Троичный реверсивный -разрядныйсчетчик импульсов

ОП И Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120479 (21) 2/50922/18-21с присоединением заявки ИУ(53)М. Нл.з Н 03 К 23/00 ГосударствеииыВ комитет СССР ио аслам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения 71) Заявитель 54) ТРОИЧНЫИ РЕВЕРС ИВНЫИ и-РАЗРЯДНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬС ОВИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсив -ных счетчиков цифровых вычислительных устройств с троичной системойсчисления.Известен троичный реверсивныйи-разрядный счетчик(импульсов, содержащий счетную шину и счетные разряды, каждый из которых содержит10установочную шину и состоит из девяти троичных логических элементов Ц,Однако известное устройство имеетсложную реализацию и низкое быстродейс твие.Извес тен также троичный реверсив-ный и-разрядный счетчик импульсов,содержащий счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый изк оторых содержи т установочную шинуи состоит из шести четырехвходовыхтроичных элементов, счетная шинасоединена с первьии входами первбгои второго троичных элементов первогоразряда, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен спервым входом третьего и с четвертым входом четвертого трричных элементов, выход второго троичного эле 30 мента соединен с четвертым входомтретьего и с первым входом четвертого,троичных элементов, выход третьего троичного элемента соединен спервым входом пятого и со вторымвходом шестого троичных элементов,выход четвертого троичного элемента соединен со вторым входом пятого и с первым входом шестого троичных элементов, шика обнуления соединена с четвертыми входами пятогои шес того троичных элемен тов2.Каждый троичный элемент известного устройства выполняет троичныеоперации, об раз ующйе ф унк цио наль нополную систему логических функций,.представленные в таблице.Известный счетчик импульсов имеетнизкое быстродействие, так как сигналпереноса в последующий разряд формируется за две Фазы передачи информации по троичным элементам разряда.Цель изобретения - увеличение быстродейс твия счетчика,Поставленная цель достигается тем,что в троичный реверсивный и-разрядный счетчик импульсов, содержащийсчетную шину, шину обнуления н счетные разряды, каждый из которых содержит установочную шину и состоит из 20 й,; ф,ф. Мингалеев и Ч,Т, Пластун,., МэаМВ,ц": -дшести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элементов первого разряда,в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с первым нхо цом третьего и с четвертым входом четвертого троичных элементов, выход второго троичного элемента соединен с четвертым входом третьего и с первым входом четвертого троичных эле- Я ментов, выход третьего троичногоэлемента соединен с первым входом пятого и со вторым входом шестого троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен со вторым входом пятого н с первым входом шестого троичных элементов, шина обнуления соединена с четвертыми входами пятого и шестого троичных элементов, н каждом разряде установочная шина соединена со вторым и третьим входами 2 О третьего троичного элемента, а соотв етс твующая шина так тового питания с четвертыми входами первого и второго троичных элементов, выход четвертого троичного элемента соединен с 25 третьими входами пятого и шестого троичных элементов, выходы пятого и шестого троичных элементов соеди нены соответственно со нторыми входами первого и второго элементов, 30 выходы которых соединены соответственноо с первыми входами первого и второго троичных элементов последующего разряда счетчика.На фиг.1 предаставлена схема троичного реверсивного днухразрядного ;счетчика импульсов; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.Счетчик импульсов содержит троичные элементы 1-6 первого разряда,троичные элементы 7-12 второго разряда, счетная шина 13, становочные шины 14и 15 соответственно первого и второго разрядон, первая и вторая шины18 и 19 тактового питания.Счетная шина 13 соединена с-первыми входами троичных элементов 1 и 2,выходы троичных элементов 1 и 7 соединены соответственно с первыми нхоцами троичных элементов 3 и 9 и соединены соответственно с четвертыми 5 Овходами троичных элементов 4 и 10,выходы троичных элементов 3 и 9,соединены соответственно с первымивходами троичньвс элементов 5 и 11и соединены соответственно со втоРыми входами троичных элементов б и12, выходы которых соединены соот"ветственно со вторыми входами троичных элементов 2 и 8, выходы которыхсоединены соответственно с четвертыми входами троичных элементов 3 и 9 6 Ои,соединены соответственно с первыми входами троичных элементов 4 и 10,выходы которых соединены соответст.венно с первым, третьим входами троечных элементов б и 12 и соединены 65 соответственно со вторым, третьим входами троичных элементов 5 и 11, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами троичных элементов 1 и 7, первые выходы троичных элементов 7 и 8 соединены соответственно с выходами троичных элементов 1 и 2,четвертые входы троичных элементон 5, 6 и 11, 12 соединены соответственно с шинамиобнуления 16 и 17,второй и третий ходы троичных элементов 3 и 9 соедиены соответственно с установочными шинами 14 и 15, четвертые входы элементов 1, 2 и 7, 8 соединены соответственно с шинами тактового питания 18 и 19.Троичный реверсивный счетчик представляет собой полусумматор, у которого выход суммы соединен с с.оответствующим входом одного из слагаемых. Вход другого слагаемого является счетным входом счетчика. Для представления чисел н счетчике используется троичная система счисления с симметричным расположением цифр (+1, О, -1), где знак числа определяется з нак ом с тарше го раз ряда ., Пос тупление . положительного импульса на счетную шину 13 счетчика прибавляет к его содержимому положительную единицу, поступление отрицательного импульса прибавляет отрицательную единицу. Если счетчик находится н нулевом состоянии, то первый положительный импульс установит его н состояние+1 , второй переведет н его достояние ф -1и, пройдя через вьжод переноса (положительный сигнал с выхода элемента 1). н следующий разряд, установит его в состояние+1и т.д. Поступление отрицательных импульсов на счетную шину 13 счетчика вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем, после перехода через нуль - накапливание отрицатеного числа. Наличие обратной связи позволяет хранить результат сложения (вычитания), т, е. обеспечивается хранение состояния+1или-1раз ряда сче тчика н виде генерации импульсов положительной полярности на его выходах . Состояние 1+1первого разряда счетчика снимается с выхода элемента 5, а состояние-1- с выхода элемента б. Состояние ф +1второго разряда счетчика снимается с выхода элемента 11, а состояние -1 - с выхода элемента 12.При поступлении на шины обнуления 16 или 17 положительного импульса на элементах 5 или б, 11 или 12 происходит компенсация импульсов состояния разрядов счетчика, т.е, обнуление счетчика.П ри пос туплении на ус танон очную шину 14 или 15 положительного импу-, льса, соответствующий разряд счетчижительный сигнал с элемента 11 передается на второй вход элемента 7 и выходит из счетчика, образуя второй разряд.Результирующее сос таяние выходовсчетчика - 11При поступлении пятого импульса по счетной шине 13 тактовым импуль,сом первой фазы пятого такта отрицательный сигнал передается на первый вход элемента 2, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2, Во время тактового импульса второй фазы передается сигнал на четвертый вход элементов 7 и 8. Импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 8 передается на четвертый вход элемента 9.Импульсом первой фазы шестого такта отрицательнйй сигнал с элемента 9 передается на первый вход элемента 11. Импульсом второй Фазы по)ложительный сигнал с элемента 11 пеРедается на,второй вход элемента 7 ка устанавливается в состояние +1,при поступлении отрицательного импульса - в состояние -1.При необходимости записи кода некоторого числа на установочные шины14 и 15 разрядов счетчика подаютсязначения разрядов записываемого числа.Система тактового питания схемысчетчика - трехфазная. При этом .каждый следующий разфтд слагаемого(вычитаемого) пос тупает на счетнуюшину через три Фазы (один такт) передачи информации по элементам схе 1мы (Фиг.2).Тактовым импульсом первой фазы счйтывается информация с элементов 5,б, 9 и 10, второй Фазы - с элементов1, 2, 11 и 12, а третьей - с элементов 3, 4, 7 и 8. Импульсы поступаютна счетную шину 13 во время тактового импульса первой фазы. 20Первая шина тактового питания(фаза 1) соединена с четвертыми входами элементов 1 и 2,. а вторая шинатактового питания (фаза 2) - с четвертыми входами элементов 7 и 8 (вграфическом изображении элемента - Т).Это означает, что на эти входы вовремя тактовьж импульсов первой и второй фазы каждого такта подаются сигналы,т.е. при отсутствии импульсовна первых входах элементов 1, 2, 7и 8, они являются генераторами сигналов отрицательной полярности.На фиг.2 приведена временная диаграмма прямого счета с 0 до 4 -(с 00до 11) и обратного счета импульсов с4 до -1 (с 11 до 01),При поступлении первого импульсапо счетной шине тактовым импульсомперв ой Ф аз ы пе рв о го так та с о глас нологике работы элемента, записанной 40в таблице, положительный сигнал передается на первый вход элемента 1,при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2, импульсомвторой фазы отрицательный сигнал 4с элемента 2 передается на четвертый вход элемента 3, импульсом третьейфазы отрицательный сигнал с элемента .3 передается на .первый вход элемента 5.50Импульсом первой фазы второготакта положительный сигнал с элемента 5 передае тс я на в торой вход эле-.мента 1 и выходит из счетчика, обра-зуя первый разряд.Результирующее состояние выходовсчетчика - 01.При поступлении второго импульсапо счетной шине 13 тактовымимпульсомпервой фазы второго такта положительный сигнал передается на первыйвход элемента 1, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2. Импульсом второй фазы положительный сигнал с элемента 1 передается на четвертый вход элемента 4 д и на первый вход элемента 7, отрицательный сигнал с элемента 2 передает ся на четвертый вход элемента 3,при этом передается сигнал на входэлементов 7 и 8. Импульсом третьейфазы отрицательный сигнал с элемента 3 передается на первый вход элемента 5, отрицательный сигнал с элемента 4 передается на третий входэлемента 5 и на первый вход элемента 6, отрицательный сигнал с элемента 8 передается на четвертый вход элемента 9.Импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал с элемек та б передается на второй вход элемента 2 и выходит из счетчика, образуя первый разряд, отрицательный сигнал с элемента 9 передается на вход элемента 11. Импульсом второй Фазы положительный сигнал с, элемента 11 передается на второй вход элемента 7 и выходит из счетчика, образуя в торой Раз РядРезультирующее состояние выходов счетчика - . 11. При поступлении третьего импульса по счетной шине 13 тактовым импульсом первой фазы третьего такта положительный сигнал передается на первый вход элемента 1, при этом передается сигнал на четвертый вход элементов 1 и 2. Во время тактового импульса второй фазы передается сигнал на четвертый вход элементов 7 и 8. Импульсом третьей фазы отрицательный сигнал с элемента 8 передается на четвертый вход элемента 9,Импульсом первой фазы четвертого такта отрицательный сигнал с элемента 9 передается на первый вход эле- . мента 11. Импульсам второй Фазы полоУсловное обозначение элемента Выход 1 2 3 4+1 0+1 0 Формула изобретения. Троичный реверсивный и-разрядный счетчик импульсов, содержащий счетную шину, шину обнуления и счетные разряды, каждый иэ которых содержит установочную шину и состоит из шести четырехвходовых троичных элементов, счетная шина соединена с первыми входами первого и второго троичных элементов первого разряда, в каждом разряде выход первого троичного элемента соединен с первым входом третьего и четВертым входом четвертого троичных, элементов, выход второго троичного элемента соединен с четвертым входом третьего и с первым .входом четвертого троичных элементов, выход третьего троичного элемента соединен с первым входом пятого и со вторым входом шестого троичных элементов, выход четвертого трричного элемента соединен со вторым входом пятого и с первым вхо.дом шестого троичных элементов, шина обнуления соединена с четвертыми входами пятого и шестого троичныхэлементов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, сцелью увеличения быстроИсточники инф принятые во внимание 1. Соколов Т,Н. и логические элементы ционных систем. Л 14 ожайского, 1970, с. 468. 2. Авторское свид по заявке 9 2559287/ кл. Н 03 К 23/00, 21 ЬО тотип)..12,1977 (про и выходит из счетчика, образуя второйразряд.Результирующее состояние выходовсчетчика - 10. 11 ри поступлении последующих импульсов по счетной шине 13 работа троичного реверсивного счетчика прс исходит аналогично,действия счетчика, в каждом разряде установочная шина соединена совторым и третьим входами третьеготроичного элемента, а соответствующая шйна тактового питания - с четвертыми входами первого и второготроичных элементов, выход четверто 40 го троичного элемента соединен с третьими входами пятого и шестого троичньгс элементов, выходы пятого ишестого троичных элементов соединены соответственно со вторыми входами первого и второго элементов,выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго троичных элементов последующего разряда счетчика,807492 чф 1" ЕЕ,-О 1,Е(3 ) с читы 5 ание о импульсы пере испеачнина пи азноеония Запись +1 Эапись, -1" иг.Г С ос тав итель Ранов ктор Л. Белоусова Техред Ж, Кастелевич Корректор Н, БабинецГос аМ Тираж 999дарственного изобретений и ква, Ж, Ра с читыьание +1" счинеы оание -1" Под пи с но еомитета СССРТК ЖТЕЕйская наб., д.4/5