DE2406171C3 - Synchron-Mehrzweck-Zähler - Google Patents
Synchron-Mehrzweck-ZählerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Synchron-Mehrzweck-Zähler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Ein Zähler dieser Art ist aus der DE-OS 20 22 801 oekannt. 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 Komplementes 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 to
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
als 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 voreinstellbaren
Umkehrzählers,
F i g. 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
F i g. 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-FIipflop
FFi, FF2, FF3 bzw. FF4 enthält. Jedes_ dieser Flipflops
erzeugt an seinen Ausgängen Q und Q komplementäre Ausgangssirnale, die über entsprechende Gatter bzw.
Glieder 1 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 e;ne 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 t>o
FFi bis FFa 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 FFa werden über μ
Dateneingänge t\ bis t* 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 /4 zugeführten Daten in die Flipflops FFi bis FFt
eingegeben.
Es ist ersichtlich, daß bei dem bekannten voreinstellbaren
Umkehrzähler die Eingabe eines Anfangswartes durch 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 Zälm^ktimpuls 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 der 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
Taktimpulses für die Voreinstellung einer Eingabe der nun in FFi eingetragenen Information in die nächstfolgende
Stufe FFi 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 dcß
ein Umkehrzähler nicht als Schieberegister verwendet werfen kann.
Sind komplementäre Daten erwünscht, dann macht dies erforderlich, daß die am ^-Ausgang der jeweiligen
Stufe ausgegebene Information dem Voreinstellungs-Eingangsanschluß
/ der betreffenden Stufe zugeführt wird. Gleichzeitig wird die vom (^-Ausgang 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 -»ugeführt wird^Die Folge ist eine
wiederholte Umkehr der von dem ζλ-Ausgang ausgegebenen
Information in ihren ursprünglichen Zustand.
Diese kehrt erneut die aus dem (J-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 ΐ
komplementäre Information zu erhalten.
Es wird nun anhand der F i g. 2 eine Ausführungsforni
eines erfindungsgemäßen Synehron-Mehrzweek-Zählers
beschrieben.
Mit FFi bis FF4 sind /AC-Flipflops bezeichnet, die
Zählstufen darstellen. Ihr erster Eingang / ist mit einer Vielzahl von Verknüpfungsgliedern (nachfolgend auch
Operationsglicder genannt), verbunden. Bei dem vorliegenden Beispiel sind jeder Zählstufe fünf NAND-Glieder
Gi bis G5 zugeordnet, deren Ausgänge als ein r> verdrahtetes ODER geschaltet sind. Die Verbindung ist
über einen Inverter 15 an den ersten Eingang J des jeweiligen Flipflops FF angeschlossen. Außerdem ist
jeder Zählstufe ein weiteres NAND-Glied Gs zugeordnet, das ein Schaltgatter bildet und dem das an den >n
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 Subtraktionsopera- ji
tionen durchführen kann. Zu diesem Zweck sind der erste und der zweite Ausgang Qund ^des Flipflops der
jeweiligen Stufe mit einem Eingang eines Additions-Operationsgliedes Gi bzw. eines Subtraktions-Operationsgliedes
G? sämtlicher folgender Stufen verbunden.
Den Flipflops der zweiten und der folgenden Stufen sind außerdem Hilfsglieder Ga zugeordnet, welche mit
den Ausgängen der Operationsglieder Gi bzw. G2 in
Verbindung stehen. Der Ausgang des Hilfsgliedes Ga steht mittels einer verdrahteten ODER-Verbindung mit
dem zweiten Eingang K 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
Ch der jeweiligen Stufe über einen Anschluß 18
zugeleitet wird. Für die Eingabe eines Anfangswertes in den Zähler ist der Eingang des jeweiligen Voreinstell-Operationsgliedes
Gj so geschaltet, daß er eine Information während der Zeit aufnehmen kann,
während seinem zweiten Eingang über einen Anschluß 10 ein Dateft*Oreinstellsignal zugeführt wird. Beim
Betrieb des Zählers als Schieberegister ist der eine Eingang des Schieberegister-Operationsgliedes G4 der
jeweiligen Stufe so geschaltet daß er das Ausgangssignal 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 G4 der ersten Stufe das aus dem Ausgang Q der letzten Stufe w>
angegebene Signal zugeführt wird.
Um ein komplementäres Signal zu erhalten ist jede Stufe mit einem Komplementär-Operationsglied G,
versehen, von dem ein Eingang so geschaltet ist daß er das Ausgangssignal des Ausgangs ^der Stufe empfängt
der das Glied zugeordnet ist während der zweite Eingang mit einem Komplementärsteuersignal aus
einem Eingang 20 beliefert wird
Wenn der Zähler für einen Zählvorgang bestimmt ist, werden die entsprechenden Zähloperationssignale von
den Anschlüssen 17 und 18 über eine ODER-Schaltung 2t und einen Inverter 22 dem einen Eingang des Gliedes
Gs der jeweiligen Stufe als Torsignal zugeführt, wodurch das Schaltgatter Gs geschlossen wird. Gleichzeitig
wird das von der ODER-Schaltung 21 gelieferte Ausgangssignal einem Eingang des Gliedes Ga zugeführt,
so daß während des Zählvorgangs das Hilfsglied 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-Glieder Gi bis G-,, 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 Zähloperationssignal »aufwärts« zugeführt werden. Hierdurch wird die UND-Schaltung
16 gesteuert, wodurch dem Takteingang C jedes Flipflops FF das in Fig. 3B dargestellte Taktsignal
zugeführt wird. Es werden außerdem die Glieder G\ und Ga gesteuert, und es wird dem ersten Eingang J der
ersten Stufe das Zähloperations-Signal »aufwärts« für den Addiervorgang über das Glied G\ und die Schaltung
15 zugeführt. Dieses Signal bleibt angelegt als eine logische »1«. Das Zähloperations-Signal »aufwärts«
wird außerdem über die ODER-Schaltung 21, den Inverter 22 und das Glied Gsdem zweiten Eingang /CaIs
»I« zugeführt. Als Folge hiervon kehrt sich, wie in F i g. 3C dargestellt, der Zustand am Ausgang Q des
Flipflops FF\ der ersten Stufe jedesmal um, wenn ein Taktsignal angelegt wird, und zwar an der Rückflanke
dieses Taktsignals. Das Signal des Ausgangs Q wird den der zweiten und sämtlichen folgenden Stufen zugeordneten
Gliedern Gi zugeführt und die Ausgangssignale dieser Glieder den Eingängen /und K der zugeordneten
Stufe über den Inverter 15 bzw. das Hilfsglied Ga. In ähnlicher Weise werden die Ausgangssignale von jeder
Stufe den Eingängen / und K der Flipflops der folgenden Stufen zugeführt Die hieraus resultierende
Arbeitsweise ist der der Aufwärtszählung bei dem Zähler nach F i g. 1 ähnlich. Das von dem ersten
Ausgang Q des Flipflops FF2 der zweiten Stufe
gelieferte Signal ist in Fig.3D dargestellt das von den
Gliedern Gi und Ga der dritten Stufe gelieferte
Ausgangssignal in Fig.3E und das vom Ausgang Qder
dritten Stufe gelieferte Ausgangssignal in F i g. 3F.
Wird der Zähler abwärts zählend betrieben, d.h. subtrahierend, dann wird dem Anschluß 16 ein
Operations-Signal für eine Subtraktionsoperation zugeführt. In diesem Fall werden die Glieder Gz, Ga und 16
gesteuert und die vom zweiten Ausgang 5 der jeweiligen Stufe gelieferten Ausgangssignale den ersten
und zweiten Eingängen J und K sämtlicher folgender Zählstufen zugeführt Die Folge ist eine ähnliche
Verbindung, wie sie bei F i g. 1 für den Subtraktionsvorgang des Zählers erhalten wird. Der Zähler zählt
jedesmal beim Anlegen eines Taktsignals abwärts.
Zum Voreinstellen des Zählers bzw. zum Eingeben eines gewünschten Anfangswertes in den Zähler
werden den Gattereingängen t\ bis U der betreffenden
Stufen logische Werte zugeführt, die den betreffenden Bits des Anfangswertes entsprechen, und es wird an den
Anschluß 10 ein Voreinstellsignal angelegt. Das Voreinstellsi^nal hat eine mit einer Taktperiode
vergleichbare Dauer während der die den Anschlüssen ■>
ii bis (4 /ugefiihrten Daten über das entsprechende
Glied Gi 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 / und K angelegten Informationen entsprechende Lage gesetzt, und es wird die in den
entsprechenden Flipflops voreingestellte Information an dessen Ausgängen Q »na (? erhalten. Es soll bemerkt
werden, daß während der Operationen mit Ausnahme der Zähloperation der Ausgang der ODER-Schaltung
21 den Wert »0« einnimmt, so dall 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 Gi, 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 G« 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 des 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 Zähler arbeitet bei jedem der Zählvorgänge oder auch bei den anderen Operationen
beim gleichen Taktsignal, so daß keine Schrägstellung der Daten auftreten kann, wenn von einer Zähloperation
zu anderen Operationen oder umgekehrt gewechselt wird. Es ist eine Lieferung der Daten im gleichen
Zeitintervall gewährleistet, und dies erleichtert den Nachrichtenaustausch mit peripheren Schaltungen auf
der Grundlage einer Gleichzeitigkeit. Da kein Pufferspeicher erforderlich ist, um andere Operationen als die
Zählopcration ausführen zu können, wird eine Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit verhindert.
Die Anzahl der Operationsgliedcr G\ bis G*, kann auf
/wci reduziert werden, wenn der Zähler nur entweder
eine Aufwärtszählung oder eine Abwärtszählung in Kombination mit irgendeiner anderen Operation
ausführen können soll. Die verdrahtete ODER-Verbindung der Ausgänge der Operationsglieder vereinfacht
die Anordnung.
Andererseits kann die Anzahl der Operationsglieder auf mehr als fünf erhöht werden. Wenn die Glieder G\
bis G%, die zur Auswahl einer bestimmten Operation dienen, hinsichtlich ihrer Ausgänge über eine emittergekoppelte
Logikschaltung eine ODER-Anordnung aufweisen, kann die Arbeitsgeschwindigkeit gegenüber
einer durch die TTL-Anordnung erreichbaren vergrößert werden. Die verdrahtete ODER-Verbindung der
Glieder Gi bis Gs kann durch die in Fig.4 dargestellte
NOR-Schaltung ersetzt werden, wodurch der Inverter 15 entfällt. Fig.4 entspricht, abgesehen von der
Verwendung einer NOR-Schaltung, einem Teil der Schaltung nach F i g. 2. Entsprechende Teile sind mit
den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 versehen und werden nicht mehr beschrieben. Während gemäß obiger
Beschreibung jede Zählstufe ein /K-Flipflop enthält,
kann statt dessen auch irgendein Flipflop mit einem ersten und einem zweiten Eingang, wenigstens einem
Ausgang und einem Takteingang vorgesehen werden, bei dem der Ausgang jedesmal dann beim Anlegen eines
Taktsignals an den Takteingang seinen Zustand umkehrt bzw. unverändert läßt; wenn sowohl am ersten,
wie auch am zweiten Eingang Signale desselben eüen (z.B. »1«) bzw. anderen (z.B. »0«) logischen Wertes
anliegen und bei dem ferner das Flipflop in einen durch die Signale an seinen Eingängen repräsentierten
Zustand beim Zuführen eines Taktsignals gesetzt wird, wenn der erste und der zweite Eingang Signale von
zueinander verschiedenen logischen Werten empfangen. Das Schaltgatter Gs und das Hilfsgatter Ga werden
so verwendet, daß während des Zählvorgangs sowohl dem ersten als auch dem zweiten Eingang ein Signal
desselben logischen Wertes zugeführt wird, wogegen während anderer Operationen als während der
Zähloperation dem ersten und dem zweiten Eingang zueinander verschiedene logische Werte zugeführt
werden.
In einer Abänderung kann der Inverter 15 weggelassen und es können die Glieder Gi bis G5 durch eine
ODER-Schaltung ersetzt werden. Selbstverständlich ist die Anzahl der Zählstufen nicht auf vier begrenzt. Sie
kann vergrößert oder verkleinert werden.
Wird eine im Zähler voreingestellte Information um eine Bit-Stellung nach vorne verschoben, dann bedeutet
dies, wie ohne weiteres verständlich ist, eine Addition von 1 zu der ursprünglichen Information. Andererseits
entspricht eine Verschiebung um eine Bit-Stellung in umgekehrter Richtung einer Subtraktion um 1 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
to
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 (7)
1. Synchron-Miehrzweck-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, (I) des an den Ausgängen (Q, 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 Ausgstngssignals 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 d'ese Eingangssignale repräsentiert, wobei
jedem Flspflop wenigstens je eine erste und eine
zweite Verknüpfungsgliedgruppe zugeordnet ist und die Verknüpfungsglieder der ersten Gruppen die zur
Durchführung eimer 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
Zähloperationssignals oder die Verknüpfungsglieder der zweiten Gruppen mit Hilfe eines anderen
Operationssignals betriebsfähig schaltbar sind, d a durch
g e k e η in ζ e i c h r j t, daß jede erste
Verknüpfungsgliedgruppe ein erstes Verknüpfungs- J5 glied (G 1) aufweist, das mit Jen 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 (T7Fl) der ersten Zählstufe zugeordneten ein zweites
Verknüpfungsglied (Ga) aufweist, das einen mit dem Ausgang des ersten Vcrknüpfungsgliedes (G 1)
derselben Gruppe verbundenen Eingang besitzt und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang (K) des
zugehörigen Flipflops (FFi 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 (FF\ bis FF4) verbundenen Eingang besitzt und dessen
Ausgang mit dem ersten Eingang (I) desselben Flipflops verbunden ist, und daß jede zweite «
Verknüpfungsgliedgruppe ein viertes Verknüpfungsglied (Gs) aufweist, das einen mit dem ersten
Eingang (])dzs zugehörigen Flipflops (FF\ bis FF4)
verbundenen Eingang besitzt und dessen Ausgang mit dem zweilen Eingang (K) desselben Flipflops mi
verbunden ist und diesem ein gegenüber seinem ersten Eingang ^!invertiertes Signal zuführt.
2. Synchron-Melhrzweck-Zähler nach Anspruch I,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des jeweiligen ersten Vcrknüpfungsglieds (G\) der ι,ϊ
ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe (Gi, Ga; G% Gs) einer jeweiligen Zählstufe und
gegebenenfalls von Verknüpfungsglieder (Gi 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 Verknüpfungsglied:;
(Gi, Gs) 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 Zählervoreinstellung erforderlichen Verknüpfungen herstellen, zur Bildung der logischen
Summe verbunden ist und deren Ausgang mit dem ersten Eingang (J) des Flipflops (FFX 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 Verknüpfungsglieder (Gi bis Gs) und einem nachgeschalteten
Inverter (15) besteht.
5. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach Anspruch I1
gekennzeichnet durch ein weiteres Verknüpfungsglied (16), das einen mit einem Taktsignal beaufschlagten
EingE^g aufweist und durch das Zähloperationssignal oder ein anderes Operationssignal
steuerbar ist und dessen Ausgang mit dem Takteingang (Qder Flipflops verbunden ist.
6. Synchroii-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; G5) jeweils einer Zählstufe
nach Art einer verdrahteten ODER-Schaltung verbunden sind und an den zweiten Eingang (K) des
Flipflops (FF \ bis FFA) der zugehörigen Zählstufe
angeschlossen sind.
7. Synchron-Mehrzweck-Zähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgänge der zweiten Verknüpfungsglieder (Ga, Gs) der ersten und der zweiten Verknüpfungsgliedgruppe
(G\, Ga; Gs. Gs) einer jeweiligen Zählstufe über ein ODER-Glied mit dem zweiten Eingang (K)
des Flipflops (FF \ bis FF4) der zugehörigen
Zählstufe verbunden sind.
Applications Claiming Priority (1)
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