Реверсивное пересчетное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3 К 23/6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ии Л.Г. А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Р 746947, кл. Н 03 К 23/62, 1978.Авторское свидетельство СССР У 1083365, кл. Н 03 К 24/62, 1981, (54) РЕВЕРСИВНОЕ ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к цифро вой электроиэмерительной и вычислительной технике и может быиь ис" польэовано в цифровых системах авт матического контроля и управления, Цель изобретения - расширение диапазона коэффициентов пересчета 801522399 А 1 устройства с воэможностью оперативного управления коэффициентом пересчета - достигается за счет новойорганизации пересчетного устройстваа именно при прямом счете осуществляется сравнение кода счетчика 1,работающего в режиме суммированияимпульсов, и прямого кода предустановки коэффициента на шине 17 пересчета компаратором 2. При обратномсчете осуществляется сравнение .кода счетчика 1, работающего в режиме вычитания, и дополнительногокода предустановки коэффициентапересчета компаратором 3. Коэффициент пересчета определяется кодом,поданным на шину 17 предустановкикоэффициента пересчета, при этомкод предустановки может приниматьлюбые значения и ограничиватьсясверху только разрядностью ревер"сивного счетчика, 4 ил.Изобретение относится к цифровойэлектроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического контроля и управления.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей за счетувеличения диапазона коэффициентовпересчета пересчетного устройства свозможностью оперативного управлениякоэффициентом пересчета,На Фиг.1 представлена структурнаясхема реверсивного пересчетногоустройства; на Фиг.2 - структурнаясхема преобразователя прямого кодав дополнительный; на Фиг,З - времен.ные диаграммы работы устройства;на фиг.4 - то же.На фиг,1 выходы реверсивного счетчика 1 соединены соответственно спервой группой входов первого 2 и второго 3 компараторов, первый вход реверсивного счетчика 1 является первымвходом устройства (вх,1) и соединен с 25шиной 4 управления пересчетногоустройства, через элемент НЕ 5 спервым входом первого элемента И 6,с первым входом второго элемента И7 и входом Формирователя 8 импульсов, 30а счетный вход реверсивного счетчика1 является вторым входом устройства(вх, 2)и соединен с шиной 9 импульсов, первый выход первого компаратора2 соединен со вторым входом второгоэлемента И 7, выход которого соеди- М,нен с первым входом элемента ИЛИ 10,выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 11, Бвходом первого КБ-триггера 12 и счетным входом В-триггера 13, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 11, выход которого . соединен с выходной шиной 14 пере- счетного устройства и К-входом ре 45версивпого счетчика 1, первый выход второго компаратора 3 соединен со вторым входом первого элемента И 6,выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 10, выход формирователя 8 импульсов соединен с пер 50 вым входом четвертого элемента И 15, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами соответственно первого 2 и второго 3 компараторов, а выход четвертого элемента И 15 соединен с К-входами первого триггера 12 и Р-триггера 13, выход первого триггера 12 соединен с 0-входом Р-триггера 13, вторая группа входов первого компаратора 2 соединена соответственно со входами преобразователя 16 прямого кода в дополнительный и входной шиной 17 предустановки коэффициента пересчета, выходы преобразователя 16 прямого кода в дополнительный соединены соответственно со второй группой входов второго компаратора 3.Реализация преобразователя 16 прямого кода в дополнительный представлена на Фиг.2.Устройство работает следующим образом.В исходном состояйии реверсивный счетчик 1 и триггер 13 находятся в состоянии логического "011, триггер 12 находится в состоянии логической 11 111 . В режиме сложения на шину 4 управления поступает си гнал положительной полярности (фи г, За, 4 а )и рев ерсивный счетчик 1 изменяет свое состояние по .переднему фронту входных импульсов , поступающих на1шину 9 (фиг, Зб, 4 б) при этом производится сравнение кода на выходе реверсивного счетчика 1 с кодом предустановки с помощью компаратора 2. При достижении реверсивным счетчиком 1 кода предустановки сигнал с первого выхода компаратора2 переходит из состояния 0 в 1 (фиг. Зв, 4 в). Б режиме сложения единичный сигнал с первого выхода компаратора 2 проходит через элементы И 7, ИЛИ 10, устанавливая триггер 13 в единичное состояние, й на вход элемента И 11, На выходе триггера 13 устанавливается логическая 11 111 , тем самым устанавливая на выходе элемента И 1 1 единичный уровень . Единичный сигнал переводит ревер сивный счетчик в нулевое состояние . С шины 1 4 снимается выходной импульс (фиг, Зе, 4 е ) , Длительность импульса определяется временами сраб атывания триггера 1 3 и переходом р еверсивного с ч е тчика 1 в нулевое состояние . В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 1 4 выходных импульсов с частотой в И ра з меньшей вход" ной частоты , где Б - код предус т а"новки на шине 1 7 ,Если после поступления и импульсов на сложение (и ( И) на шину 4 управления поступил . сигнал логическа5 15го "О" (диг. ЗА, ЗБ, 4 А, 4 Б), то ре-версивный счетчик 1 переходит в режим вычитания, При этом формирователь 8 импульсов выдает в моментпереключения знака импульс (фиг. Зж,4 ж), который поступает на первыйвход элемента И 15, Для нормальнойработы устройства выходной импульсс шины 14 должен проходить толькопосле прохождения на входную шину9 после изменения знака (и + И) импульсов. Так как код предустановкина шине 17 может быть установлен впределах. разрядности реверсивногосчетчика, то следует рассмотретьдва случая соотношения кодов в момент перехода со сложения на вычитание: п(Ки 11 дсп с И,В случае, если и с И А , послеперехода в режим вычитания импульсс формирователя 8 импульсов не проходит через элемент И 15 (фиг. Зз),так как он закрыт сигналом низкогологического уровня со второго выходавторого компаратора 3 (фиг, Зл), Приработе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивногосчетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный (Б), который образуетсяиз кода предустановки, снимаемого сшины 17 предустановки.На фиг.2 представлена возможнаяреализация преобразователя 16 прямого кода в дополнительный, где ш-раз рядный код Б поступает на входыгруппы элементов НЕ 18, выходы которых соедичены с первыми входами сумматора 19, на младщий разряд вторых входов которого поступает сиг;нал логическая "1", на остальныеразряды вторых входов подан сигнал логического "0", выходы сум. матора 19 являются выходом преобразователя прямого кода в дополнительный и представляют собой ш-разрядныйкод Б , . Преобразователь 16 прямогокода в дополнительный организуетдополнительный код из обратного кодапутем его сложения с единицей. После поступления и импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходитв нулевое состояние, в дальнейшемпоступающие импульсы изменяют егосостояние от единичного во всех разрядах до равенства его кода кодуМ, . При достижении реверсивнымсчетчиком 1 кода И 4,снимаемого с22399 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ИАО. При повторном равенстве кодовединичный сигнал с первого выхода.компаратора 3 (фиг, 4 и) проходитчерез элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 1 1, на Б-вход триггера выхода преобразователя 16 прямого кода в дополнительный, сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит иэ логического "О" в "1" (фиг, Зи). Единичный сигнал проходит через элементы И 6 и ИЛИ 10 на вход элемента И 11 и на Я-вход триггера 12 и счетный вход триггера 13, Единичный сигнал, проходя через элемент И 11, переводит реверсивный счетчик 1 в нулевое состояние, С шины 14 снимается выходной импульс (фиг, Зе), При дальнейшем поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на нине 14 выходных импульсов с частотой в Ю раз.меньшей входной частоты,В случае, если Ю 4 щ с и с И, после перехода в режим вычитания импульс с выхода формирователя 8 импульсов проходит через элемент И 15 (фиг, 4 з), так как элемент И 15 открыт сигналами со вторых выходов компараторов 2 (фиг. 4 к) и 3 (фиг.4 л). Импульс поступает на К-входы триггеров 12 и 13 и устанавливает их в нулевое состояние (фиг. 4 д, ж), При работе в режиме вычитания осуществляется сравнение кода реверсивного счетчика 1 с кодом на выходе преобразователя 16 прямого кода в дополнительный, В момент первого равенства кодов при прохождении на счетчик п, импульсов (псп) сигнал с первого выхода компаратора 3 переходит из состояния логического "0" в "1" (фиг. 4 и), Единичный сигнал проходит через элементы И 6, ИЛИ 10 на вход элемента И 11, на Б-вход триггера 12, устанавливая его в единичное состояние, и на счетный вход триггера 13, Триггер 13 остается в состоянии "О", так как до поступления импульса на счетный вход на его 0-входе был установлен "нулевой" сигнал, Элемент И 11 закрыт потенциалом триггера 13 и выходной импульс отсутствует (фиг,4 е). После поступления и импульсов на вычитание реверсивный счетчик 1 переходит в нулевое состояние, в дальнейшем поступающие на его вход импульсы изменяют его состояние, от единичного во всех разрядах до равенства его кода коду12, не меняя его состояния, насчетный вход триггера 13, переводяего в "1", Триггер 13 открываетэлемент И 11, и единичный сигнал проходит на К-вход реверсивного счетчика 1, переводя его в нулевое состоя.ние. С шины 14 снимается выходной.импульс (фиг, 4 е),В дальнейшем при поступлении импульсов на шину 9 происходит появление на шине 14 выходных импульсовс частотой в И раз меньшей входнойчастоты.Аналогичным образом устройствоработает и при переходе от вычитанияк сложению. Формирователь 8 импульсоввыдает в момент переключения знакаимпульс (фиг Зж, 4 ж), который поступает на первый вход элемента И 15,При этом также возможно два случая:п И и ИАО ( и б.И, где п - число импульсов, поступившее на реверсивный счетчик 1 за период междуобнулением и моментом перехода от 25вычитания к сложению,В первом случае (прИ) элементИ 15 будет закрыт сигналом низкогологического уровня со второго выходапервого компаратора 2 (Фиг, Зв),30реверсивный счетчик 1 работает насложение по поступлению на его.входную шину 9 импульсов до тех пор, пока не обнулится после его переполнения, в дальнейшем его работа происходит так, как объяснено в первойчасти описания работы (Фиг, 3),Во втором случае (И с п - И)так же, как и во втором случае ра- .боты на вычитание, элемент, И 15 открыт и сигнал в Формирователе 8импульсов (фиг. 4 ж) поступает наК-входы триггеров 12 и 13 и устанавливает их в нулевое состояние(фиг, 4 и, д). Обнуление реверсивного45счетчика1 и выдача выходного импульса при этом происходит только вмомент второго равенства состоянияреверсивного счетчика и кода Н (фиг.4),На шине 14 наблюдаются импульсы счастотой Н раз меньшей входной частоты.В реверсивном пересчетном устройстве, таким образом, правильно выдается сигнал деления частоты в случае изменения направления счета при 55 любом состоянии реверсивного счетчика при любом коэффициенте пересчета Б, который может быть установлен в пределах от 2 до (Б- 1), где Б = 2 , ш-разрядность реверсивного счетчика, Например, если в качестве счетчика 1 используется реверсивный четырехразрядный счетчик, то коэффициент пересчета устройства может быть установлен в пределах от 2 до 15 и при необходимости его можно изменять в этих пределах путем подачи нового кода на шину 17,Ф о р м у л а и з о б р е т е н ияРеверсивное пересчетное устройство, содержащее реверсивный счетчик, два элемента И, элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, а выход элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. расширения функциональных воэможностей за счет увеличения диапазона изменения коэффициента пересчета пере- счетного устройства с воэможностью оперативного управления коэффициентом пересчета, введены первый и второй компараторы, преобразователь прямого кода в дополнительный, формирователь импульсов, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, КЯ-триггер и П-триггер, выходы реверсивного счетчика соединены соответственно с первой группой входов первого и второго компараторов, первый вход реверсивного счетчика является первым входом устройства и соединен с первым входом второго элемента И и входом формирователя импульсов, счетный вход реверсивного счетчика является вторым входом пересчетного устройства, первый выход первого компаратора соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, Я-входом КЯ-триггера и тактовым входом Р-триггера, выхоц которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого является выходом пересчетного устройства и соединен с К-входом реверсивного счетчика, первый выход второго компаратора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ. выход формирователя импульсовсоединен с первым входом четвертогоэлемента И, второй и третий входыкоторого соединены с вторыми выходами соответственно первого и второго компараторов, а выход четвертого элемента И соединен с К-входами КЯ-триггера и Э-триггера, втораягруппа входов первого компаратораявляется входом предустановки и соединена через преобразователь прямогокода в дополнительный с второй группой входов второго компаратора.нно-издательский комбинат "Патент", г. од, ул. Гагарина, 10 дст роизв Реща ак аз 979/ Госу Ти рственного 113035, тавитель О.Скворцовред Л.Олийнык КорректорА,Обручар аж 884 Подписноекомитета по изобретениям Й открьггиям при ГКНТ СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5