Реверсивное счетное устройство

,4 н 03 к 23 ОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 18 В.дудченко .8) явка Вел 6 08 С 2 икобри 1/00,. 1 пгойцсйоп еор,457,458,477. ОЕ УСТРОЙСТВОится к автомавычислительнойспользовано,ОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(46) 15.05.88. В . В (72) В.А.Вражнов и Н. (53) 621.374.322 (088 (56) Акцептованная за тании У 1284876, кл.1972.Н.тгоупаа 1 е е, Аа соврпйегор 1 с, 1975, (54) РЕВЕРСИВНОЕ СЧЕТ (57) Изобретение отно тике, измерительной и технике и может быть например, для подсчета каких-либопредметов, движущихся относительнодвух датчиков в каком-тд одном направлении, или разности количествапредметов, движущихся в противоположном направлении. Цель иэобретения -упрощение реверсивного счетного устройства. Предложенное функциональноесоединение элементов устройства позволяет использовать его в том случае, когда время перехода из одногоокончательного состояния в другоеменьше, чем, время нахождения счетного устройства в окончательном состоянии. 1 табл., 2 ил,Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для подсчета предметов (объектов, меток, рисок), движущихся относительно двух датчиков в каком-то одном направлении, или для подсчета разности количества предметов (объектов, меток, рисок), движущихся относительно 1 О двух датчиков в противоположных направлениях, например, для отсчета перемещений рабочих органов станков,снабженных, импульсными датчиками перемещений, в автоматике лифтов и 5 конвейеров,в преобразователях линейного перемещения в код, угла поворо" та вала в код, в устройствах для подсчета пройденного пути и определения местоположения объекта по дорож ным меткам, в устройствах для учета 1 количества людей, животных, единиц подвижного транспорта (автомобильного, железнодорожного), складской продукции в контролируемой зоне, если указанные объекты имеют возможность входить в контролируемую зону и покидать ее, для формирования цифрового кода рассогласования требуемого и действительного значений регули руемого (измеряемого, контролируемо" го) параметра, а также может найтиприменение в цифровых преобразователях накапливающего действия, в рас,пределителях и коммутаторах. Резуль,тат вычислений представляется в нестандартном двоичпо-десятичном коде, который при необходимости может быть преобразован в позиционной десятичный код с помощью дешифратора. 40Целью изобретения является упрощение реверсивного счетного устройства.На фиг,1 изображена структурная схема реверсивного счетного устройст ва; на фиг.2 " структурная схемасчетной декады.Реверсивное счетное устройство содержит первый 1 и второй 2 датчикии счетные декады 3.1 - З,п, входы4 и 5 и выходы б и 7 которых соединены последовательно, а каждая счет" ная декада содержит четыре счетныхтриггера 8 - 11, семь элементов И 2 - 18 и пять элементов ИЛИ 195523, Выход каждого К-го (К=1,2,3) счетного триггера соединен с первым входом К"го элемента И, выход которого соединен с первым входом К-го элемента ИЛИ, выход которого соединенсо счетным входом (К+1)-го счетноготриггера, а счетный вход первогосчетного триггера 8 является первымвходом 4 счетной декады. Счетныйвход К-го счетного триггера соединенс вторым входом К-го элемента ИЛИ.Вторые входы первого 12, второго 13и тре,тьего 14 элементов И соединеныс выходом четвертого элемента И 15,первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 22,первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом четвертого 11, прямымвыходом третьего 10 и инверсным выходом второго 9 счетных триггеров,Инверсные выходы первого 8, второго9 и третьего 10 счетных триггеровсоединены с первым, вторым и третьимвходами пятого элемента И 16, прямойи инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственношестого 17 и седьмого 18 элементовИ, вторые входы которых соединены свторым входом четвертого элементаИ 5, который является вторым входом5 данной счетной декады, первый входкоторой соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 23, выход и второйвход которого соединены соответственно с первым входом 6 данной счетнойдекады и выходом седьмого элементаИ 18, Выход шестого элемента И 17соединен с вторым выходом 7 даннойсчетной декады, а первый и второйвходы первой счетной декады 3,1 соединены с выходами первого 1 и второго,2 датчиков,Реверсивное счетное устройство работает следующим образом.Датчики 1 и 2 предназначены дляопределения направления перемещенияобъекта (предмета, частицы, метки,риски и т,д.). Если сигналы поступили вначале от первого 1, а затем отвторого 2 датчиков, считают, что/объект вошел в контролируемую зонуи в реверсивном счетчике результатдолжен измениться на единицу в сторону увеличения, Если сигналы поступили вначапе от второго 2, а затемОт первого 1 датчиков, считают, чтообъект покинул контролируемую зонуи в реверсивном счетчике результатдолжен измениться на единицу в сторону уменьшения. Если сигнал дваждыпоступает с выхода одного из датчи 1396276ков (1 или 2), считают, что объектвошел в пространство между датчикамии вновь покинул его в обратном направлении, а в реверсивном счетчикерезультат должен остаться прежним.Функционирование реверсивногосчетчика определяется работой входящих в его состав счетных декад 3,1,3,2 3.13,п. Каждая счетнаядекада функционирует в соответствиис таблицей переходов.Счетная декада имеет десять окончательных состояний, которые в таблии,и иги и и и 7 и иди иоиначалом работы счетпые декады устанавливаются в некоторое начальное(например, нулевое) состояние подачей сигналов на установочные входытриггеров 8-1 (установочные входьтриггеров не показаны), Каждому устойчивому состоянию декады соответствует вполне определенное состояниетриггеров 8-1 В устройстве использованы триггеры, которые переключаютсг по зад:-ему фронту сигналов по-,ступаюших ла их счетные входы. Еслитриггер находится в нулевом состоянии, то единичный сигнал присутствует на его инверсном выходе и отсутствует на прямом выходе. Если триггер находится в единичном состоянии,то единичный сигнал присутствует наего прямом выходе и отсутствует наинверсном выходе,Появление сигналов на счетныхвходах триггеров 8-11 и на выходах6 или 7 счетной декады возможно только при наличии сигналов на входах4 или 5 этой счетной декады.Сигнал с входа 4 счетной декадыпоступает на счетные входы всехтриггеров 8-11 данной декады и навыход б этой декады. По окончаниидействия сигнала с входа 4 происходит полное обращение содержимогосчетных триггеров, поэтому вход 4назван входом полного обращения,Сигнал с входа 5 счетной декадыпоступает на счетные входы толькочасти .триггеров, По окончании действия сигнала с входа 5 происходитобращение содержимого только частисчетных разрядов, поэтому вход 5 на-.зван входом частичного обращения.Часть счетных разрядов, подлежащаяобращению по окончании действия сигнала с входа 5, определяется по сле 55 окончательными). Переход в окончательное состояние с большим на единицу номером (в том числе и переход изб состояния и 9 и в состояние иОи) осуществляется последовательной подачей 5 10 20 25 30 35 40 дующему правилу, которое имеет одноисключение. По этому правилу обращению подлежат те разряды, которые следует за самым первым, начиная смладшего, разрядом, хранящим единичное значение, Исключением являетсятакое состояние счетной декады, прикотором во всех ее разрядах, крометретьего (триггера 10), хранитсяединичное значение, а в третьем хранится нулевое значение (строки 19 и21 таблицы). В состоянии, являющемся исключением, по окончании сигнала со входа 5 счетной декады ни одиниз триггеров 8-11 не переключается.Для обеспечения запрета прохождениясигнала с входа 5 на счетные входытриггеров в исключительном состояниидекады используются элементы И 15 иИЛИ 22,Последовательное поступление двухсигналов на один из входов (4 - полного обращения или 5 - частичного обращения) приводит к двойному полномуили двойному частичному обращению,т,е. содержимое декады не изменяется.Все сигналы с входа 4 полного обрашения проходят на выход 6 полногообращения, откуда поступают на вход4 следующей декады.Сигнал с входа 5 частичного обращения проходит на выход 7 частичногообращения только в нулевом состояниисчетной декады, когда все триггеры8-11 хранят нулевое значение. Вовсех остальных состояниях счетнойдекады сигналы с входа 5 частичногообращения проходят на выход 6 полного обращения.В соответствии с таблицей переходов окончательное состояние декады и 0 и и 1 и и 2 и и 3 и и 4 и и 5 ибиэ -Э и 7", и 8", и 9 и представлено в строках соответственно 1-й, 5 -й, 9-й, 13-й, 17-й, 21-й, 25-й, 29-й, 33-й,и 37-йВ этих состояниях сигналы на входах 4 и 5 и выходах 6 и 7 декады отсутствуют. Состояния декады, представленные в соседних сторонах таблицы,являются соседними, причем состоянияв 1-й и 40-й строках также являютсясоседними (замкнутое кольцо из 40состояний, причем 10 из них являютсясигналов вначале на вход 4 полного,а затем на вход 5 частичного обращения, Переход в окончательное состояние с меньшим на единицу номером5(в том числе и переход из состояния"0" в состояние "9") осуществляетсяпоследовательной подачей сигналоввначале на вход 5 частичного, а затем на вход 4 полного обращения, 10При подаче сигнала на один извходов (4 или 5) состояние декады,т.е. состояние триггеров 8-11, неизменяется (в четных строках таблицыпредыдущие состояния обозначеныХ)до тех пор, пока присутствует сигнал(пока его действие проявляется насчетных входах части или всех триггеров 8-11). По окончании действиясигнала с входа 5 или 4 триггеры, насчетных входах которых присутствовалсигнал, изменяют свое состояние напротивоположное и счетная декадаоказывается в промежуточном состоянии, Промежуточные состояния ("9"1, 25("2"),("1"),("О") декады представлены в строках соответственно З-й,7-й, .1-й, 15-й, 19-й, 23-й, 27-й,31-й, 35-й, 39-й.При подаче сигнала на противоположный вход декады после снятия этого сигнала декада перейдет в окончательное состояние, имеющее номер наединицу больший, если сигналы подавались вначале на вход 4, а затемна вход 5, и наоборот перейдет вокончательное состояние, имеющееномер на единицу меньший, если сигналы подавались вначале на вход 5, азатем на вход 4.При переходе из окончательногосостояния с номером "9" в окончательное состояние с номером "0 формируются сигналы вначале на выходе 6, 45а затем на выходе 7 декады, обеспечивая увеличение результата в старшей декаде на единицу.При переходе из окончательного состояния с номером 0 в окончательное состояние с номером "9" формируются сигналы вначале на выходе 7, азатем на выходе 6 декады, обеспечивая уменьшение результата в старшейдекаде на единицу.Во всех остальных случаях, при пе реходе из одного окончательного.состояния в другое последовательноформируются два сигнала на выходе 6 декады и результат в старшей декаде остается прежним, так как это приводит к двойному полному обращению содержимого декад старших разрядов.Применение предлагаемого реверсивного счетного устройства целесообразно в тех случаях, когда время перехода из одного окончательного состояния в другое меньше, чем время нахождения счетного устройства в окончательном состоянии.Таким образом, обеспечивается реверсивный счет при относительно малых затратах оборудования,Формула изобретенияРеверсивное счетное устройство, содержащее первый и второй датчики и счетные декады, которые соединены последовательно, а каждая счетная декада содержит четыре счетных триггера, семь элементов И и пять элементов ИЛИ, выход каждого К-го (К=1,2,3) счетного триггера соединен с первым входом К-го элемента И, выход которого соединен с первым входом К-го элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом (К+1,-го счетного триггера, а счетный вход первого счетного триггера является первым входом счетной декады, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, счетный вход К-го счетного триггера соединен с вторым входом К-го элемента ИЛИ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И соединены с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом четвертого, прямым выходом трЕтьего и инверсным выходом второго счетных триггеров, инверсные выходы первого; второго и третьего счетных триггеров соединены с первым, вторым и третьим входами пятого элемента И, прямой и инверстный выходы которого соединены с первыми входами соответственно шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых соединены с вторым входом четвертого элемента И, который является вторым входом данной счетной декады, Первый вход которой соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход и второй вход кото1396276 рого соединены соответственно с первым выходом данной счетной декады и.выходом седьмого элемента И, выходшестого элемента И соединен с вторым Сигналы на счетныхвходах триггеров Сигналы на выхоСостояние Состояние триггеров дах декады декады 9 10 10 иОи 0 0 О 0 0 0 0 0 0 О 0 1 0(и 4 и) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 а 25 1 0 2 О Зи) 020 0 2 0 2 0 3 Строка,У Сигналына входахдекады о о выходом данной декады, первый и второй входы первой счетной декадысоединены с выходами первого и второго датчиков.9,139 б 27 б Продолжение таблицы Сигналы на счетныхвходах триггеров ды б 0 0 О 0 1 1 0 0("О 1) О 400 0 10,00 лдюгскжч:3 ю"лд д 1 аказ 2504/57 Тираж 928 писное Произв,-полигр, пр-тие, г. Ужгоро Проектная,Строкауф Состо- Сигналы яние на входах дека- декады Сигналына выхо -дах де.кады О; 01 Состояние триггеров