Реверсивный счетчик импульсов

,2 ие 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 945999, кл. Н 03 К 23/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 1266000, кл. Н 03 К 23/76, 1985. (54) РЕВЕРСИВИЫЙ СЧЕТЧИК ИИПУЦЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано при проектировании реверсивных цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления. Цель изобретения - повышение надежности устройства - достигается путем сокращения на две межэлементные связи общего количества межэлементных связей устройства и выполнения устройства по схеме, приведенной на чертеже. Устройство содержит входные шины 28и 29 и разряды 1, 2 и 3, каждый изкоторых выполнен на троичных элементах 4-15, 16-21 и 22-27. Система тактового питания счетчика - трехфазная. С тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шины 28 и 29,а также считывается информация сэлементов 7-9, 18, 19,26 и 27; тактовыми импульсами второй и третьейфаз считывается информация соответственно с элементов 4, 5, 10, 11,20-23 и 6, 12-14, 16, 17, 24 и 25.Каждый следующий импульс поступаетна шины 28 и 29 через три фазы илиодин такт, Работа устройства поясняется таблицей и временными диаграммами, приведенными в описании изобретения. 1 табл. ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 13Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивныхцифровых вычислительных устройств с двоичной системой счисления.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Цель изобретения - повышение надежности за счет сокращения на две межэлементные связи общего количества межэлементных связей устройства.На фиг, 1 приведена (в качестве примера) схема трехразрядного реверсивного счетчика импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы предлагаемого счетчика.Схема (фиг. 1) содержит разряды 1-3. Раэряд 1 Содержит первый-две-надцатый троичные элементы 4-15; разряд 2 - первый-шестой троичные элементы 16-21, разряд 3 - первый-шестой троичные элементы 22-27. Схема содержит также входные шины 28 и 29.Выходы троичных элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с положительнымй суммирующими входами троичных элементов 6, 18 и 24, с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 6, 18 и 24 и с первыми положительными вычитающими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 5, 17 и 23 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов 6, 18 и 24, с отрицательными вычитающими входами троичных элементов 6, 18 и 24 и с первыми положительными суммирующими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 6, 18 и 24 соединены соответственно с положительными суммирующими входами троичных элементов 8, 20 и 26 и с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 9, 21 и 27; положительные суммирующие входы троичных элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 5, 17 и 23; вторые положительные суммирующие входы троичных элементов 7, 19 и 25 соединены соответственно с отрицательными вычитающими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 20 и 26 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов 16 48997 2 и 22; выходы троичных элементов 21 и27 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов 17 и 23; выход троичного элемента 19 соединен с положительным суммирующим входом троичного элемента 22; положительный суммирующий вход троичного элемента 22соединен с вторым положительным суммирующим входом троичного элемента25. В разряде 1 входная шина 28 соединена с положительным суммирующимвходом троичного элемента 4; входнаяшина 29 соединена с положительнымвычитающим входом троичного элемента4 и отрицательным вычитающим входомтроичного элемента 5; выходы троичных элементов 8 и 9 соединены соответственно с положительным суммирующим и положительным вычитающим входами троичного элемента 10, выход ко.1торого соединен с положительным суммирующим входом троичного элемента12 и отрицательным суммирующим входом троичного элемента 13, выходытроичных элементов 12 и 13 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов Я и 9; первый положительный суммирующий вход и первый отрицательныйвычитающий вход троичного элемента 14 соединены между собой; выход троичного элемента 14 соединен с отрицательным вычитающим входом троичного элемента 19; выход троичного элемента 6 соединен с первым положительным суммирующим и отрицательным вычитаюшим входами троичного элемента 11, выход троичного элемента 8 соединен с отрицательным суммирующим входом троичного элемента 10 и пОложительным вычитающим входом троичного элемента 1, выход троичного элемента 9соединен с отрицательным вычитающимвходом троичного элемента 10 и вторым положительным суммирующим входомтроичного элемента 11, выход которого соединен с первым положительнымсуммирующим входом троичного элемента 16 и с вторым положительным суммирующим и вторым отрицательным вычитающим входами троичного элемента14, Входная шина 28 соединена с положительным суммирующим и отрицательным вычитающими входами троичногоэлемента 15, выход которого соединенс отрицательным вычитающим входомтроичного элемента 7, выход которо10 20 25 кода. го соединен с вторым положительным суммирующим входом троичного элемента 16, вторым отрицательным суммирующим входом троичного элемента 17 и с первым положительным суммирующим входом троичного элемента 14.На фиг. 2 обозначено: временные диаграммы 30-32 соответственно импульсов первой-третьей фаз тактового питания; временные диаграммы 33 и 34 соответственно импульсов на шинах 28 и 29; временные диаграммы 35-58 соответственно импульсов записи и считывания на элементах 4-27.Система тактового питания счетчика - трехфазная. Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шины 28 и 29, а также считывается информация с элементов 7-9, 18, 19, 26 и 27; тактовыми импульсами второй и третьей фаз считывается информация соответственно с элементов 4, 5, 10, 11, 15, 20-23 и 6, 12-14, 16, 17, 24, 25. Каждый следующий импульс поступает на шины 28 и 29 через три фазы или один такт. Счетчик реализован на троичных эле-З 0 ментах, которые выполняют операции, описываемые в таблице. Суммирующие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходного импульса, который является противоположным, а первый и второй суммирующие (вычитающие) входы эквивалентны между собой (см. таблицу). На элементах 12(13), 20(21) и 40 26(27) положительные импульсы формируют состояние "+1" ("-1") счетчика соответственно первого, второго и третьего разрядов. На элементах 7, 11 и 19 формируются импульсы переноса первого и второго разрядов соответственно.Для представления чисел в счетчике используется двоичная система счисления с числами 1,0,1, где знак числа определяется знаком старшего разряда.Поступление положительного импульса ("+1") на шину 28 или 29, кото - рые эквивалентны между собой, прибав 55 ляет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса ("-1") прибавля - ет отрицательную единицу. Если счетчик находится в нулевомсостоянии, то первый положительныйимпульс, поступаюший на одну извходных шин,устанавливает его первыйразряд в состояние "+1", а второйположительный импульс перевопит первый разряд в состояние "0" и, пройдя через выход переноса первого разряда (положительный импульс с элемента 11) во второй разряд, устанавливает его в состояние "+1" и т.д.Поступление отрицательных импульсовна одну из входных шин вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, азатем после перехода через нуль -накапливание отрицательного числа.Одновременное поступление на шины28 и 29 разнополярных импульсов неизменяет состояние разрядов счетчика, так как эти импульсы компенсируют друг друга, Одновременное поступление двух положительных (отрицательных) импульсов не изменяет состояниепервого разряда, а приводит к появлению положительного (отрицательного)импульса переноса на выходе элемента 7, который поступает во второйразряд.Выходы элементов 7 и 11 эквивалентны между собой по взаимодействию на состояние второго разряда.Наличие обратной связи позволяет хранить результаты сложения (вычитания),т,е. обеспечивает хранение состояния "+1 ("-1") разряда счетчика ввиде генерации импульсов положитель-ной полярности на его выходе.Для обнуления счетчика необходимо ввести в каждый разряд шину обнуления: первая, вторая и третья шиныобнуления подключаются к вычитающимвходам элементов 12-13, 20-21 и 2627 соответственно,При поступлении импульсов. на шины обнуления происходит компенсацияимпульсов состояния разрядов счетчика, т.е. их обнуление.При записи кода необходимо в каждый разряд счетчика ввести установочную шину, соединенную с вторым положительным складывающим входом элемента 12 (20, 26) и вторым отрицательным складывающим входом элемента 13(21, 27) для первого (второго, третьего) разряда. На указанные шины подаются значения разрядов записываемогоНа фиг. 2 показана временная диаграмма счета импульсов, поступающих на входные шины:+1, +1, +1, - 1, +1, - 1 - на шину28;О, +1, +1, -1, О, 0 - на шину 29, в результате состояние разрядов счетчика меняется следующим образом: 001=1; 011=3; 101=51, 111-3,;100=4, 9 101=3 о.Устройство работает следующим образом.При поступлении положительного импульса на шину 28 во время тактового импульса первой фазы первого такта согласно логике работы элемента, записанной в таблице, производится запись на складывающие входы элементов 4 и 15; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передается на положительный складывающий вход элемента 6 и положительный вычитающий вход элемента 7, а положительный импульс с элемента 15 передается на второй положительный складывающий вход элемента 7; импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 6 передается на складывающий вход элемента 11. Импульсом первой фазы второго такта положительный импульс с элемента 8 передается на положительный складывающий вход элемента 10 и положительный вычитающий вход элемента 11; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 10 передается на складывающий вход элемента 12; импульсом третьей фазы с элемента 12 считывается положительный импульс который образует состояние "+1" первого разряда счетчика. Результирующее состояние выходов трехразрядцого счетчика 001=11.При поступлении во втором - шестом тактах последующих импульсов ца входные шины 28 и 29 счетчик работает аналогично. Формула изобретенияРеверсивный счетчик импульсов, содержащий первую и вторую входные шины и разряды, первый разряд содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый троичные элемента, каждый разряд, кроме первого, содержит первый, второй, третий, четвертый, пя 30 35 О155055 первого и второго троичных элементов, выход четвертого троичцого элемента соединен с положительным суммирующим входом первого троичного элемента следующего разряда, в каждом разряде, кроме первого и второго, положительный суммирующий вход первого и второй положительный суммирующий вход четвертого троичцых элементов соединены между собой, в первом разряде первая входная шина соединена с положительным суммирующим входом первого троцчного элемента, вторая входная шина соединена с положительным вычитающим входом первого и отрицательцым вычитающим входом второго троичных элементов, выходы пятого ц шестого троцчцых элементов соедицены соответственно с положительнымсуммирующим и положительным вычитающим входами седьмого троичного элемента, выход которого соединен с положительным суммирующим входом девятого и отрицательным суммирующим входом десятого траичных элементов, выходы которых соединены соответственно с положительными вычцтающими входами пятого и шестого троичных элементов, первый положительный суммирующий вход ц первый отрицательный вычитающцй вход одиннадцатого троичцого тый и шестой троичные элементы, вкаждом разряде выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным суммирующими 5входами третьего и первым положительным вычитающим входом четвертоготроичных элементов, выход второготроичного элемента соединен с положительным и отрицательным вычитающимивходами третьего и первым положительным суммирующим входом четвертоготроичных элементов, выход третьеготроичного элемента соединен с положительным суммирующим входом пятогои с отрицателным суммирующим входомшестого троичных элементов, положительный суммирующий вход первого иотрицательный суммирующий вход второго троичных элементов соединенымежду собой, вгорой положительныйсуммирующий вход и отрицательный вычитающий вход четвертого троичногоэлемента соединены между собой, в 25 каждом разряде, кроме первого, выходы пятого и шестого троичных элементов соединены соответственно сположительными вычитающими входамиОбщее количество импульсов ( 1), поступающих на входы Состояние выхода элемента+1 7 13 элемента соединены между собой, выход одиннадцатого троичного элемента соединен отрицательным вычитающим входом четвертого троичного элемента второго разряда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в первом разряде выход третьего троичного элемента соединен с первым положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами восьмого троичного элемента, выход пятого троичного элемента соединен с отрицательным суммирующим входом седьмого и положительным вычитающим входом восьмого троичных элементов, выход шестого троичного элемента соединен с отрицательным вычитающим входом седьмого троичного элемента и вторым положительным суммирующим входом восьмого троичного элемента, выход которого соединен с первым 48997 8положительным суммирующим входомпервого троичного элемента второгоразряда и с вторым положительным 5суммирующим и вторым отрицательнымвычитающим входами одиннадцатоготроичного элемента первого разряда,первая входная шина соединена с положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами двенадцатого троичного элемента, выходкоторого соединен с отрицательнымвычитающим входом четвертого троичного элемента, выход которого соединен с вторым положительным суммирующим входом первого и вторым отрицательным суммирующим входом второго троичных элементов второгоразряда и с первым положительнымсуммирующим входом одиннадцатоготроичного элемента первого разряда.1348997 ИПтЦ П 7 ОЕ,1 аЮЮг сщацноко потоноя- гццты 5 анце - гццпы 8 анце Р Запись 7 Лпас -1"сццщы 3 оное1 авитель А. Ранов ед .Ч.Олийык Коррек пакт ов Решетни Заказ 5199 9 ТираИИПИ Государспо делам изо35, Москва, Ж одписо енного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб д. 4/ Производс Ю Л Л Л Яф З 5 Зб З 7 Зд 33 Ю й г О И Ф 7 И ц 9 опграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна