Счетное устройство

10 б 1263 элемента ИЛИ, входами сброса первых К разрядов второго счетчика и четвертым входом блока управления, пятый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а шестой - с выходом переноса. из К-го разряда второго счетчика, куда подключен также второй вход второго дополнительного элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.2. Устройство по.п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый, второй и третий триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, первый вход первого триггера соединен с первым входом блока управления, инверсный выход первого триггера - с первым выходом блока управления, первый вход второго триггера подключен к второму входу блока управления, прямые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и 1Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано в системах уплотненной передачи информации с ШИЬ-АИМ- модуляцией, в многоканальных цифровых 5 измерительных и регистрирующих приборах, в электронных таймерах, пере- счетных схемах.Известно счетное устройство, содержащее основной счетчик, регистратор числа импульсов, выполненный в виде. регистра сдвига, вход управления которого связан с блоком управления, на его ийформационный вход поступают входные импУльсы через первый клапан, а выход соединен с полусуммато- . ром, на другой вход которого. поступают входные импульсы через второй клапанвыход сумьи полусумматора связан со счетным входом второго разряда через сборку, другой вход которой связан с выходом первого раз- ряда счетчика 011.Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности: оно допускает сравнительно небольшое:;число выборок, потому что для восстановления числа входных импульсов в счетчике йосле выборки необходимо количество входных импульсов, равное количеству раз рядов в регистре сдвига.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является второго Элементов И, вторые входыкоторых подключены к третьему входублока управления, а выходы - соответственно к второму и третьему .выходу блока управления, к четвертомувыходу которого подключен инверсныйвыход третьего триггера, к пятомуинверсный выход второго триггера, ак шестому - выход третьего элементаИ, который первым входом соединен свыходом первого элемента И, вторымвходом - с инэерсным выходом второготриггера, а третьим входом - с информационным входом третьего триггера и первым входом четвертого элемента И, который выходом соединен спервым входом элемента ИЛИ, выходомсоединенного с вторыми входами первого и второго триггеров и входомустановки третьего триггера, а второйвход элемента ИЛИ подключен к четверчому входу блока управления, к пятому и шестому входам которого под"ключены соответственно первыйи второй входы четвертого элемента И,2счетное устройство, содержащее счетчик, первый и второй элементы ИЛИ, блок управления, элементы И трех. групп,.элементы ИЛИ, вспомогательный элемент И, входной элемент И, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом первого счетчика и счетным входом устройства, второй вход - с первым выходом блока управления, первый и второй входь которого соединены с управляющими входами устройства третий вход - со счетным . входом устройства, выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ, счетный вход и прямой выход каждого разряда счетчика соединены соответственно с первым и, вторым входами соответствующего элемента И первой группы своего разряда, выход элемента И первой группы каждого из разрядов счетчика от (К) -го до (Б)-го соединен с первым.входом соответствующего элемента ИЛИ, выходом соединенного со счетным входом следующего разряда первого счетчика Г 22. Недостатком известного устройства 1, являются ограниченные функциональные воэможности в случае высоких частот входных импульсов. Так, уже при числе импульсов больше 40, восстановление числа импульсов в основном счетчике происходит максимум через 16входных импульсов после окончаниявыборки, что снижает возможное число,выборок из устройства. Кроме того, .емкость реверсивного регистра сдвига,должна обеспечивать запись максимального числа импульсов за максимальное 5вРемя выборки, что при числе импульсов больше 20 приводит к большимаппаратурным затратам на регистр,усложняет устройство и снижает его .надежность1 ОЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей и повышение надежности.Для достижения этой цели в счетноеустройство, содержащее первый счетчикблок управления, элемвйты И первой,второй и третьей групп, элементы ИЛИ,вспомогательный элемент И, входнойэлемент И, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом первого счетчика и счетным входом устройства, а второй вход входного элемента И соединен с первымвыходом блока управления, первый и,фвторой входы которого соединены суправляющими входами устройства, третий вход - со счетным входом устройства, Выходы элементов И второй груп-:пы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ, счетныйвход и прямой выход каждого разрядапервого счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего элемента И первой группы своего разряда, выход элемента Ипервой группы каждого из разрядов пер 35вого счетчика от (К - 2)-го до(8 - 1)-го соединен с первым входомсоответствующего элемента ИЛИ, выхо"дом соединенного со счетным-входомследующего разряда первого счетчика, 4 Овведены второй 8-разрядный счетчик,элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй дополнительные элементы И, выход пере- .носа из К-го разряда второго счетчика,где К определяется из соотношения8 ( 2 + К, соединен с первым входомквспомогательного элемента И, которыйвыходом соединен со счетным входом(К + 1)-го разряда второго счетчика,счетный вход которого подключен квторому выходу блока управления, пере,вый вход каждого ф 1-го элемента Ивторой группы, где 1 = 1,2(К + 1)-го разряда второго счетчика.и соответствующим входом элемента .ИЛИ-НЕ, второй вход соединен свходом сброса (К + 1)-го разряда второгосчетчика .и выходом (1 - 1)-го элемента И третьей группы, причем второйвход первого элемента И второй груп- бОпы и вход сброса (К + 1).-го разрядавторого счетчика соединены с третьимвыходом блока управления, выход каждого А-го элемента И второй группысоединен с вторым входом (1 + 1)-гоб 5 элемента ИЛИ, первый вход каждого 1-го элемента И третьей группы соединен с инверсным выходом (К + 1)-го разряда второго счетчика, а второй вход - с входом сброса (К + 1)-го разряда второго счетчика, первые входы первого и второго дополнитель,Ных элементов И соединены с четвер-, тым выходом блока управления, пятый выход которого соединен с вторым вхо-, дом вспомогательного элемента И, а шестой - с входом установки (К1)- го разряда второго счетчика, второй вход первого дополнительного элемента И соединен с вторым выходом блока управления, третий вход - с выходом элемента ИЛИ-НЕ, четвертый входс инверсным выходом К-го разряда вто. рого счетчика, осТальные входы - соответственно с прямыми выходами разрядов от первого до (К - 1)-го второго счеТчика, а выход первого дополнительного элемента И соединен с вто ь рым входом первого элемента ИЛИ, входами сброса первых К разрядов второго счетчика и четвертым входом блока управления, пятйй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а шестрй - с выходом переноса из К-го разряда, второго счетчика, куда подключен также второй вход второго дополнительного. элемента И, выход которого соединен с третьйм входом второго элемента ИЛИ.Кроме того, блок управления содержит первый, второй и третий триггеры, четыре элемента И, элемент ИЛИ, первый вход первого триггера соединен с первым входом блока управления, инверсный выход первого триггерас первым выходом блока управления, первый вход второго триггера подключен к второму входу блока управления, пряхине выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго эле; ментов И, вторые входы которых подключены к третьему входу блока управления, а выходы - соответственно к второму и третьему выходам блока управления, к четвертому выходу которого подключен инверсный выход третьего триггера, к пятому - инверсный выход второго триггера, а к шестому- выход третьего элемента И, который первым входом подключен к выходу первого элемента И, вторым - к инверсному выходу второго триггера, а третьим - к информационному входу третьего триггера и к первому входу четвертого элемента И, который выходом соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходом соедихенного с вторыми входами первого и второго триггеров и с входом установки третьего триггера, а второй вход элемента ИЛИ соединенс четвертым входом блока управления, к пятому и шестому входам которого подключены соответственно первый и второй входы четвертого элемента И.На чертеже приведена, структурйая схема счетного устройства.счетное устройство содержит первый 5 счетчик 1., блок 2 управления, второй счетчик 3, вспомогательный элемент И 4, элементы И 5, = 1 - 5 = Я + 1, 6=1-6=8-К, 7.=1-7=8 соответственно первой, второй, тре тьей групп, дополнительные элементы ИЛИ 8 = 1 - 8 = 8 - К , первый и второй дополнительные элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ-ЯЕ 11 и входной элемент И 12, выход и первый вход 15 которого соединены соответственно с входом счетчика 1 и счетным входом 13 устройства , второй вход элемента 12 соединен с первым выходом 14 блокапервый и второй входы 15 и 16 которого соединены с управляющими входами устройства, а третий вход - со счетным входом 13 устройства, второй выход 17 блока 2 соединен со счетным входом второго 8-разрядного счетчика 3, в котором выход переноса из К-го разряда соединен с первым входом вспомогательного элемента И 4, выходом соединенного со счетным входом (К + 1)-го разряда счетчика 3, вход сброса которого соединен с третьим выходом 18 блока 2Первый вход и прямой выход каждого разряда первого счетчика 1 соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего элемента 5, выход которого Зз является выходом переноса в следую" щий разряд счетчика 1, причем выход переноса каждого иэ разрядов счетчикаот (К - 1)-го до (Я - 1)-го соединен с вторым входом соответствую щего элемента 8, который выходом соединен со счетным входом последующего разряда счетчика 1. Первый вход каждого А-го элемента б, где1, 2, ,(8 - К), соединен с 4 пряьым выходом (К + 1)-го разряда, второго счетчика 3, второй входс входом сброса (К + 1)-го разряда счетчика 3 и выходом (1 - 1)-го элемента, выход каждого 1-го элементарно б соединен с первым входом (1 + 1)- го дополнительного элемента 8, первый и второй входы каждого 1-го эле", мента 7 соединены соответственно с инверсным выходом и входом сброса ( (К + 1)-го разряда счетчика 3. Четвер тый выход 19.блока 2 соединен с пер". выми входами элементов 9 и 10, пятый выход 20 " с .вторым входом вспомогательного элемента 4, шестой вы" ход 21 - с входом установки (К + 1)- 60 го разряда второго счетчика 3. Второй вход первого дополнительного элемента 9 соединен с выходом 17 блока 2, третий - с выходом элемента 11, который входами соединен с пряиюми 65 выходами разрядов от (К + 1)-го до 8-го второго счетчика 3, инверсный выход К-го разряда и прямые выходы разрядов от первого до (К -1)-го которого соединены с остальными входами .дополнительного элемента 9, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 8 - 1, входами сброса первых К разрядов счетчика 3 и четвертым входом 22 блока 2, пятый вход 23 которого соединен с выходом элемента 11, а шестой вход 24 с выходом переноса из К-го разряда второго счетчика 3, куда подключен также второй вход второго дополнительного элемента 10, выход которого соединен с третьим входом второ 1 "го элемента 8 - 2.Блок 2 управления содержит первый второй и третий триггеры 25, 26 и 27, первый, второй, третий и четвертый. элементы И 28 - 31 и элемент ИЛИ 32, причем первые входы первого 125 и второго 26 триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами 15 и 16 блока 2, их прямые выходы соединены с первыми входами соответственно, первого и второго элементов И 28 и 29, которые вторыми входами соединены с третьим входом 13 блока 2, к первому выходу 14 которого подключен инверсный выход триг. гера 25, к второму и третьему выходам 17 и 18 блока 2 подключены выходы соответственно первого 28 и второго 29 элементов И, к четвертому выходу 19 блока 2 подключен инверсный выход третьего триггера 27, к пятому выходу 20 - инверсный выход второго триггера 26, к шестому выходу 21 - выход третьего элемента 30, который первым входом подключен к выходу первого элемента 28, вторым входом соединен с инверсным,выходом второго триггера 26, а третьим входом - с информационным входом третьего триггера 27 и первым входом четвертого элемента 31, который вы-. ходом соединен с первым .входом элемента 32, выходом соединенного с вторыми входами триггеров 25 и. 26 и с входом установки триггера 27, а вторым входом - с четвертым входом 22 блока 2, к пятому и шестому входам 23 и 24 которого подключены соответственно первый и второй входы четвертого элемента 31.Устройство работает следующимобразом.В режиме счета счетчик 3 сброшен, в нуль, сброшены также триггеры 25 и 26 блока 2, триггер 27 которого установлен в единицу. Входные импульсы со счетного входа 13 устройства поступают на счетный вход .счетчика 1 через открытый элемент 12.Элементы 5 первой группы и элементы .8 образуют цепь сквозного переносасчетчика 1.Импульс начала выборки поступаетна вход 15 блока 2 управления и устанавливает триггер 25 в единицу,при ртом элемент 12 закрывается, нооткрывается элемент 28, через который все последующие входные импульсыс выхода 17 блока 2 поступают насчетный вход второго счетчика 3, в.котором производится подсчет числавходных импульсов за время выборкииз счетчика 1,Сигнал конца выборки поступаетна вход 16 блока 2 .и устанавливаеттриггер 26 этого блока в единицу.Начинается процесс восстановленияполного числа входных импульсов восновном счетчике 1 путем приведениячисла Ь импульсов в счетчике 3 кближайшему большему числу Н, крат-ному 2 к, и суммирования числа Н ссодержимым счетчика 1.Любое число Н, кратное 2 , можнопредставить в видеНС 2 +С 2 +С 2 +ф К+г2++ С . 2 10 55 где С С С -" весовые коэффициенты, принимающие значения 30нуля либо еди- .ницы.Прибавление в счетчик 1 числа 2 можно осуществить путем переноса входного импульса на счетный вход , 35 (г + 1)-го разряда счетчика .1. Таким образом, любое число Н, кратное 2.к может быть почленно просуммировано с содержимым счетчика 1 путем переноса входных импульсов на входы соответствующих разрядов счетчика 1, в зависимости от значений коэффициентов С за дополнительное число импульсов 1Описанные действия осуществляются в устройстве следующим образом.Первый после начала выборки входной импульс с выхода элемента 28 ,поступает и на вход элемента 30, проходит ,его, поскольку на выходе элемента 11 присутствует единичный потенциал , и поступает на вход установки (К + 1)-го разряда второго счетчика 3, при этом последующие входные импульсы не проходят через элемент 30, поскольку на выходе элемента 11 устанавливается нуль. Таким образом, содержимое счетчнка 3 с приходом первого счетчика импульса увеличивается сразу же на число 2 , и после окончания выборки - 60 в счетчике 3 присутствувт код числа Ь + 2 , где Ь - количество постукпивших за время выборки входных импульсов, при этом оказывается, что единичные или нулевые состояния 65 разрядов счетчика 3 от (К,+1)-го до Б-го соответствуют значениям весовых коэффициентов соответственно Сю, С С числа Н, ближайшего больк , шего к числу Ь и кратного 2, а для дополнения числа Ь к числу Н необходимо подавать дополнительное число входных импульсов до появления импульса переноса иэ К-го разряда счетчика 3 в (К + 1)-й разряд, Нап" ример, если К = 2, то при числе входных импульсов Ь = 22 в счетчике 3 устанавливается двоичный код числа Ь + 2 " = 22 + 4 = 26, который имеет вид 11010, и тогда соответственно Со = 0; С; = 1 С 2 = 1 и число Н = 122+" + 1 22+2 = 8 + 1624. Для дополнения числа Ь к чис- лу Н необходимо пЬдать дополнительно еще два входных импульса, второй из них вызывает перенос из второго разряда счетчика 3 в третий.Сигнал конца выборки поступает на вход 16 блока 2 и. устанавливает триггер 26 в единицу, пои эйом в счетчике 3 записано число, входных импульсов за время выборки Ь + 2", состояния разрядов от (К +1)-го до Я-го которэго соответствуют весовым коэфициентам числа Ц. Последующими входными импульсами производится почленное суммирование числа Н с содержимым счетчика 1 следующим образом: после установки триггера 26 в единицу, нулевой потенциал его инверсного выхода через выход 20 блока 2 блокирует перенос в (К + 1)-й разряд счетчика 3. Первый после сига нала конца выборки входной импульс проходит через элемент 29 и с выхода 18 блока 2 поступает на второй вход первого элемента 6, первый вход которого соединен с пряьым выходом (К + + 1)-го разряда счетчика 3. Если (К + 1)-й разряд счетчика 3 в единице, что соответствует коэффициенту С в числе Н равному единице, то данный входной импульс с выхода первого элемента 6 поступает на первый вход второго элемента 8, проходит на счетный вход (К + 1)-го. разряда первого счетчика 1, тем саьым прибавляя в счетчик 1 число 2 ". Задний фронт этого же входного импульса, поступающего и на вход сброса (К +1)- го разряда счетчика 3, сбрасывает данный разряд в нуль. В случае нулевого состояния (К + 1)-го разряда счетчика 3 данный входной импульс через первый элемент 7 поступает на (К + 2)-й разряд счетчика З,если тот в единице, то импульс, проводит действия, аналогичные единичному состоянию (К + 1)-го разряда, если этот разряд,в нуле, импульс поступает на (К + 3)-й разряд и т,д, ДЛя суммирования числа Н с содержимым :счетчика 1 необходимо число допол- .;нительных после выборки импульсов, равное числу единичных состояний от (К + 1)-го до 8-го разрядов счетчи ка 3.Сигналом окончания суммирования числа Н с содержижм счетчика 1 яв ляется появление единицы на выходе элемента 11.Если, суммирование числа Н закончилось до прихода Н-го с начала вы борки входного импульса, который вызывает импульс на выходе переноса иэ К-го разряда счетчика 3, то данный импульс переноса поступает на вход 24 блока 2, проходит через элемент 31, элемент 32 на входы сброса триггеров 25 и 26, при этом своим задним фронтом сбрасывает их,схема возвращается в исходное состояние.Если к прихбду Я-го с начала выборки входного импульса число Н полностью не просуммировано с содержимым счетчика 1, то число импульсов с , начала выборки приводится к значениям Н + 2" , либо к Н + 2, в зависимости от того, до какого из приведенных чисел заканчивается суммирование числа Я с содержимым счетчика 1 Производится это следующим образом. Н-й с начала выборки входной импульс вызывает импульс переноса иэ К-го разряда счетчика 3, который не 30 проходит через элемент 31, а своим задним фронтом на входе синхронизации триггера 27, у которого на инфор, мационном входе присутствует нулевой потенциал выхода элемента 11, Э 5 производит установку триггера. 27 в нуль: При этом единица его инверсного выхода поступает на первые входы элементов 9 и 10. Если до прихода 2 " -го после Я-го входного импуль О са заканчивается суммирование числа Н, то (2 " " - 1)-й после Я-го входной импульс готовит к открытию элемент.9,инверсный выход К-го разряда и прямые выходы Разрядов От первого 45 до (К - 1)-го счетчика 3 находятся в логических, единицах, и 2" "-й после Н-го входной импульс проходит через элемент 9, поступает на первый вход первого дополнительного элемента 8 и через его выход на счетный вход Кого разряда счетчика 1, прибавляя тем саьим еще число .2 К " в счетчик 1. Импульс с выхода элемента 9 также поступает на входы сброса первых К разрядов счетчика 3 и сбрасывает их 5 в Муль, а с выхода 22 блока 2 через 1 элемент 32 своим задним фронтом сбрасывает в нуль триггеры 25 и 26 и устанавливает в единицу триггер 27. Схема приходит в исходное состояние.В том случае, если до прихода 2" " -го после Н-го входного импульса чИсло Н не просуммировалось полностью с содержимым счетчика 1, оно обязательно должно просуммироваться до прихода 2"-го после Н-го импульса, поскольку поставлено условие 8 4 2 + К и число Н может иметь максимум 2 " членов. 2"-й после Н-го входной импульс возбуждает импульс переноса из К-го разряда счетчика 3 который проходит через второй дополнительный элемент 10, второй элемент ИЛИ 8 = 2 на счетный вход (К +1)-го разряда счетчика 1, тем саьым в счетчик 1 прибавляется еще 2 . Данный импульс переноса через элемент 31, элемент 32 сбрасывает триггеры 25 Ы 26 в нули, а триггер 27 устанавли . вает в единицу, Схема приходит в исходное состояние. При использовании в счетчике 3максимально возможного числа разрядов 8 для заданного К : 8 = 2" ++ К, Счетчик 3 Может использоватьсядля фиксации максимального числа им-пульсов 0 = 2"(2 " - 1)-1, при этом2 кдля восстановления полного.числаимпульсов в счетчике 1 после выборкинеобходимо дополнительное число имнпульсов, максимум равное 2 к + 2 " ",Таким образом, технико-экономическим эффектом предлагаемого устройства является расширение функциональныхвоэможностей,.поскольку оно допускаетбольшое число выборок из устройства.Увеличение возможного числа выборокдоотигается за счет более быстроговосстановления полного числа входных импульсов после выборки в основном счетчике.Предложенное устройство проще повыполнению .в сравнении с базовымобъектом. Для фиксации эа время выборки максимального .числа входныхимпульсов В . 2 в базовом объектенеобходим реверсивный регистр сдвигас числом разрядов Е, в то время какв предложенном устройстве используется счетчик с числом разрядов8 = Р + ХодР. Кроме того, в предложенном устройстве отсутствуют инверторы, используется меньше на одну группу элементов И,СосТе омитета СССРи открытийРаушская набщщщчещ щПа Ужгор л, . Проектная, . 4 ал едактор йлексеенк Заказ 10058/57ВНИИПИ Госпо дел 113035 тавительхред О.Нецщщщреираж 936.рственногоизобретенийсква, Ж,имонова К еечщтчч