RU1802409C - Reversible counter - Google Patents
Reversible counterInfo
- Publication number
- RU1802409C RU1802409C SU904892582A SU4892582A RU1802409C RU 1802409 C RU1802409 C RU 1802409C SU 904892582 A SU904892582 A SU 904892582A SU 4892582 A SU4892582 A SU 4892582A RU 1802409 C RU1802409 C RU 1802409C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bits
- input
- counting
- elements
- bus
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к устройствам дл разностного счета и может быть использовано , например, дл подсчета разности предметов, перемещающихс в противоположных направлени х. Устройство содержит входные шины 1 и 2 и п счетных разр дов (4-1,4-2, 4-3,...), Каждый 1-й разр д содержит триггер, элемент И и элемент ИЛИ. 2 ил.The invention relates to difference counting devices and can be used, for example, to count the difference of objects moving in opposite directions. The device contains input buses 1 and 2 and n counting bits (4-1,4-2, 4-3, ...). Each 1st bit contains a trigger, an AND element, and an OR element. 2 ill.
Description
Изобретение относитс к устройствам разностного счета и может быть использовано , например дл подсчета разности предметов, движущихс в двух противоположных направлени х.The invention relates to difference counting devices and can be used, for example, to count the difference of objects moving in two opposite directions.
Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройства. Дополнительной целью вл етс устранение зависимости быстродействи устройства от числа вход щих в его состав разр дов.The aim of the invention is to increase the speed of the device. An additional goal is to eliminate the dependence of the device speed on the number of bits included in its composition.
На фиг.1 показана структурна схема устройства дл случа , когда сигналы межразр дного переноса формируютс с инвер- сных выходов триггеров; на фиг.2 - структурна схема устройства дл случа , когда сигналы межразр дного переноса формируютс с пр мых выходов триггеров.Figure 1 shows a block diagram of an apparatus for the case where inter-bit transfer signals are generated from the inverse outputs of the triggers; Fig. 2 is a block diagram of an apparatus for the case where inter-bit transfer signals are generated from the direct outputs of the triggers.
В качестве примера представлено четырехразр дное реверсивное счетное устройство , которое содержит первую 1 и вторую 2 входные шины и счетные разр ды 3, которые пронумерованы в пор дке возрастани номеров I от младшего к старшему 4-1, 4-2, 4-3, 4-4. В каждом 4-том разр де 4-1 содержитс триггер 5-1, элемент И 6-1 и элементAs an example, a four-bit reversible counting device is presented, which contains the first 1 and second 2 input buses and counting bits 3, which are numbered in the order of increasing numbers I from low to high 4-1, 4-2, 4-3, 4 -4. In each 4-th section 4-1 contains trigger 5-1, element And 6-1 and element
ИЛИ 7-1. Нумераци входов элементов И - сверху вниз. Нумераци входов элементов ИЛИ - снизу вверх.OR 7-1. Numbering of inputs of elements AND - from top to bottom. Numbering of inputs of elements OR - from bottom to top.
В соответствии с формулой изобретени св зи между элементами устройства вы- полнены следующим образом. Выход триггера 5-1 каждого разр да (инверсный на фиг. 1 и пр мой на фиг.2) соединен с первым входом элемента И б-i, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 7-i, выход которого соединен со счетным входом Т-триггера 7-0+1) следующего 4-0+1) разр да. Вторые входы элементов И 6-I всех разр дов подключены к первой входной шине устройства 1. Вторые входы элементов ИЛИ 7-i всех разр дов и счетный вход Т- триггера 5-1 первого разр да подключены к второй входной шине устройства 2. В отличие от прототипа, выход элемента И б-i каждого i-ro разр да 4-i соединен с 0+2)-ми входами элементов ИЛИ 7-0+1), 7-0+2), ... всех последующих разр дов 4-0 + 1), 4- 0+2),.... Например, выход элемента И 6-1 первого разр да 4-1 соединен с третьими входами элементов ИЛИ 7-2. 7-3.... второгоIn accordance with the claims, communications between device elements are made as follows. The output of the trigger 5-1 of each category (inverse in Fig. 1 and direct in Fig. 2) is connected to the first input of the element And b-i, the output of which is connected to the first input of the element OR 7-i, the output of which is connected to the counting input T-flip-flop 7-0 + 1) of the next 4-0 + 1) bit. The second inputs of the AND-6-I elements of all bits are connected to the first input bus of the device 1. The second inputs of the OR-7-i elements of all bits and the counting input of the T-trigger 5-1 of the first bit are connected to the second input bus of the device 2. In contrast from the prototype, the output of the element And b-i of each i-ro of category 4-i is connected to the 0 + 2) inputs of the elements OR 7-0 + 1), 7-0 + 2), ... of all subsequent bits 4-0 + 1), 4-0 + 2), .... For example, the output of the AND 6-1 element of the first category 4-1 is connected to the third inputs of the OR elements 7-2. 7-3 .... second
елate
0000
о юabout y
о оoh oh
и последующих разр дов; выход элемента И 6-2 второго разр да 4-2 соединен с четвертыми входами элементов ИЛИ 7-3, 7-4, ... третьего и последующих разр дов и т.д.and subsequent bits; the output of AND element 6-2 of the second category 4-2 is connected to the fourth inputs of OR elements 7-3, 7-4, ... of the third and subsequent bits, etc.
Входные шины 1 и 2 при подсчете предметов могут быть подключены к выходам соответствующих датчиков. Начальное состо ние устройства устанавливаетс подачей импульсного единичного сигнала на вход Уст О перед началом работы. При этом все триггеры 5-I устанавливаютс по входу R в нулевое (выключенное) состо ние, когда потенциальный единичный сигнал присутствует на инверсном выходе, а потенциальный нулевой - на пр мом выходе. Одновременное действие сигналов на шинах 1 и 2 не допускаетс . Шины 1 и 2 представл ют собой шины соответственно частичного 1 и полного 2 обращени .Input buses 1 and 2, when counting objects, can be connected to the outputs of the respective sensors. The initial state of the device is set by applying a pulse single signal to the input Set O before starting work. In this case, all 5-I triggers are set at the input R to the zero (off) state when the potential single signal is present at the inverse output, and the potential zero signal at the direct output. The simultaneous action of signals on buses 1 and 2 is not allowed. Tires 1 and 2 are tires of partial 1 and full 2, respectively.
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
Операци полного обращени осуществл етс в устройстве по окончании действи единичного сигнала на шине 2 полного обращени . При этом единичный сигнал с шины 2 поступает на счетный Т-вход триггера 5-1 и далее через вторые входы элементов ИЛИ предыдущих разр дов на счетные входы триггеров последующих разр дов (с выхода элемента ИЛИ 7-1 на счетный вход триггера 5-2, с выхода элемента ИЛИ 7-2 на счетный вход триггера 5-3 и т.д.). По окончании действи единичного сигнала на шине 2 триггера 5-1, 5-2, 5-3, ... переключаютс в противоположное состо ние.The complete reversal operation is carried out in the device upon termination of the action of a single signal on the complete reversal bus 2. In this case, a single signal from bus 2 is fed to the counting T-input of trigger 5-1 and then through the second inputs of OR elements of the previous bits to the counting inputs of triggers of subsequent bits (from the output of the OR 7-1 element to the counting input of trigger 5-2, from the output of the OR element 7-2 to the counting input of the trigger 5-3, etc.). At the end of the action of a single signal on the bus 2 of the trigger 5-1, 5-2, 5-3, ... switch to the opposite state.
Операци нулевого частичного обращени выполн етс только дл устройства на фиг. 1. С по влением единичного сигнала на шине 1 частичного обращени , он поступает на вторые входы элементов И всех счетных разр дов. Действие этого сигнала про вл етс на выходах элементов И только тех счетных разр дов, триггеры которых хран т нулевое значение. С выхода элемента И самого первого, начина с младшего, разр да, хран щего нулевое значение; сигнал поступает через элементы ИЛИ на счетные входы триггеров всех последующих разр дов. По окончании действи единичного сигнала на шине 1 частичного обращени эти триггеры переключаютс в противоположное состо ние .The zero partial access operation is performed only for the device of FIG. 1. With the appearance of a single signal on the partial access bus 1, it arrives at the second inputs of AND elements of all the counting bits. The effect of this signal is manifested at the outputs of AND elements of only those counting bits whose triggers store a zero value. From the output of the And element of the very first, starting from the youngest, a bit storing a zero value; the signal enters through the OR elements to the counting inputs of the triggers of all subsequent bits. At the end of the action of a single signal on the partial access bus 1, these triggers switch to the opposite state.
Операци единичного частичного обращени выполн етс только дл устройства на фиг.2. С по влением единичного сигнала на шине 1 частичного обращени он поступает на вторые входы элементов И всех счетных разр дов. Действие этого сигнала про вл етс на выходах элементов И только тех счетных разр дов, триггеры которыхA single partial access operation is performed only for the device of Fig. 2. With the advent of a single signal on the partial access bus 1, it arrives at the second inputs of AND elements of all the counting bits. The effect of this signal is manifested at the outputs of AND elements of only those counting bits whose triggers
хран т единичное значение. С выхода элемента И самого первого, начина с младшего , разр да, хран щего единичное значение, сигнал поступает через элементыstore a single value. From the output of the And element of the very first, starting from the lowest, a bit storing a unit value, the signal enters through the elements
ИЛИ на счетные входы триггеров всех последующих разр дов. По окончании действи единичного сигнала на шине 1 частичного обращени эти триггеры переключаютс в противоположное состо ние.OR to the counting inputs of the triggers of all subsequent bits. At the end of the action of a single signal on the partial access bus 1, these triggers switch to the opposite state.
Различие в работе счетного устройства при выполнении операций нулевого и единичного частичного обращени обусловлено разнотипностью примен емых дл реализации этих операций триггеров. ПриThe difference in the operation of the calculating device when performing operations of zero and single partial circulation is due to the different types of triggers used to implement these operations. At
5 этом схемотехническое решение одинаково .5, the circuitry is the same.
Если устройство предусматривает (фиг.1) операции нулевого частичного и полного обращени , то дл увеличени модул If the device provides (Fig. 1) operations of partial and full reversal, then to increase the module
0 хранимого в счетном устройстве результата необходимо подать сигнал вначале на шину0 of the result stored in the counting device, it is necessary to send a signal first to the bus
1 частичного, а затем на шину 2 полного обращени ; дл уменьшени модул хранимого в счетном устройстве результата необ5 ходимо подать сигнал вначале на шину 2 полного, а затем па шину 1 частичного обращени .1 partial, and then to the tire 2 of complete circulation; in order to reduce the module of the result stored in the meter, it is necessary to first apply a signal to the full bus 2, and then to the partial access bus 1.
Если устройство предусматривает (фиг,2) операции единичного частичного иIf the device provides (FIG. 2) single partial and
0 полного обращени , то дл увеличени модул хранимого в счетном устройстве результата необходимо подать сигнал вначале на шину 2 полного, а затем на шину 1 частичного обращени , а дл уменьшени мо5 дул хранимого в счетном устройстве результата необходимо подать сигнал вначале на шину 1 частичного, а затем на шину0 of complete circulation, in order to increase the module of the result stored in the meter, it is necessary to first send a signal to the full bus 2, and then to the partial bus 1, and to reduce the modules of the result stored in the meter, it is necessary to first send the signal to the partial bus 1, and then to the bus
2 полного обращени .2 full circulation.
При этом длительность сигнала должнаIn this case, the signal duration should
0 превышать врем его распространени по логическим элементам устройства. Длительность паузы между входными сигналами должна превышать врем переключени триггеров и врем возвращени логических0 exceed its propagation time over the logical elements of the device. The pause time between input signals must exceed the trigger switching time and the logic return time
5 элементов устройства в исходное состо ние .5 elements of the device in the initial state.
Так как двойное частичное или двойное полное обращение результата, хранимого в счетных разр дах, не приводит к измене0 нию этого результата, то после поступлени двух сигналов на одну из шин 1 или 2 устройства , результат, хранимый в его счетных разр дах , остаетс прежним.Since double partial or double complete reversal of the result stored in the counting bits does not lead to a change in this result, after two signals arrive on one of the buses 1 or 2 of the device, the result stored in its counting bits remains the same.
Перечисленные особенности в работеThe listed features in work
5 счетного устройства обусловливают возможность применени его совместно с двум датчиками без каких-либо промежуточных между датчиками и счетным устройством элементов дл подсчета предметов , объектов, частиц, меток, рисок и т.д.5 of the counting device make it possible to use it together with two sensors without any intermediate between the sensors and the counting device elements for counting objects, objects, particles, marks, marks, etc.
При этом возможен подсчет как их количества , если они движутс относительно датчиков в одном направлении (суммирование, вычитание), так и разности в их количестве, если они движутс относительно датчиков в двух противоположных направлени х. Реализаци любого из этих вариантов (суммирование , вычитание, реверсивный счет) однотипна. Достаточно на две соответствующих шины 1 и 2 устройства подать сигналы с выходов двух датчиков. При фиксации объекта (предмета, частицы, метки, риски и т.д.) дважды одним и тем же датчиком (соответствующий объект зашел за зону действи одного датчика, не дошел до зоны действующего датчика и вернулс ) результат в предлагаемом счетном устройстве остаетс неизменным.In this case, it is possible to calculate both their number if they move relative to the sensors in one direction (summation, subtraction), and the difference in their number if they move relative to the sensors in two opposite directions. The implementation of any of these options (summation, subtraction, reverse counting) is the same. It is enough to send signals from the outputs of two sensors to two corresponding buses 1 and 2 of the device. When fixing an object (object, particles, tags, risks, etc.) twice with the same sensor (the corresponding object went beyond the range of one sensor, did not reach the zone of the active sensor and returned), the result in the proposed calculating device remains unchanged.
Пусть в разр дах содержитс исходный результат 0101, содержимое самого младшего разр да указано справа, а самого старшего - слева,Suppose that the bits contain the initial result 0101, the contents of the smallest bit are indicated on the right, and the oldest - on the left,
Дл увеличени содержимого разр дов (фиг.1) на единицу провод т сначала операцию нулевого частичного обращени исходного результата. Получают в разр дах промежуточный результат 1001. С полученным промежуточным результатом осуществл ют операцию полного обращени . Получают в разр дах окончательный результат 0110, на единицу больший исходного . Дл уменьшени содержимого разр дов на единицу провод т с исходным результатом 0101 сначала операцию полного обращени . Получают в разр дах промежуточный результат 1010. С полученным промежуточным результатом осуществл ют операцию нулевого частичного обращени , Получают в разр дах окончательный результат 0100, на единицу меньший исходного .To increase the contents of the bits (Fig. 1) by one, the operation of zero partial reversal of the initial result is carried out first. An intermediate result 1001 is obtained in bits. A complete reversal operation is performed with the obtained intermediate result. The final result 0110 is obtained in bits, one greater than the original. In order to reduce the contents of the bits by one, a complete inversion operation is carried out with an initial result of 0101. An intermediate result 1010 is obtained in bits. A zero partial reversal operation is performed with the obtained intermediate result. The final result 0100 is obtained in bits, one less than the initial one.
Дл увеличени содержимого разр дов (фиг.2) на единицу провод т сначала операцию полного обращени исходного результата 0101. Получают в разр дах промежуточный результат 1010, С полученным промежуточным результатом осуществл ют операцию единичного частичною обращени . Получают в разр дах окончательный результат 0110, на единицу больший исходного . Дл уменьшени содержимого разр дов на единицу провод т с исходным результатом 0101 сначала операцию единичного частичного обращени . Получают в разр дах промежуточный результат 1011. С полученным промежуточным результатом осуществл ют операцию полного обращени . Получают в разр дах окончательный результат 0100, на единицу меньший исходного .In order to increase the contents of the digits (Fig. 2) by one, the operation of complete reversal of the initial result 0101 is carried out first. The intermediate result 1010 is obtained in the digits. A single partial reversal operation is performed with the obtained intermediate result. The final result 0110 is obtained in bits, one greater than the original. In order to reduce the contents of the bits by one, a single partial call operation is performed first with the initial result 0101. An intermediate result 1011 is obtained in bits. A complete reversal operation is carried out with the obtained intermediate result. The final result is obtained in bits 0100, one less than the initial one.
При увеличении содержимого 1111 счетных разр дов на единицу окончательным состо нием разр дов вл етс состо ние 0000. При уменьшении содержимого 0000 разр дов на единицу окончательным состо нием вл етс состо ние 1111.When the contents of 1111 count bits are increased by one, the final state of the bits is the state 0000. When the contents of 0000 bits are reduced by one, the final state is the state 1111.
Технико-экономическа эффективностьFeasibility
от использовани изобретени заключаетс from the use of the invention is
в повышении быстродействи устройства иin improving device performance and
устранении зависимости быстродействи отeliminating performance dependencies on
числа разр дов.number of bits.
Быстродействие устройства (как предлагаемого , так и выбранного в качестве прототипа ) можно оценить минимальным временем между следующими друг за другом входными сигналами Тмин. Если быстродействие элементов И, ИЛИ, триггеров прин ть примерно одинаковым и обозначить т, то дл предлагаемого устройстваThe performance of the device (both proposed and selected as a prototype) can be estimated by the minimum time between successive input signals Tmin. If the speed of the elements AND, OR, triggers is taken to be approximately the same and denoted by m, then for the proposed device
Тмин 6Г.Caraway seeds 6G.
так как в соответствии с описанием работы устройства длительность входного импульсного сигнала должна превышать 3 г, и длительность паузы также должна превышатьsince, in accordance with the description of the operation of the device, the duration of the input pulse signal must exceed 3 g, and the pause duration must also exceed
3 г(дл наихудшего случа , когда сигнал поступает с входной шины 1). Кроме того, дл предлагаемого устройства Тмин, не зависит от числа разр дов преобразовател .3 g (for the worst case, when the signal comes from input bus 1). In addition, for the inventive device, Cmin is independent of the number of bits of the converter.
Исход из описани работы прототипаBased on the description of the prototype
Тмин. (2 г 4-2т) -п, где п - число разр дов устройства прототипа (дл наихудшего случа , когда сигнал поступает с входной шины 8 и проходит через элементы ИЛИ всех разр дов , переключа триггеры всех разр дов.Caraway. (2 g 4-2t) -n, where n is the number of bits of the prototype device (for the worst case, when the signal comes from input bus 8 and passes through the OR elements of all bits, switching the triggers of all bits.
Быстродействие прототипа, таким образом, тем ниже, чем больше он содержит разр дов .The speed of the prototype, therefore, is lower, the more it contains bits.
Выигрыш в быстродействии может бытьPerformance gains could be
22
оценен числом - п, которое показывает, воestimated by the number - n, which shows in
ОABOUT
сколько раз частота входных импульсов предлагаемого устройства может быть выше частоты входных импульсов прототипаhow many times the frequency of the input pulses of the proposed device can be higher than the frequency of the input pulses of the prototype
(при условии, что предлагаемое устройство и прототип реализованы на одной и той же элементной базе и имеют одинаковое число разр дов). Выигрыш наблюдаетс при числе разр дов два и более.(provided that the proposed device and prototype are implemented on the same elemental base and have the same number of bits). A gain is observed with a number of bits of two or more.
Производными от повышени быстродействи вл ютс такие технико-экономические показатели, как расширение области применени и повышение производительности систем, в состав которых входит предлагаемое устройство.Techno-economic indicators, such as the expansion of the scope and increase in the productivity of the systems comprising the proposed device, are derivatives of improved performance.
Описание составлено исход из услови , что выходные сигналы снимаютс с пр мых выходов триггеров.The description is based on the condition that the output signals are removed from the direct outputs of the triggers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904892582A RU1802409C (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Reversible counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904892582A RU1802409C (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Reversible counter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1802409C true RU1802409C (en) | 1993-03-15 |
Family
ID=21550985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904892582A RU1802409C (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Reversible counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1802409C (en) |
-
1990
- 1990-12-19 RU SU904892582A patent/RU1802409C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1707760,кл. Н 03 К 23/58, 1989. Авторское свидетельство СССР Ne 1358091, кл. Н 03 К 23/58, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU1802409C (en) | Reversible counter | |
SU1051556A1 (en) | Device for reducing information redundancy | |
SU1043639A1 (en) | One-bit binary subtractor | |
SU1242984A1 (en) | Converter of representation form of logic functions | |
SU1043630A1 (en) | Module for non-repeated function realization | |
SU1651377A1 (en) | Up-down counting device | |
SU1608800A1 (en) | Positional code encoder | |
SU424142A1 (en) | DEVICE COMPARISON OF TWO NUMBERS IN DIGITAL CODE | |
SU1653154A1 (en) | Frequency divider | |
US3337721A (en) | Count by six counter | |
SU1571579A1 (en) | Device for division binary numbers by three | |
SU1508203A1 (en) | Binary encoder | |
SU1117631A1 (en) | Device for sorting numbers | |
SU1388850A1 (en) | Device for modulo p addition and subtraction of numbers | |
SU1444748A1 (en) | Device for comparing numbers | |
SU504225A1 (en) | Device for converting pulse signals | |
SU1667243A1 (en) | Counting device | |
SU1756881A1 (en) | Modulo arithmetic unit | |
SU478303A1 (en) | Device for comparing n binary numbers | |
SU1035601A2 (en) | Multiplication device | |
SU985758A1 (en) | Radar signal processing device | |
SU1432784A1 (en) | Converter of binary code to residual class system code | |
SU1580563A1 (en) | Device for checking equal-weight code | |
SU1215116A1 (en) | Device for determining shortest path of independent transporting robot | |
SU602918A1 (en) | Circular interpolator |