DE2406171B2

DE2406171B2 - Synchron-mehrzweck-zaehler

Info

Publication number: DE2406171B2
Application number: DE19742406171
Authority: DE
Inventors: Tsugie Gyoda Saitama Maejima (Japan)
Original assignee: Takeda Riken Kogyo K.K, Tokio
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1978-01-05
Also published as: JPS5222505B2; DE2406171C3; US3906195A; DE2406171A1; GB1458303A; JPS49106277A

Description

Die Erfindung betrifft einen Synchron-Mehrzweck-Zähler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Zähler dieser Art ist aus der DT-OS 20 22 801 bekannt. Bei diesem Zähler bestehen die erste und die zweite Verknüpfungsgliedgruppe je aus zwei Verknüpfungsgliedern. Die Verknüpfungsglieder der ersten Gruppe dienen zur Erzielung der Funktion des Aufwärtszählens, während die Verknüpfungsglieder der zweiten Gruppe dazu dienen, mit dem Zähler die Funktion eines Schieberegisters auszuführen. Eine dritte Verknüpfungsgliedgruppe ist jedem der Flipflops des bekannten Zählers zugeordnet und besteht aus wiederum zwei Verknüpfungsgliedern, die der Subtraktion dienen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zähler der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so

auszugestalten, daß mit ihm die Funktion der Bildung des Komplexes des Zählerinhalts durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die erfindungsgemäße Verschaltung der Verknüpfungsglieder ermöglicht auf einfache Weise zumindest die Erzielung entweder einer Zähloperation oder der Operation der Komplementbildung. Natürlich ist es ohne weiteres möglich, diesen Zähler dadurch vorteilhaft weiterzubilden, daß weitere Funktionen, wie sie aus dem Stand der Technik an sich bekannt sind, nämlich die entgegengesetzte Zähloperation und die Schieberegisterfunktion ausführbar sind.

Die Bildung des Komplements eines bestimmten Zählerstands ist zur Erzielung bestimmter logischer Operationen bei der Datenverarbeitung vielfach erforderlich. Der erfindungsgemäße Zähler kann entweder Ms normaler Zähler verwendet werden, er kann zur Bildung des Komplements eines gezählten Werts verwendet werden, oder er kann das Komplement des Inhalts irgendeines Registers oder dergleichen dadurch bilden, daß er zunächst auf diesen Wert voreingestellt wird und daß dann die Komplementbildung durchgeführt wird.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 4 Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines bekannten voreinsiellbaren Umkehrzählers,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Synchron-Mehrzweck-Zählers gemäß dieser Erfindung,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zählers nach F i g. 2 und

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Modifikation des in F i g. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Zählers.

F i g. 1 stellt einen bekannten Umkehrzähler mit einer bis vier Zählstufen dar, von denen jede ein /K-Flipflop FFi, FFi, FFj bzw. FFi enthält. Jedes_ dieser Flipflops erzeugt an seinen Ausgängen Q und ζ) komplementäre Ausgangssignale, die über entsprechende Gatter bzw. Glieder I und 2 und über eine ODER-Schaltung 3 den Eingängen / und K der nächsten Stufe zugeführt werden. Die Eingänge / und K des Flipflops FFi der ersten Stufe sind mit einem Anschluß 4 verbunden, der diesen Eingängen stets eine Spannung der logischen »1« zuführt. Wird über einen Anschluß 5 dem einer jeden Stufe zugeordneten Glied 1 ein zusätzliches Signal zugeführt, dann wird das betreffende Glied 1 geöffnet, und der Zähler kann eine Addition bzw. eine Aufwärtszählung ausführen, während beim Anlegen eines Subtraktionssignals über einen Anschluß 6 an das Glied 2 der Zähler eine Subtraktion bzw. eine Abwärtszählung durchführen kann. Jedesmal, wenn dem Takteingang C des betreffenden Flipflops über einen Anschluß 7 ein Taktsignal zugeführt wird, wird, abhängig davon, ob der Zähler in die Lage versetzt worden ist eine Addition oder eine Subtraktion durchzuführen, eine Eins zu der Zahl addiert bzw. von der Zahl subtrahiert, die durch den Inhalt der Flipflops w> FFi bis FFi dargestellt wird.

Um die Eingabe eines gewünschten Anfangswertes in den Zähler zu ermöglichen, sind jeder Stufe NAND-Glieder 8 und 9 zugeordnet, und den entsprechenden Gliedern 8 der Flipflops FFi bis FFi werden über t,> Dateneingänge fi bis /4 Daten zugeführt, während an einen Anschluß 10 ein Taktsignal für die Voreinstellung angelegt wird. Dieses Taktsignal wird ebenfalls jedem der Glieder 9 zugeführt. Das Ausgangssignal des Glieds 8, wird dem Setzeingang S des Flipflops der betreffenden Stufe zugeführt und ferner dem zweiten Eingang des Glieds 9. Das Ausgangssignal des Glieds 9 wird dem Rücksetzeingang R des Flipflops der betreffenden Stufe zugeführt. Auf diese Weise werden während des Anliegens des Taktsignals für die Voreinstellung am Anschluß 10 die den Anschlüssen /1 bis Ia zugeführten Daten in die Flipflops FFt bis FFt eingegeben.

Es ist ersichtlich, daß bei dem bekannten voreinstellbaren Umkehrzähler die Eingabe eines Anfangswertes dutch Einspeisen von Daten in den Setzeingang des Flipflops erfolgt, während der Zählvorgang durch Einspeisen eines Taktsignals in den Takteingang des Flipflops bewirkt wird, so daß der Zeitabstand zwischen den Ausgangssignalen zu Beginn eines auf die Eingabe eines Anfangswertes folgenden Zählvorgangs unbestimmt ist. Mit anderen Worten ist der Zähler gegenüber dem Auftreten eines »Schräglaufes« anfällig. Zur Vermeidung dieses Mangels ist es erforderlich, daß der dem Anschluß 7 zugeführte Zähltaktimpuls und der dem Anschluß 10 zugeführte Taktimpuls für die Voreinstellung um einen vorgegebenen Betrag phasenverschoben sind oder in einer solchen Beziehung zueinander stehen, daß die Rückflanke des Zähltaktimpulses mit d;r Vorderflanke des Taktimpulses für die Voreinstellung übereinstimmt, wodurch ein Zweiphasentakt und damit eine komplizierte Anordnung notwendig werden.

Bei einem üblichen digitalen Datenverarbeitsungssystem ist es oftmals erforderlich, die Möglichkeit vorzusehen, Daten zu verschieben oder komplementäre Daten zu erhalten. Selbstverständlich wäre es angenehm, wenn derartige Operationen mit dem beschriebenen Zähler durchgeführt werden könnten. Betrachtet man den gennanten Zähler im Hinblick auf derartige Operationen, dann ist festzustellen, daß ein Schieberegister die Daten nacheinander jeweils um eine Bit-Stellung verschieben sollte, so daß der Inhalt der betreffenden Flipflops FFi bis FFi jeweils den Voreinstellgliedern 8, 9 der nächstfolgenden Stufe zugeführt werden müßte. Da jedoch die Voreinstellung während des Anliegens des Taktimpulses für die Voreinstellung am Anschluß 10 erfolgt, hat die Eingabe der in der ersten Stufe FFi vorhandenen Information in die nächste Stufe FF2 wegen des Vorhandenseins des Taktitnpulses für die Voreinstellung einer Eingabe der nun in FF2 eingetragenen Information in die nächstfolgende Stufe FF3 zur Folge, und diese Eingabe bzw. diese Übertragung wiederholt sich, bis die letzte Stufe erreicht ist. Die Folge ist, daß alle Flipflops auf den Inhalt der ersten Stufe FFi eingestellt werden, so daß ein Umkehrzähler nicht als Schieberegister verwendet werden kann.

Sind komplementäre Daten erwünscht, dann macht dies erforderlich, daß die am (^-Ausgang der jeweiligen Stufe ausgegebene Information dem Voreinstellungs-Eingangsanschluß t der betreffenden Stufe zugeführt wird. Gleichzeitig wird die vom <?-A.usgang ausgegebene Information auf ihre komplementäre Information bzw. auf die von dem ^-Ausgang ausgegebene Information eingestellt, und dies wiederum hat eine Umkehrung der von dem (^-Ausgang gelieferten Information zur Folge, die wieder dem Glied 8 der betreffenden Stufe zugeführt wird^Die Folge ist eine wiederholte Umkehr der von dem ζϊ-Ausgang ausgegebenen Information in ihren ursprünglichen Zustand.

Diese kehrt erneut die aus dem Q-Ausgang ausgegebene Information um, die inverse Information wird dem Glied 8 zugeführt, und so wiederholt sich die Umkehr während der Dauer des Voreinstellungsimpulses, und die Folge ist eine Schwingung. Es ist unmöglich eine ·> komplementäre Information zu erhalten.

Es wird nun anhand der F i g. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Synchron-Mehrzweck-Zählers beschrieben.

Mit FF] bis FF^ sind /Aw-Flipflops bezeichnet, die Zählstufen darstellen. Ihr erster Eingang / ist mit einer Vielzahl von Verknüpfungsgliedern (nachfolgend auch Operationsglieder genannt), verbunden. Bei dem vorliegenden Beispiel sind jeder Zählsiufe fünf NAND-Glieder Gi bis Gi zugeordnet, deren Ausgänge als ein verdrahtetes ODER geschaltet sind. Die Verbindung ist über einen Inverter 15 an den ersten Eingang / des jeweiligen Flipflops FF angeschlossen. Außerdem ist jeder Zählstufe ein weiteres NAND-Glied Gs zugeordnet, das ein Schallgatter bildet und dem das an den ersten Eingang / gelieferte Eingangssignal zugeführt wird. Der Ausgang des Schaltgatters ist mit dem zweiten Eingang K des betreffenden Flipflops FF verbunden. Der dargestellte Zähler ist so ausgebildet, daß er sowohl Additions- als auch Subtraktionsoperationen durchführen kann. Zu diesem Zweck sind der erste und der zweite Ausgang Q und 1$ des Flipflops der jeweiligen Stufe mit einem Eingang eines Additions-Operationsgliedes Gi bzw. eines Subtraktions-Operationsgliedes G2 sämtlicher folgender Stufen verbunden.

Den Flipflops der zweiten und der folgenden Stufen sind außerdem Hilfsglieder Ga zugeordnet, welche mit den Ausgängen der Operationsglieder C\ bzw. G₂ in Verbindung stehen. Der Ausgang des Hilfsgliedes Ga steht mittels einer verdrahteten ODER-Verbindung mit j-: dem zweiten Eingang ^ derselben Stufe in Verbindung. Die Flipflops FFi bis FF4 weisen einen Takteingang auf, dem über eine UND-Schaltung 16 durch einen Anschluß 7 ein Taktsignal zugeführt wird. Ein Zähloperations-Signal zum Ermöglichen einer Additionsoperation bzw. einer Aufwärtszählung wird dem der jeweiligen Stufe zugeordneten Additions-Operationsglied Gi über einen Anschluß 17 zugeführt, während ein Operations-Signal zum Ermöglichen einer Subtraktionsoperation bzw. einer Abwärtszählung dem Subtraktions-Operationsglied G₂ der jeweiligen Stufe über einen Anschluß 18 zugeleitet wird. Für die Eingabe eines Anfangswertes in den Zähler ist der Eingang des jeweiligen Voreinstell-Operalionsgliedes Gz so geschaltet, daß er eine Information während der Zeit aufnehmen kann, während seinem zweiten Eingang über einen Anschluß 10 ein Datenvoreinstellsignal zugeführt wird. Beim Betrieb des Zählers als Schieberegister ist der eine Eingang des Schieberegister-Operationsgliedes Ga der jeweiligen Stufe so geschaltet, daß er das Ausgangssi- v> gnal des Ausgangs Q der unmittelbar davorliegenden Zählstufe empfängt, während sein anderer Eingang über einen Anschluß 19 mit einem Verschiebesignal beliefert wird. Es soll bemerkt werden, daß dem Glied Gt, der ersten Stufe das aus dem Ausgang ζ) der letzten Stufe mi angegebene Signal zugeführt wird.

Um ein komplementäres Signal zu erhalten ist jede Stufe mit einem Komplementär-Operationsglicd Go versehen, von dem ein Eingang so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal des Ausgangs (pder Stufe empfängt, 1,-. der das Cilied zugeordnet ist, wahrend der /.weile Ijngnnj: mil einem Knmplcmenlärstcuersignal aus IiUiHi ι: 20 hclicl'crt wird.

Wenn der Zähler für einen Zählvorgang bestimmt ist werden die entsprechenden Zähloperationssignalc vor den Anschlüssen 17 und 18 über eine ODER-Schaltung 21 und einen Inverter 22 dem einen Eingang des Gliedes Gs der jeweiligen Stufe als Torsignal zugeführt, wodurch das Schaltgattcr Gs geschlossen wird. Gleichzeitig wird das von der ODER-Schaitung 21 gelieferte Ausgangssignal einem Eingang des Gliedes Ga zugeführt, so daß während des Zählvorgangs das Hilfsglicd Ga geöffnet wird. Es soll bemerkt werden, daß dem ersten und dem zweiten Eingang /und K der jeweiligen Stufe Signale des gleichen Zeichens zugeführt werden Um während der betreffenden Operationen dem Takteingang C ein Taktsignal zu liefern, werden die Signale von den Anschlüssen 10 und 17 bis 20 über eine ODER-Schaltung 23 der UND-Schaltung 16 zugeführt In Fällen, in denen die entsprechenden NAND-Gliedet Gi bis G5, Gs und Ga nach Art eines offenen Kollektors ausgebildet sind, wird diesen Gliedern die Betriebsspannung Vcc über entsprechende Widerstände von einem Anschluß 24 für die Spannungsquelle zugeführt.

Wird der erfindungsgemäße Zähler aufwärtszählend betrieben, dann kann wie in Fig. 3A dargestellt dem Anschluß 17 ein Zähloperationssignai »aufwärts« zugeführt werden. Hierdurch wird die UND-Schaltung 16 gesteuert, wodurch dem Takteingang C jedes Flipflops FF das in Fig. 3B dargestellte Taktsigna zugeführt wird. Es werden außerdem die Glieder Gi unc Ga gesteuert, und es wird dem ersten Eingang / dei ersten Stufe das Zähloperations-Signal »aufwärts« füi den Addiervorgang über das Glied Gi und die Schaltung 15 zugeführt. Dieses Signal bleibt angelegt als eine logische »1«. Das Zähloperations-Signal »aufwärts* wird außerdem über die ODER-Schaltung 21, der Inverter 22 und das Glied Gsdem zweiten Eingang ^aI; »I« zugeführt. Als Folge hiervon kehrt sich, wie ir Fig. 3C dargestellt, der Zustand am Ausgang Q des Flipflops FFi der ersten Stufe jedesmal um, wenn eir Taktsignal angelegt wird, und zwar an der Rückflanke dieses Taktsignals. Das Signal des Ausgangs ζ) wird der der zweiten und sämtlichen folgenden Stufen zugeord neten Gliedern Gi zugeführt und die Ausgangssignalt dieser Glieder den Eingängen /und K der zugeordneter Stufe über den Inverter 15 bzw. das Hilfsglied Ga. Ir ähnlicher Weise werden die Ausgangssignale von jedei Stufe den Eingängen / und K der Flipflops der folgenden Stufen zugeführt. Die hieraus resultierende Arbeitsweise ist der der Aufwärtszählung bei den-Zähler nach Fig. 1 ähnlich. Das von dem erster Ausgang Q des Flipflops FF2 der zweiten Stufe gelieferte Signal ist in Fig. 3D dargestellt, das von der Gliedern Gi und Ga der dritten Stufe gelieferte Ausgangssignal in F i g. 3E und das vom Ausgang Q dei dritten Stufe gelieferte Ausgangssignal in F i g. 3F.

Wird der Zähler abwärts zählend betrieben, d. h subtrahierend, dann wird dem Anschluß 16 eir Operations-Signal für eine Subtraktionsoperation züge führt. In diesem Fall werden die Glieder Gi, Ga und If gesteuert und die vom zweiten Ausgang Q dei jeweiligen Stufe gelieferten Ausgangssignale den erster und zweiten Eingängen / und K sämtlicher folgcndci Zählstufen zugeführt. Die Folge ist eine ähnliche Verbindung, wie sie bei F i g. 1 für den Subtraktionsvor gang des Zählers erhallen wird. Der Zähler zähl jedesmal beim Anlegen eines Taktsignals abwärts.

Zum Voreinstellen des Zählers bzw. zum Eingebet eines gewünschten Anfangswertes in den Zählci werden den Giitlcranuiinuen ii his It der betreffender

Stufen logische Werte zugeführt, die den betreffenden Bits des Anfangswertes entsprechen, und es wird an den Anschluß 10 ein Voreinstellsignal angelegt. Das Voreinstellsignal hat eine mit einer Taktperiode vergleichbare Dauer während der die den Anschlüssen fi bis U zugeführten Daten über das entsprechende Glied G₃ und die Negationsschaltung 15 an den ersten Eingang / des Flipflops FF der entsprechenden Stufe weitergegeben werden, während die komplementären Daten über das Glied Gs dem zweiten Eingang K zugeführt werden. Als Folge hiervon wird das jeweilige Flipflop an der Rückflanke des Taktsignals während des Intervalls des Voreinstell-Signals in die der an die Eingänge J und K angelegten Informationen entsprechende Lage gesetzt, und es wird die in den entsprechenden Flipflops voreingestellte Information an dessen Ausgängen Q und (? erhalten. Es soll bemerkt werden, daß während der Operationen mit Ausnahme der Zähloperation der Ausgang der ODER-Schaltung 21 den Wert »0« einnimmt, so daß das Hilfsglied Ga geschlossen ist, während der Ausgang der Negationsschaltung 22 den Wert »1« einnimmt, um das Schaltgatter Gs zu steuern. Der Eingang K jeder Stufe wird mit einem Eingangssignal beliefert, das komplementär zu dem Eingangssignal ist, das dem Eingang / zugeführt wird.

Wird der Zähler als Schieberegister beschrieben, dann wird dem Anschluß 19 ein Schieberegister-Steuersignal zugeführt, um das der jeweiligen Stufe zugeordnete Schieberegister-Operationsglied G\ zu steuern. Der Ausgang Q der jeweiligen Stufe ist über das der nächsten Stufe zugeordnete Glied Gt, mit dieser verbunden, und die im Zähler enthaltene Information wird bei jedem in den Anschluß 7 eingespeisten Taktsignal um eine Bit-Stellung zur nächsthöheren Stufe verschoben. Es ist verständlich, daß durch die Verbindung des Ausgangs Q der jeweiligen Stufe mit einem Eingang des der unmittelbar vorhergehenden Stufe zugeordneten Gliedes Ga bei jedem Taktsignal eine Verschiebung zur nächstniedrigeren Stufe stattfinden kann. Bei diesen Verschiebevorgängen findet die Verschiebung der Daten augenblicklich an der Rückflanke des Taktsignals statt, wodurch ausgeschlossen wird, daß sämtliche Stufen eine Lage einnehmen, die dem gleichen Informationsinhalt wie der ersten bzw. der letzten Stufe entspricht.

Ist es erwünscht komplementäre Daten zu erhalten, dann wird dem Anschluß 20 ein Operations-Signal von der Dauer einer Taktperiode zugeführt. Daraufhin wird das von dem zweiten Ausgang φ der jeweiligen Stufe gelieferte Ausgangssignal über das dieser Stufe zugeordnete Glied G5 dem ersten Eingang / der gleichen Stufe zugeführt und die Zählstufe an der Rückflanke Hes Taktsignals auf die neue Information eingestellt. Auf diese Weise erhält der Zähler eine neue Information, die komplementär zu der Information ist, welche vor dem Anlegen des Taktsignals vorhanden war. Ein Wechsel des Zustandes der jeweiligen Stufe tritt nur an der Rückflanke des Taktsignals auf, so daß eine durch die Rückführung der neuen Information zum Eingang verursachte Schwingung nicht auftreten kann.

Aus dem Vorhergehenden ist verständlich, daß der erfindungsgemäße Zähler für mehrere Funktionen einschließlich einer Aufwärtszählung, einer Abwärtszählung, einer Voreinstellung eines Anfangswertes, einer Schieberegister-Operation und einer Operation zur Bildung des Komplementärwertes verwendet werden kann. Der Zahler arbeitet bei jedem der Zählvorgänge oder auch bei den anderen Operationei beim gleichen Taktsignal, so daß keine Schrägstellunj der Daten auftreten kann, wenn von einer Zählopera tion zu anderen Operationen oder umgekehrt gewech seit wird. Es ist eine Lieferung der Daten im gleichei Zeitintervall gewährleistet, und dies erleichtert dei Nachrichtenaustausch mit peripheren Schaltungen au der Grundlage einer Gleichzeitigkeit. Da kein Puffer speicher erforderlich ist, um andere Operationen als di< Zähloperation ausführen zu können, wird eine Verringe rung der Arbeitsgeschwindigkeit verhindert.

Die Anzahl der Operationsglieder G_t bis G5 kann au zwei reduziert werden, wenn der Zähler nur entwedei eine Aufwärtszählung oder eine Abwärtszählung ii Kombination mit irgendeiner anderen Operatioi ausführen können soll. Die verdrahtete ODER-Verbin dung der Ausgänge der Operationsglieder vereinfach die Anordnung.

Andererseits kann die Anzahl der Operationsgliedei auf mehr als fünf erhöht werden. Wenn die Glieder G bis Gi, die zur Auswahl einer bestimmten Operatioi dienen, hinsichtlich ihrer Ausgänge über eine emitterge koppelte Logikschaltung eine ODER-Anordnung auf weisen, kann die Arbeitsgeschwindigkeit geger.übei einer durch die TTL-Anordnung erreichbaren vergrö ßert werden. Die verdrahtete ODER-Verbindung dei Glieder Gi bis Gs kann durch die in F i g. 4 dargestellte NOR-Schaltung ersetzt werden, wodurch der Invertei 15 entfällt. Fig.4 entspricht, abgesehen von dei Verwendung einer NOR-Schaltung, einem Teil dei Schaltung nach Fig.2. Entsprechende Teile sind mi den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 versehen unc werden nicht mehr beschrieben. Während gemäß obigei Beschreibung jede Zählstufe ein /K-Flipflop enthält kann statt dessen auch irgendein Flipflop mit einen ersten und einem zweiten Eingang, wenigstens einerr Ausgang und einem Takteingang vorgesehen werden bei dem der Ausgang jedesmal dann beim Anlegen eine; Taktsignals an den Takteingang seinen Zustanc umkehrt bzw. unverändert läßt; wenn sowohl am ersten wie auch am zweiten Eingang Signale desselben einer (z. B. »1«) bzw. anderen (z. B. »0«) logischen Werte: anliegen und bei dem ferner das Flipflop in einen durch die Signale an seinen Eingängen repräsentierter Zustand beim Zuführen eines Taktsignals gesetzt wird wenn der erste und der zweite Eingang Signale vor zueinander verschiedenen logischen Werten empfangen. Das Schaltgatter Gs und das Hilfsgatter Ga werder so verwendet, daß während des Zählvorgangs sowoh dem ersten als auch de'm zweiten Eingang ein Signa desselben logischen Wertes zugeführt wird, wogeger während anderer Operationen als während dei Zähloperation dem ersten und dem zweiten Eingang zueinander verschiedene logische Werte zugefühn werden.

In einer Abänderung kann der Inverter 15 weggelassen und es können die Glieder G\ bis G5 durch eint ODER-Schaltung ersetzt werden. Selbstverständlich isi die Anzahl der Zählstufen nicht auf vier begrenzt. Sie kann vergrößert oder verkleinert werden.

Wird eine im Zähler voreingestellte Information urr eine Bit-Stellung nach vorne verschoben, dann bedeutel dies, wie ohne weiteres verständlich ist, eine Addition von 1 zu der ursprünglichen Information. Andererseits entspricht eine Verschiebung um eine Bit Stellung ir umgekehrter Richtung einer Subtraktion um I von der ursprünglichen Information. Auf diese Weise ist es möglich eine Multiplikation oder Division durch

Verschieben einer vorgegebenen Anzahl von Bit-Positionen nach vorne oder nach rückwärts vorzusehen. Die im Zähler enthaltenen Daten können zusammen mit einer in einem weiteren Register enthaltenen Information in einem Datenverarbeitungssystem zum Zweck einer Addition oder einer Subtraktion oder dergleichen

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verarbeitet werden, und das Ergebnis kann in den erfindungsgemäßen Zähler eingegeben werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn der erfindungsgemäße Zähler als Adressenzähler für einen Speicher verwendet ist, z. B. um zuzulassen, daß die Adresse springt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Synchron-Mehrzweck-Zähler mit mehreren Flipflops (FF). von denen jedes einen ersten Eingang (J), einen zweiten Eingang (K), einen Ausgang (Q), einen inversen Ausgang (Q) und einen Takteingang (C) aufweist und eine Zählstufe bildet und von denen jedes Flipflop ferner so ausgebildet ist, daß sich der binäre Wert (1, 0) des an den Ausgängen (Q, ($) gelieferten Ausgangssignals jedesmal beim Anlegen eines Taktsignals umkehrt, wenn der erste und der zweite Eingang (J, K)das gleiche Eingangssignal des einen binären Werts (1) erhalten, daß sich der binäre Wert des Ausgangssignals beim Anlegen eines Taktsignals nicht verändert, wenn der erste und der zweite Eingang das gleiche Eingangssignal des anderen binären Werts (0) erhalten, und das Flipflop im Fall ungleicher binärer Eingangssignale an den beiden Eingängen (J, K) in einen Zustand gesetzt wird, der diese Eingangssignale repräsentiert, wobei jedem Flipflop wenigstens je eine erste und eine zweite Verknüpfungsgliedgruppe zugeordnet ist und die Verknüpfungsglieder der ersten Gruppen die zur Durchführung einer Zählfunktion erforderlichen Verknüpfungen herstellen, während die Verknüpfungsglieder der zweiten Gruppen die zur Durchführung einer anderen Funktion erforderlichen Verknüpfungen herstellen und entweder die Verknüpfungsglieder der ersten Gruppe mit Hilfe eines Zähloperationssigna's oder die Verknüpfungsglieder der zweiten Gruppen mit Hilfe eines anderen Operationssignals betriebsfähig schaltbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß jede erste Verknüpfungsgliedgruppe ein erstes Verknüpfungsglied (G 1) aufweist, das mit den Ausgängen der Flipflops (FF\ bis FF4) aller vorhergehenden Zählstufen verbundene Eingänge besitzt und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang (J) seines zugehörigen Flipflops verbunden ist, daß jede erste Verknüpfungsgliedgruppe außer der dem Flipflop (FFi) der ernten Zählstufe zugeordneten ein zweites Verknüpfungsglied (Ga) aufweist, das einen mit dem Ausgang des ersten Verknüpfungsgliedes (Gi) derselben Gruppe verbundenen Eingang besitzt und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang (K) des zugehörigen Flipflops (FFX bis FF4) verbunden ist und diesen mit dem gleichen Signal beaufschlagt, wie es am ersten Eingang (J) anliegt, daß jede zweite Verknüpfungsgliedgruppe ein drittes Verknüpfungsglied (G 5) aufweist, das einen mit dem inversen Ausgang (Q) des zugehörigen Flipflops (FFi bis FF4) verbundenen Eingang besitzt und dessen Ausgang mit dem ersten Eingang (J) desselben Flipflops verbunden ist, und daß jede zweite Verknüpfungsgliedgruppe ein viertes Verknüpfungsglied (Gs) aufweist, das einen mit dem ersten Eingang (J) des zugehörigen Flipflops (FFi bis FF4) verbundenen Eingang besitzt und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingpng (K) desselben Flipflops verbunden ist und diesem ein gegenüber seinem ersten Eingang (J)invertiertes Signal zuführt.

2. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des jeweiligen ersten Verknüpfungsglieds (Gi) der ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe (G\, Ga; G\ Gs) einer jeweiligen Zählstufe und gegebenenfalls von Verknüpfungsglieder (G2 bis G*)

weiterer Verknüpfungsgliedgruppen dieser Zählstufe, die die zum Abwärtszählen oder zur Zählervoreinstellung erforderlichen Verknüpfungen herstellen, nach Art einer verdrahteten ODER-Schaltung miteinander verbunden sind.

3. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine NOR-Schaltung, die mit dem Ausgang des jeweiligen ersten Verknüpfungsglieds (G], G>) der ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe (G\, Ga: Gs, Gs) und gegebenenfalls von Verknüpfungsgliedern (Gi bis Ga) weiterer Verknüpfungsgliedgruppen, einer jeweiligen Zählstufe, die die für die Abwärtszählung oder zur Zählervoreinstcllung erforderlichen Verknüpfungen herstellen, zur Bildung der logischen Summe verbunden ist und deren Ausgang mit dem ersten Eingang (J) des Flipflops (FF \ bis FF4) der zugehörigen Zählstufe verbunden ist.

4. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die NOR-Schaltung aus der verdrahteten ODER-Schaltung der Ausgänge der jeweiligen Verkiiüpfungsglieder (G\ bis Cs) und einem nachgeschalteten Inverter (15) besteht.

5. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein weiteres Verknüpfungsglied (16), das einen mit einem Taktsignal beaufschlagten Eingang aufweist und durch das Zähloperationssipnal oder ein anderes Operationssignal steuerbar ist und dessen Ausgang mit dem Takteingang (Qder Flipflops verbunden ist.

6. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der jeweiligen zweiten Verknüpfungsglieder (Ga, Gs) der ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe (Gi. Ga; Cs) jeweils einer Zählstufe nach Art einer verdrahteten ODER-Schaltung verbunden sind und an den zweiten Eingang (K) des Flipflops (FFl bis FF4) der zugehörigen Zählstufe angeschlossen sind.

7. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach einem der Ansprüche ! bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der zweiten Verknüpfungsglieder (Ga, Gs) det ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe (Gi, Ga; Cs, Gs) einer jeweiligen Zählstufe über ein ODER-Glied mit dem zweiten Eingang (K) des Flipflops (FFl bis FF4) der zugehörigen Zählstufe verbunden sind.