Счетчик импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК б 1103 К 23/56 ВСЕСОЮШАТЕНТИО- ТЕХЮЧИБИБЛИОС; .А РЕТЕН АВТОР ОМУ С ТЕЛЬСТВУ л. М 28ал Харьковсинститута СССР1982.СР1983.(54) СЧЕТЧИК ИМП (57) Изобретени тике и вычислит жет быть исполь дискретной обра частности в кач ЛЬСОВ ится к авто льно ехнике ано в устроиства нформации, в четчиков, ра11,5 количество можности об откистве11,6 ь,) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭ(56) Авторское свидетельствоВ 1077054, кл, Н 03 К 23/00,Авторское свидетельство СМ 1150761, кл. Н 03 К 23/56,ЯО 1497744 пределителей импульсов н устройствкодирования информации с возможностьюобнаружения ошибок, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, Для достижения цели в устройство введены элементы И 15,16,кольцевой распределитель импульсов12, элементы ИЛИ 6, 4, 9.5, 10.4,10.5, 13, 14. Устройство также содержит элементы ИЛИ 1.1-1,5, триггеры2,1-2,5; элементы НЕ 3.-3.5, элементы И 4.1-4.5, 5.1-55, элементы ИЛИ6,1-6,4, сумматоры 7,1-75; входнуюшину 8, элементы ИЛИ 9.1-9,4; 10,10.3, выходные шины 111-1,6 Расширение функциональных возможностейобусловлено увеличением модуля счета за счет последовательного перебодов, имеющих одинакодиниц при сохраненииружения ошибок. 1 ил.1197741ГбЕТЕццС (Т 1 оецТСЯ К дВТОМЛТИьс 11 1 мчис.итс липой технике и мсжетбьпис:цольз 1 вд 1 о в устройствах дискрс:цой обрдботки информации в частс 15цое и 1 качестве счетчиков, рдспреде.1 ителей имгульсов и устройств кодирования ицформдции с воэможностью обнаружения ошибок,11 ель изобретения - расширение функ циондльных возможностей - достигается зд счет введения новых конструктивных призцдко, обеспечивающих увеличение модуля счета вследствие последовательного перебора всех группкодов, имеющих одинаковое количествоединиц Е, при сохранении возможности обнаружения ошибки,Иа чертеже приведен в качествепримера пятирдзрядцый счетчик импульС 011Счетчик импульсов содержит перпые элементы ИЛИ 1,1-1,5, триггеры 2,1-25, элементы НЕ 3.1-3,5, первые элементы И 4.1-4.5, вторые элементы 25 И 5,1-5,5, вторые элементы ИЛИ 61 - 6,4, сумматоры 7,1-75, входную шину 8, первую группу элементов ИЛИ 91- 9,5, вторую группу элементов ИЛИ 10,1- 10.5, выходные шины 11,1-11.6, семи разрядйый кольцевой распределитель 12 импульсов, первый дополнительный элемент ИЛИ 13, второй дополнительный элемент ИЛИ 14, первый дополнительный элемент И 15, второй дополнительный элемент И 16Первые группы входов сумматоров 7,1-7.5 соединены с прямыми и инверсными входами триггеров 21-2.5 соот 11 1 в ет с тв е ц новходы установки в 1 к о - 40 т о рых , о един е ц и соответственно с выходам и эл еме ц то в И 4 , 1 -4 , 5 , входы уст ано вк и в " 0 " триггеров 2 , 1 - 25 с о едцнены оо тв е т с тв ен но с выходами эл ем ец то в И 5 , 1 - 5 ., 5 , первые входы кото 5 рых со ед иц ен ы с выходами элементов ИЛИ 1 , 1 - 1 , 5 и с входами элементов НЕ 3 , 1 - 3 . 5 соответственно , выходы к отоо рых соединены соответственно с п е рными входами элементов И 4 , 1 -4 . 5 , выходы элементов И 51 - 5 . 4 соединены соответственно с первыми вх од ам и элементов И 5 Ш 6 . 1 - 6 . 4 и с вторыми входами элементов И 52 - 5 , 5 с о о тв етс тв е нн о , выход элемен т а И 1 5 с о един е ц 5 с в т о рым и входами элементов И 4 , 1 , 5 , 1 и с в т о рьми в х одами элеме н тов И 4 , 2 - 4 , 5 , т р е т ьи входы которых с о ед ин е ны с о 1 т в е т с тв е и и о с выходами зле 4ментов ИЗП 6 1- 4, прямыс выходы триггеров 2,1 - 2.,5 соединены состветствсццо с исрвьми выходами элсмсцтов ИЛИ 11 - 1, 5 и с ц 1.рными цхадами элементов ИЛИ 10.1 - 10 5 соответствс.цц,вторые входы которых соединены соответственно с выходами элемс нтов ИЛИ9.2-9,5 и выходом седьмого разрядараспределителя 12 импульсов, выходышестого и седьмого разрядов которого соединены соответственно с первымвторым входами элемента ИЛИ 14, второй вход которого соединен с инверсным входом элемента И 15 и первымвходом элемента И 16, второй вход которого соединен с входом элемента И15 и входной шиной 8, выход элементаИ 16 соединен с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента И 55 и тактовым входом распределителя 12 импульсов, выходы разрядов которого с первого попятый соединены соответственно с входами с пятого по первый второй группы входов сумматора 7, 5, нулевой входвторой группы входов которого соединен с выходом элемента ИЛИ 14, вторыегругпы входов сумматоров 7,1-7,4 соединены соответственно с выходамисумматоров 7.2-7.5, выходы, соответствующие числу пять, сумматоров 7.1 -7.5 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 1,1-1.5,третии вход элемента И 4.1 и вторыевходы элементов ИЛИ 6,1-6,4 соединены соответственно с выходами, соответствующими числам с четырех по нулевое, сумматора 7,1, входы элементаИЛИ 91 соединены с выходами, соответствующими числам с четырех по нулевое, сумматора 7,1; входы элементаИЛИ 9,2 соединены с выходами, соот-,ветствующими числам с трех по нулевое,сумматора 7. 1, входы элемента ИЛИ 9. 3 соединены с выходами, соответствующимичислам, с двух по нулевое, сумматора 7,1; входы элемента ИЛИ 9,4 соединены с выходами, соответствующими числам единице и нулю, сумматора 7,1;выход которого соответствующий числунуль, соединен с входом элемента ИЛИ9,5; выходы элементов ИЛИ 9.1, 10.1 -10.5 соединены соответственно с выходными шинами 11,1 - 11.6,Введенные элементы и новые связиобеспечивают перебор 2 двоичных состояний следующим образом.5 / У 711 нэ.4 н э ь энесРО Готягэий бэи эгээоээчно сге эч ээк;э эгвен Г2, где р - рдзрндность этого счетчикд, Ди эпдзон счетчикд эгмээулг.сов прототгэпд описывдется ньэражением Сгде р-=и+1; п - рдзрядносд ь этого счетчика. Согласно известному выра - жению 2 =СГ+С + ,.+С С . СледоваГ ок ГГ тельно, для того, чтобы перебрать всекодовые комбинации с помощьюэГпомехоустойчивого п-разрядного счетчика импульсов, необходимо в процессе счета менять значение величины К от единицы до п, т.е. гуществить перебор всех кодовых ь омбинаций с одним, двулэя и так далее епиничнымигэразрядами (СГ, СГС ).ГПерестройка счетчика на различное значение величины К осуществляется с помощью кольцевого распределителя 12 импульсов, единичные сигналы с выходов разрядов которого с второго по шестой задают величину К для счетчика импульсов, С помощью выходов 25 первого и седьмого разрядов распределителя 12 импульсов формируются комбинации с нулевыми и единичными разрядами. 1 омехоустойчивость работы счетчика достигаеэся эд счет подсчета количества единичных разрядов в счетчике, и при превышенииэтим количеством величины К вырабатывается сигнал ошибкиРаботу предлагаемого устройства35рассмотрим на конкретном примере сколичеством разрядов счетчика п=5. Втаблице приведены состояния выходовседьмого - первого разрядов распределителя 2 импульсов, триггеров 2,5- 402,1, счетчика и выходных шин 1,611, в зависимости от номера входного импульса по шине 8,Как видно из таблицы, в исходном состоянии в кольцевом распределителе 12 импульсов в первом разряде находится единица, в счетчике импульсов и на выходных шинах - нули. При состояниях счетчика импульсов с 1-го по 6-е в кольцевом распределителе 12 импульсов 1переходит во второй разряд и настраивает счетчик импульсов на работу с К=1. В счетчике импульсов происходит перебор кодовых комбинаций с заданной величиной К=1, д на выходных винах вырдбдтываются соответствующие взвешенные кодовые комбинации с количеством единиц, рав 446нэю елиние. При и;эхождегпп гчетцээкэ гэмпульсов гэ гстоянээх с 7-г и 21-е в кольцевом р;эсээределэгтеээ игэпульсов появляется 1 и третье рдзэ нряже. Счетчик эгэээугэгс лв гэе ребээрает кодовые комбинации с К=2 д на выхдных шинах появляются кодовые комбинации с ностоянньэм весом, с количеством единиц, равным двум. В состояниях счетчика импульсов с 22-гопо 41-ое он работает в режиме К=З.И так далее, В 63-м состоянии счетчика на выходе формируется последняякодовая комбинация с шестью единицами.Счетчик импульсов работает следующим образом,В исходном состоянии в первом разряде кольцевого распределителя 12импульсов находится единица, котораяпоступает на пятый вход сумматора 7.5(цепи начальной установки распределителя 2 и триггеров 2,1-2,5 на чертеже не показаны). Так как в счетчикенаходится нулевая кодовая комбинациягто на пятом выходе сумматора 7.1 также появляется единичный сигнал. Навыходных шинах 11.1-11.6 формируется нулевая кодовая комбинация - 000000,так как на нулевом - четвертом выходах сумматора 7, находятся нулевыесигналы, на прямых выходах триггеров2,1-2.5 - также нулевые сигналы, Сприходом первого тактового импульсана входную шину 8 единичный сигналпроходит через элемент И 15, которыйоткрыт нулевым сигналом с шестогоразряда кольцевого распределителя 12импульсов на элемент И 5.1, которыйоткрыт единичным сигналом с пятоговыхода сумматора 7,1 через элементИЛИ 1,1, В результате единичный сигнал проходит через элемент И 5.1, атакже последовательно через элементы И 5.2-5,5, которые открыты единичными сигналами с пятых выходов сумматоров 7.2-75 соответственно. Единичный сигнал с выхода элемента И 5.5поступает на тактовый вход кольцевого распределителя 12 импульсов черезэлемент ИЛИ 3, в результате чегопервый разряд распределителя переходит в нулевое состояние, а второй -в единичное. Единичный сигнал с выхода второго разряда распределителя 12поступает на четвертый вход сумматора7,5 и, так кдк в счетчике все триггеры находятся в 0, то и на четвер 1497744том выходе сумматора 7,1 появляется сигнал1, Этот сигнал поступает на четвертый вход элемента ИЛИ 9,1 и на выходных шинах 11,1-11.6 формируется комбинация 000001.5Сигнал "1" с четвертого выхода сумматора 7,1 поступает на третий вход элемента И 4.1, на первый вход которого также у сигнал с инвертора 3,1, В результате очередной тактовый сигнал поступает с входной шины 8 через элемент И 15 на второй вход элемента И 4.1 и устанавливает триггер 2,1 в состояние "1", Сигнал "1" с прямого выхода триггера 2,1 через элемент ИЛИ 10.1 поступает на выходную шину 112, В результате на выходных шинах формируется кодовая комбинация 000010, Так как на четвертом входе сумматора 7,5 находится сигнал "1", то и на четвертом входе сумматора 7,1 также находится сигнал "1", который совместно с сигналом "1" с прямого выхода триггера 25 2.1 вырабатывает сигнал "1" на пятом выходе сумматора 7,1. При поступлении очередного тактового сигнала триггер2.1 лереводится в нулевое состоянне единичным сигналом с выхо; да элемента И 5,1, который открыт единичным сигналом с пятого выхода сумматора 7,1 через элемент ИЛИ 1.1. Сигнал с выхода элемента И 5.1поступает также на третий вход эле-, мента И 4.2 через первый вход элемен та ИЛИ 6,1, Единичный сигнал с выхода элемента НЕ 3.2 поступает на первый вход элемента И 4,2 и триггер , 2,2 переходит в состояние "." по этому же такту, На выходных шинах формируется кодовая комбинация 000100, Таким же образом получают все кодовые комбинации с одним единичным разрядом, 45При нахождении счетчика импульсов в состоянии 10000, а выходных шин 100000 очередной тактовый сигнал проходит через элементы И 5,1-5,5, сбра сывает триггер 2,5 в нулевое состояние и устанавливает третий разряд распределителя 12 импульсов в состояние "1", Сигнал ." с выхода третьего разряда распределителя 12 импульсов поступает на третий вход сумматора 7,5, а с третьего выхода сумматора 7.1 - на входы элементов ИЛИ 9,1-9.2. В результате на выходных шинах 11. - 116 появляется кодовая комбинация 000011, С приходом очередного тактового сигнала триггер 2,2переходит в состояние "1" и на выходных шинах формируется кодовая комбинация 000101, Аналогичным образомформируются и все кодовые комбинации с двумя единичными разрядами,Пр окончании перебора кодовых комбинаций с двумя единичными разрядамираспределитель 12 импульсов переходит в очередное состояние и задаетрежим работы счетчику импульсов стремя единичными разрядами (К=3), Таким же образом последовательно перебираются кодовые комбинации с тремя,четырьмя и пятью единичными разрядами,При нахождении счетчика в 62-м состоянии, когда на выходных шинахсформирована кодовая комбинация111110, очередной тактовый сигналсбрасывает триггеры 2,1-2,5 в "0" иустанавливает в состояние "1" шестой разряд распределителя 12 импульсгп, единичный сигнал с которого поступает через элемент ИЛИ 14 на нулевой вход сумматора 7.5 и черезсумматоры 7.5-7.1 - на нулевой выход сумматора 7,1, Этот сигнал черезэлементы ИЛИ 9,1-9,5 поступает на выходные шины 11,1-11.5, а на выходную шину 11,6 также поступает единичный сигнал с шестого разряда распределителя 12 импульсов через элемент ИЛИ10,5, На выходных шинах формируетсяпоследняя кодовая комбинация111111, Очередной тактовый сигнал сшины 8 поступает на элемент И 16, который открыт единичным сигналом с,седьмого разряда распределителя 12импульсов, и через элемент ИЛИ 13 устанавливает распределитель 12 импульсов в исходное состояние (0000001);на выходе счетчика - 000000,Обнаружение ошибок при работе счетчика импульсов происходит при ошибочных переходах разрядов счетчика типа0 - 1, когда количество единичныхразрядов в счетчике превысит заданную величину К, Например, если счетчик находится во втором состоянии(кодовая комбинация - 00001, а на выходных шинах - 000010) и произошелошибочный переход в единичное состояние триггера 2.3, то в счетчике будеткомбинация 00101, т.е, количествоединичных разрядов превысит К 1, Таккак во 2-м состоянии единичный сигнал149774 Фо рмула с первого разряда распределителя импульсов поступает на четвертый входсумматора 7,5, то на пятом выходесумматора 7,3 также появляется единичный сигнал, так как на первую группувходов сумматора 7,3 поступает единичный сигнал, так как на первую гругтпувходов сумматора 7.3 поступает единичный сигнал с прямого выхода триггера2,3, Этот сигнал поступает на пятыйвход сумматора 7,1, на первуо группувходов которого поступает единичныйсигнал с прямого выхода триггера 2,1,в результате единичный сигнал появля ется на шестом выходе сумматора 7.1,что и являстся сигналом ошибочногосостояния счетчика импульсов. Аналогично, если при нахождении счетчика импульсов в 41-и состоянии (комби нация 11100, а на выходньгх шинах111000) произойдет ошибочный перехододного из разрядов из 0 - 1, например.триггера 2,2, то на шестых выходахсумматоров 7.2 и 7,1 появится сигнал 25ошибки,Устанавливая в единичное состояниеразряды кольцевого распределителя импульсов с помощью поразрядных входовраспределителя 12, можно осуществить 30помехоустойчивый перебор кодовыхкомбинаций счетчика импульсов, начиная с любого заданного числа К,изобретения35 Счетчик импульсов, содержащий входную шину, и разрядов, первую группу из иэлементов ИЛИ, вторую группу из иэлементов ИЛИ, каждый из разрядов содержит триггер, два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и сумматор, а разряды с второго по предпоследний содержат второй элемент ИЛИ, первая группа входов сумматора45 соединена с рямым и инверсным выходами триггера, входы установки в "1" и в "0" которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход второго элемента И соединен с входом50 эЛемента НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторая группа входов сумматоров с первого по и)-й разряды соединена с выходами сумматоров последую 55 щих разрядов с второго по и-й соответственно, второй вход первого элемента И первого разряда соединен с О вторым входом второго элемента И пер вого разряда, а также с иприми входами первых элементов 11, начиная свторого по (и,-й рерндь 1, в г; сдом разряде первый ьхог" и выход первого элемент; И.П соединены -оответственно с прямым выходом григ гега ивходом элемента НЕ, выход второгоэлемента ИЛ в разрядах с второго по(и)-й соединен с третьим входомпервого элемента И, а первый входвторого элемента ИЛИ и второй входвторого элемента И соединены с выходом второго элемента И предыдущегоразряда, первые входы элементов ИЛИвторой группы, начиная с первого элемента ИЛГ, соединены соответственнос прямыми выходами триггеров разрядов, начиная с первого разряда, выходы элементов ИЛИ первой группы, начиная с второго элемента ИЛИ, соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ второй группы, начиная с первого элемента ИЛИ, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения Аункциональных возможностей, в него введены и+2 разрядныйкольцевой распределитель импульсов,первый и второй дополнительные элементы ИЛИ, первый и второй дополнительные элементы И, в первую группуэлементов ИЛИ введен и-й элемент ИЛИ,во вторую группу элементов ИЛИ введены (и)-й и и-й элементы ИЛИ, в.последний разряд счетчика введен второй элемент ИЛИ, первый вход которогосоединен с вторым входом второго элемента И с выходом второго элемента Ипредпоследнего разряда, второй входпервого элемента И которого соединен с выходом первого дополнительного элемента И и вторым входом первого элемента И последнего разряда, вкотором третий вход первого элементаИ соединен с выходом второго элемента ИЛИ, прямые выходы триггеров предпоследнего и последнего разрядов соединены соответственно с первыми входами (и)-го и и-го элементов ИЛИ второй группы элементов ИЛИ, в которойвторые входы (и)-го и и-го элемен-.тов ИЛИ соединены соответственно свыходом и-го элемента ИЛИ первойгруппы элементов ИЛИ и с выходом(и +2) -го разряда кольцевого распределителя импульсов, выходы (и+1) -го и(и+2)-го разрядов которого соединенысоответственно с первым и вторым1497744 входами Второго л(цолцительного элемента 1 ЛИ, втор(Й вход которогодицец с инверсным входом первого ц последнего ра зрда, в котс ром нулевой вход второй группы входов сумматора соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ, ц каждомразряде вьход сумматора, соответствующий числу и( соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход первого элемента Ипервого разряда и вторые входывторых элементов ИЛИ разрядов с второго по и-й соединены соответственнос выходами, соответствующими числамс (и)-го по нулевое, сумматора первого разряда, в первой группе элементов И 1 И входы -го элемента ИЛИ, где( перцым входом второго дополнительныхэлементов И, цходца шина соедцценас входом первого дополнительного элемента И ц цторым входом второго дополнительного элемента И, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного элемента ИЛИ,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второгоэлемента И последнего разряда и стактовым входом кольцевого рагпределителя импульсов, выходы с первогопо и-й разрядов которого соединенысоответственно с и-го по первый входы второй группы входов сумматора 32 0001000 33 0001000 34 0001000 35 0001000 36 0001000 З 7 000000 38 0001 000 40 0001000 41 0001000 300011 100101 100110 101001 101010 101100 110001 110100 111000 10000 10010 10011 10300 1010 10110 11000 11010 11100 22 000000 23 000000 24 0001000 25 0001000 26 00010000 27 0001000 28 00010000 29 00010000 30 00010000 31 0001000 0001110010110010300311001003101010О 0110011 001О 1010031100 00000 00100 00110 00111 01000 01010 01011 01100 01101 01110 011331 101 111 110111 111011 111101 311110 00000 10000 11000 11100 11110 11111 57 0100000 58 0100000 59 0100000 60 0100000 61 0100000 62 0100000 63 1000000 00000 11111 0 0000001 1 0000010 2 0000030 3 0000010 4 0000010 5 0000010 6 0000010 7 0000100 8 0000100 9 0000100 10 о 000100 11 0000100 12 0000100 13 0000100 14 О 300100 15 00,)0100 16 ОООООО 17 0000100 18 0000100 19 0000100 20 0000100 21 0000100 00000 00000 00001 00010 00100 01000 10000 00000 00010 00011 00100 00101 00110 01000 01001 01010 01100 30000 10001 10010 10100 11000 000000 000001 000030 000100 001000 010000 100000 ОС 01 3 000 О 000110 001001 001010 001100 010003 010010 010100 011000 100001 100010 1001000 101000 110000 42 0010000 43 0010000 44 0010000 45 0010000 46 0010000 47 0010000 48 0010000 49 0010000 50 0010000 51 0010000 52 0010000 53 0010000 54 0010000 55 0010000 56 0010000 00000010000110001310011131000010100301101011111000130101101111100111011110 001111 010111 013 011 01101 011110 1,00111 101011 103101 101130 .110011110101 110110 111001 111010 111100