанич Корректор Л.ПатайЗаказ 898/59 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 9 129 прямым выходом триггера, вход Якоторого соединен выходом первого элемента И, первый, второй, "третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом элемента ИЛИ, с входной шиной и с инверсным выходом второго элемента И первого разряда, прямой выход и второй вход которого соединены соответственно с входами К-триггеров старших разрядов данного каскада и с входной шиной, прямой выход триггера первого разряда каждого каскада соединен с первыми дополнительными входами первых элементов И разрядов последующего каскада, прямой выход элемента ИЛИ каждого разряда которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ одноименного разряда предыдущего каскада, в каждом каскаде прямой выход элемента ИЛИ каждого разряда, кроме первого, соединен с вторым дополнительным входом первогоэлемента И предыдущего разряда, прямой выход тригера -го разряда 1-гокаскада, где11 с, 3 =1,и+1, соединен с соответствующимвходом 1+1-2-го элемента ИЛИ из груп пы элементов ИЛИ, выходы элементовИЛИ которой соединены с входами сумматора и с соответствующими ивыходными шинами, остальные выходные шины соединены с дополнительными 15, входами сумматора и с прямымивыходами триггеров первого и последенего разрядов соответственнопервого и последенего каскадов е