RU1811004C - Реверсивный двоичный счетчик - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к электронной и вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматики и вычислительных устройствах, а также в других област х техники, где используютс  счетчики среднего быстродействи . Сущность изобретени :реверсивный двоичный счетчик содержит входные шины сложени  (4) и вычитани  (5) и три счетных разр да (1-3), три элемента ИЛИ (1,) и три формировател  единичного импульса по переднему фронту входного сигнала (1.3- 3,3).:.4.ил.

Description

Изобретение относитс  к электронной и. вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматики и вычислительных устройствах, а также в других област х техники, гд$ используютс  электронные счетчики среднего быстродействи .

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства реверсивного двоичного счетчика. Поставленна  цель достигаетс  при снижений быстродействи  счетчика.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема трехразр дного реверсивного :двоичного счетчика; на фиг. 2 -временна  диаграмма его работы: на фиг. 3,4 -возможные варианты построени  формирователей единичного импульса по переднему фронту входного сигнала

Реверсивный двоичный счетчик содержит первый, второй и третий счетные разр -. ды 1 ... 3, входную шину сложени  4 и входную шину вычитани  5. Каждый.счетный разр д содержит счетный триггер 1.1, 2.1,3.1. элемент ИЛИ 1.2. 2.2.3.2, формирователь единичного импульса по переднему фронту входного сигнала 1.3, 2.3, 3.3.

В соответствии с фиг. 1 входна  шина вычитани  5 соединена с первыми входами элементов ИЛИ 1.2, 2.2, 2.3, входна  шина сложени  4 соединена со вторым входом элемента ИЛИ 1.2. Выходы элементов ИЛИ 1,2,.2,2,3.2 соединены со счетными входами триггеров 1.1, 1.2, 3.1 соответственно, а инверсные выходы этих Триггеров соединены со входами формирователей единичных импульсов по переднему фронту входного сигнала 1.3, 2.3, 33. Выходы формирователей единичных импульсов по переднему фронту входного сигнала 1.3 и 2.3 соединены соответственно со вторыми входами элементов ИЛИ 2.2 и ЗД.

Реверсивный двоичный счетчик работает следующим образом.

Пусть счетчик находитс  в состо нии 000, при поступлении счетных импульсов на входную шину сложени  4 будет выполн тьс  операци  пр мого счета. По окончании

w

fe

00

первого счетного импульса счетный триггер 1.1 перейдёт в единичное состо ние, и в счетчике будет записано двоичное число 001. По окончании следующего тактового импульса счетный триггер 1.1 перейдет из единичного состо ни  в нулевое, сигнал на его инверсном выходе изменитс  с нулевого на единичный, в результате чего с выхода формировател  единичного импульса по переднему фронту входного сигнала 1.3 через элемент ИЛИ 2.2 на вход счетного триггера 2.1 поступит импульс, переключающий этот триггер в единичное состо ние. Таким образом , в счетчике окажетс  записанным число 010. Дальнейша  работа счетчика в режиме пр мого счета будет осуществл тьс  аналогично в соответствии с временной диаграммой (фиг, 2), причем при достижений счетчиком состо ни м он последующим счетным импульсом переводитс  в состо ние 000, и цикл его работы повтор ётс . .,s . V -... :- -..-. .. . /:. -V .

Пусть реверсивный двоичный счетчик находитс  в состо нии III, при поступлении сметных импульсов на входную шину вычитани  5 будет выполн тьс  операци  обратного счета. Первый счетный импульс черед элементы ИЛИ 1.2, 2.2, 2.3 поступает на счетные входы триггеров 1.1. 2.1, 3.1, перевод  их в единичное состо ние. При этом реверсивный двоичный счетчик переходит в промежуточное состо ние 000. На инверсных выходах счетных триггеров нулевой сигнал мен етс  на единичный, в результате чего с выходов формирователей единичного импульса пр переднему фронту входного сигнала 1.3 и 2.3 через элементы ИЛИ 2.2 и 2.3 на счетные входы счетных триггеров 2.1 и 3.1 поступают импульсы, перевод щие эти триггеры в единичное состо ние. Окончательное состо ние реверсивного двоичного счетчика при этом будет 110. Дальнейша  работа счетчика в режиме обратного счета будет осуществл тьс  аналогичное соответствии с временной диаграммой (фиг. 2). При достижении реверсивным двоичным счетчиком состо ни  000 он последующим счет- ным импульсом переводитс  в состо ние 111, и цикл работы повтор етс .

Один из возможных вариантов формировател  единичного импульса по переднему фронту входного сигнала (фиг. 3) содержит соединенный одной обкладкой со входом формировател  7 конденсатор 8, втора  обкладка которого соединена с анодом полупроводникового диода 9, который катодом подключен к выходу формировател  10, а между анодом диода и минусом цепи питани  включен резистор 11.

Другой возможный вариант формировател  единичного импульса по переднему

фронту входного сигнала (фиг. 4) содержит конденсатор 12, соединенный со входом 7 и

выходом 10 формировател , и полупроводниковый диод 13, соединенный катодом со входом 7, а анодом - с выходом 10 формировател .

Электрические параметры диодов 9,13, конденсаторов 8,12 и резистора 11 выбираютс  с учетом типа элементов ИЛИ и счетных триггеров, используемых в

реверсивном счетчике (в зависимости от напр жени  питани  микросхем, их времени задержки, уровней сигналов логического О и логической 1),

Технико-экономический эффект от изобретёни  обусловлен упрощением устройства . По сравнению с прототипом, в каждом разр де которого содержитс  счетный триггер , э/гемент ИЛИ и два элемента И, в прёд- лагаемом реверсивном двоичном счетчике

каждый разр д содержит счетный триггер, элемент ИЛИ и формирователь единичного импульса по переднему фронту входного

сигнала. ; ; .;. /. . .-. . Схемотехническа  реализаци  схем И в

существующих сери х интегральн ых микросхем значительно сложнее, чем реализаци  формировател  единичного импульса по переднему фронту входного сигнала, два варианта представлены в данном описании.

За счет упрощени  устройства достигнуто улучшение следующих преимущест- венных показателей: снижение стоимости устройства, его массы и габаритов, повышение его надежности, ..

Формул а изобретени 

Реверсивный двоичный счетчик, содержащий входную шину сложени , входную шину вычитани  и счетные разр ды, каждый из которых содержит элемент ИЛИ, с выходом которого соединен счетный вход счетного триггера, первый вход элемента ИЛИ

первого счетчика разр да подключен к шине вычитани , а второй его вход - к шине сложени , о т л и чаю щ и и с   тем, что, с

целью упрощени  счетчика, входна  шина вычитани  соединена с первым входом элемента ИЛИ каждого разр да, начина  с второго , в каждый разр д дополнительно введен формирователь единичного импульса по переднему фронту входного сигнала, вход которого соединен с инверсным выходом счетного триггера, а выход -с вторым входом элемента ИЛИ последующего разр да.

f ООН 81

ФиЦ

п

Нг

А

№

Фиг.4