DE1266350B - Circuit for a presettable counter that is counted forward in a binary code from the preset value to a limit value - Google Patents
Circuit for a presettable counter that is counted forward in a binary code from the preset value to a limit valueInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K21/00—Details of pulse counters or frequency dividers
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Description
Schaltung für einen voreinstellbaren Zähler, der in einem Binärkode von dem Voreinstellwert bis zu einem Grenzwert vorwärts gezählt wird Es ist bekannt, eine vorgebbare Anzahl n (0:9 n < N) von Schritten oder Intervallen mit Hilfe eines Zählers abzuzählen, der nach Voreinstellung eines Zählerinhalts zur Vorwärtszählung durch Zählimpulse in Gang gesetzt wird und ein Signal abgibt, wenn er den bei seiner Stellenzahl höchstmöglichen Zählerstand erreicht hat. Üblicherweise wird dafür gesorgt, daß der Zähler nach dem Erreichen seines Höchststandes zunächst stillgesetzt wird. Bei einer rein binären Zählweise des Zählers muß dieser mindestens so viel Stufen haben - ihre Anzahl sei p - wie zur Binärdarstellung des Wertes N + 1 erforderlich sind; der höchste Zählerstand ist dann erreicht, wenn alle Stufen auf »L« stehen. Die Voreinstellung kann dadurch bewirkt werden, daß die Binärelemente, z. B. Flip-Flops, der Zählerstufen einzeln über Einstelleingänge von einem Geber ansteuerbar sind, der jeweils ausgewählte Elemente auf den gewünschten Binärwert stellt.Circuit for a presettable counter that is counted up in a binary code from the preset value to a limit value. It is known to count a presettable number n (0: 9 n <N) of steps or intervals with the help of a counter that Counter content is set to count up by counting pulses and emits a signal when it has reached the highest possible count for its number of digits. Usually, it is ensured that the counter is initially stopped after it has reached its maximum level. In the case of a purely binary way of counting the counter, it must have at least as many stages - let their number be p - as are necessary for the binary representation of the value N + 1; the highest count is reached when all levels are on "L". The presetting can be effected in that the binary elements, e.g. B. flip-flops, the counter stages can be controlled individually via setting inputs from a transmitter that sets the selected elements to the desired binary value.
Die Erfindung strebt nun an, einen Zähler der vorgenannten Art so aufzubauen, daß die internen Zählverbindungen des Zählers und die für die Voreinstellung erforderlichen Gebereinrichtungen besonders einfach werden. Eine solche Vereinfachung kann - außer in den Fällen, wo die Zahl N eine um 1 verminderte Potenz von 2 ist - erfindungsgemäß in der Weise erzielt werden, daß die Binärelemente bzw. Kippschaltungen der unteren p - 1 Stufen des Zählers in normaler binärer Frequenzteilerschaltung liegen, daß hingegen die höchste Stufe von der vorletzten Stufe aus nur von 0 auf L schaltbar ist und daß Mittel vorgesehen sind, um der untersten Zählerstufe nach der Einstellung des Zählers auf den Grenzwert selbsttätig noch einen Zählimpuls zuzuführen.The invention now seeks to construct a counter of the aforementioned type in such a way that the internal counting connections of the counter and the transmitter devices required for the presetting become particularly simple. Such a simplification can - except in the cases where the number N is a power of 2 reduced by 1 - be achieved according to the invention in such a way that the binary elements or flip-flops of the lower p - 1 stages of the counter are in normal binary frequency divider circuit, on the other hand that the highest level can only be switched from 0 to L from the penultimate level and that means are provided to automatically supply a counting pulse to the lowest counter level after the counter has been set to the limit value.
Ein Beispiel möge dies unter Bezugnahme auch auf die Zeichnung noch näher erläutern.May this be an example with reference to the drawing explain in more detail.
In dem Schaltbild der Zeichnung bilden vier bistabile Flip-Flops Fl, F2, F3, F4 die vier Stufen eines Zählers.In the circuit diagram of the drawing, four bistable flip-flops F1, F2, F3, F4 form the four stages of a counter.
In der Tabelle unterhalb des Schaltbildes sind die Stellungen angegeben, die der Zähler einnehmen soll. Es handelt sich um die von oben nach unten eingetragenen neun Zählerstellungen »8« bis »0«, die voreinstellbar sind, damit der Zähler durch auf den Eingang der Stufe Fl gegebene Zählimpulse in Vorwärtsrichtung, also die Tabellenwerte nach abwärts durchlaufend, maximal acht Schritte ausführen kann, bis er in seine Endstellung LLLL gelangt. Die in der Tabelle links stehenden Ziffern geben also die Zahl derSchritte an, die der Zähler ausführt, um von der -betreffenden Zeile in die Endstellung zu gelangen. Man erkennt, daß es sich bei den Zählerstellungen, von oben nach unten gelesen, um die im Binärsystem dargestellten Zahlenwerte 7 bis 15 handelt.The table below the circuit diagram shows the positions that the counter should assume. These are the nine counter positions "8" to "0" entered from top to bottom, which can be preset so that the counter can execute a maximum of eight steps by counting impulses given to the input of stage Fl in the forward direction, i.e. the table values downwards can until it reaches its end position LLLL. The digits on the left in the table indicate the number of steps that the counter carries out in order to get from the relevant line to the end position. It can be seen that the counter positions, read from top to bottom, are numerical values 7 to 15 shown in the binary system.
Zur Herstellung dieser Zählerstellungen arbeitet die Schaltung folgendermaßen: Die Flip-Flops Fl bis F3 arbeiten im JK-Betrieb, d. h., sie wechseln ihre Stellung, wenn an beide Eingänge zugleich ein »L« angelegt wird. In der Zeichnung sind die Stellungen eingetragen, die die Flip-Flops bei der Ruhestellung des Zählers haben. Die teilschraffierten unteren Felder geben die logische Bedeutung dieser Stellung an.To produce these counter positions, the circuit works as follows: The flip-flops F1 to F3 work in JK mode, i. In other words, they change their position when an "L" is applied to both inputs at the same time. The drawing shows the positions that the flip-flops have when the counter is in the rest position. The partially hatched lower fields indicate the logical meaning of this position.
Wenn an einem Und-Tor TE, an dessen einem Eingang ein dauernd laufender Zähltakt tl Regt, der andere Eingang A auf »L« gestellt wird, gelangen die Zählimpulse bzw. der entsprechend getaktete logische WertL auf beide Eingänge 1 und l' des ersten Flip-Flops Fl; dieses wechselt also bei jedem Impuls seine Stellung. Durch Verbindung des einen Ausgangs al von Fl mit beiden Eingängen 2 und 2' des Flip-Flops F2 wechselt dieses Flip-Flop nach jedem zweiten Eingangsimpuls seine Stellung oder, mit anderen Worten, jedesmal dann, wenn das Flip-Flop FI in die eingezeichnete Stellung zurückkippt. Entsprechend ist der eine Ausgang a2 von F2 mit den Eingängen 3 und 3' des Flip-Flops F3 verbunden, d. h., F3 wechselt die Stellung, wenn F2 in die eingezeichnete Stellung zurückkippt, und das wäre bei der angenommenen Ausgangslage des Zählers nach dem vierten Eingangsimpuls. Die Flip-Flops Fl bis F3 liegen also für den Zählvorgang in einer normalen binären Frequenzteilerschaltung. If the other input A is set to "L" at an AND gate TE, at one input of which a continuously running counting pulse tl Regt, the counting pulses or the correspondingly clocked logic value L reach both inputs 1 and 1 'of the first flip -Flops Fl; this changes its position with each impulse. By connecting the one output al of Fl with both inputs 2 and 2 'of the flip-flop F2, this flip-flop changes its position after every second input pulse or, in other words, every time the flip-flop FI is in the position shown tilts back. Correspondingly, the one output a2 of F2 is connected to the inputs 3 and 3 'of the flip-flop F3 , i. That is, F3 changes position when F2 tilts back into the position shown, and that would be with the assumed starting position of the counter after the fourth input pulse. The flip-flops F1 to F3 are therefore in a normal binary frequency divider circuit for the counting process.
Der eine Ausgang a3 von F3 liegt hingegen nur an einem Setzeingang 4 des Flip-Flops F4, über den bei Rückstellung von F3 das Flip-Flop F4 dann und nur dann die Stellung wechselt, wenn es vorher auf logisch »0« stand. Nachdem der Zähler die Stellung gemäß Zeile 1 der Tabelle eingenommen hat, gelangt er durch den nächsten über Tor TE in den Eingang gehenden Zählimpuls in die Endstellung LLLL der Zeile 0. Diese Endstellung hat den Vorteil, daß zu ihrer Erreichung nur ein einziges Flip-Flop, und zwar das »schnellste« Flip-Flop in Gestalt des Eingangs-Flip-Flops Fl, das durch einen eingehenden Zählimpuls sofort umgeworfen wird, umgeschaltet werden muß. Das an den b-Ausgängen aller Flip-Flops liegende Und-Tor TA spricht also sehr schnell an, wenn der Zähler in die Endstellung LLLL einläuft.The one output a3 of F3, however, is only at a set input 4 of the flip-flop F4, via which, when F3 is reset, the flip-flop F4 changes position if and only if it was previously at logic "0" . After the counter has taken the position according to line 1 of the table, it reaches the end position LLLL of line 0 with the next counting pulse going into the input via gate TE. This end position has the advantage that only a single flip-flop is required to reach it , namely the "fastest" flip-flop in the form of the input flip-flop Fl, which is knocked over immediately by an incoming counting pulse, must be switched. The AND gate TA located at the b outputs of all flip-flops responds very quickly when the counter reaches the end position LLLL.
Die Steuereinrichtung, die dafür sorgt, daß durch Anlegung des Logikwertes »L« an den Eingang A ein Zählvorgang abläuft, und die je nach Verwendung des Zählers verschieden organisiert sein kann, wird für den vorliegenden Zweck in jedem Fall so ausgebildet, daß sie nach Erreichung der Zählerendstellung LLLL noch einen Zählimpuls bzw. eine zum Zählen aktive Taktflanke durch das Tor TE auf die Eingänge 1 und l' des Flip-Flops Fl gelangen läßt. Hierdurch wird FI auf»0« gestellt, dadurch ebenfalls F2 und hierdurch auch F3. F4 jedoch bleibt in der Stellung »L« stehen, so daß sich die bereits erwähnte Ruhestellung des Zählers gemäß Zeile 7 der Tabelle ergibt.The control device, which ensures that a counting process takes place when the logic value "L" is applied to input A , and which can be organized differently depending on the use of the counter, is designed for the present purpose in each case so that, after reaching the counter end position LLLL still allows a counting pulse or a clock edge active for counting to pass through the gate TE to the inputs 1 and l 'of the flip-flop Fl. This sets FI to "0", thus also F2 and thus also F3. F4, however, remains in the "L" position, so that the already mentioned rest position of the counter results from line 7 of the table.
Diese Ruhestellung, die mit einem normalen Zählimpuls auf den Eingang des intern äußerst einfach geschalteten Zählers erreicht wird, hat andererseits den Vorteil, daß von ihr ausgehend die Voreinstellung des Zählers mit sehr einfachen Mitteln bewirkt werden kann. Es sind Und-Tore Tl bis T4 vorgesehen, welche, mit einem Taktimpuls t2 getaktet, einen an den anderen Eingang B bzw. C bzw. D bzw. E gelegten Logikwert»L«weitervermitteln. Tor Tl ist an den Setzeingang 1 von Fl, Tor T2 an den Setzeingang 2 von F2 und Tor T3 an den Setzeingang 3 von F3 angeschlossen. Hingegen ist Tor T4 an den Rücksetzeingang 4' von F4 angeschlossen. Man erkennt aus der Tabelle, daß das Fhp-Flop F4 über Tor T4 nur in einem einzigen Fall der möglichen Voreinstellungen, nämlich zur VoreinsteRung der Zeile # Schrittzahl A«, eingestellt, nämlich auf »0«zurückgestellt werden muß, für alle anderen Voreinstellungen steht es bei der Zählergrundstellung bereits auf dem richtigen Wert. Da andererseits die Flip-Flops Fl bis F3 in der Grundstellung auf »0« stehen, müssen zur Voreinstellung dieser Stufen nur einzelne dieser Flip-Flops auf »L« gesetzt weiden.This rest position, which is reached with a normal counting pulse to the input of the counter, which is internally extremely simply switched, has the advantage, on the other hand, that the counter can be preset with very simple means based on it. And gates T1 to T4 are provided, which, clocked with a clock pulse t2, forward a logic value "L" applied to the other input B or C or D or E. Gate T1 is connected to set input 1 of F1, gate T2 to set input 2 of F2 and gate T3 to set input 3 of F3. In contrast, gate T4 is connected to the reset input 4 'of F4. It can be seen from the table that the Fhp-Flop F4 via gate T4 is only set in one single case of the possible default settings, namely to default the line # step number A " , namely must be reset to" 0 ", stands for all other default settings it is already at the correct value when the counter is reset. On the other hand, since the flip-flops F1 to F3 are in the basic position at "0" , only individual ones of these flip-flops have to be set to "L" to preset these levels.
Wenn die Maximalzahl N der Zählerschritte bis zur Endstellung# also die Anzahl N + 1 der möglichen Zählerstellungen größer sein soll, als vorstehend geschildert, so kann man die auf dem Zeichnungsblatt angegebene Tabelle erweitern, indem oben weitere Zeilen entsprechend den Binärwerten »6«, »5«, »4«usw. als Voreinstellwerte aufgestockt werden. Die angegebenen Vorteile gelten mit einer graduellen Abstufung weiter und bestehen nur dann nicht mehr, wenn die Anzahl der verwendeten Zählerstellen eine Potenz von 2 ist. In diesem Fall erhält man hinsichtlich des. Schaltungsaufwandes im wesentlichen dieselben Verhältnisse, wenn man den Zähler vom Höchstwert LLLL (...) normal auf 0000 ( ... ) zurückschalten läßt.If the maximum number N of counter steps up to the end position #, i.e. the number N + 1 of possible counter positions, is to be greater than described above, the table given on the drawing sheet can be expanded by adding more lines at the top corresponding to the binary values »6«, » 5 ", " 4 "etc. can be increased as preset values. The stated advantages continue to apply with a gradual gradation and only no longer exist if the number of counter digits used is a power of 2. In this case, the circuit complexity is essentially the same if the counter is allowed to switch back from the maximum value LLLL (...) normally to 0000 (...) .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1966T0031581 DE1266350B (en) | 1966-07-13 | 1966-07-13 | Circuit for a presettable counter that is counted forward in a binary code from the preset value to a limit value |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE1266350B true DE1266350B (en) | 1968-04-18 |
Family
ID=7556411
Family Applications (1)
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DE1966T0031581 Pending DE1266350B (en) | 1966-07-13 | 1966-07-13 | Circuit for a presettable counter that is counted forward in a binary code from the preset value to a limit value |
Country Status (1)
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DE (1) | DE1266350B (en) |
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1966
- 1966-07-13 DE DE1966T0031581 patent/DE1266350B/en active Pending
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