SU1005318A2 - Реверсивный счетчик с групповым переносом - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для суммирования или вычитания импульсных последовательностей .

По основному авт. св. Ν' 799147 известен реверсивный счетчик с групповым переносом, содержащий первый, второй и третий разряды, первый и второй тактовый вход каждого из кото.рых соединены соответственно с шинами сложения' и вычитания, прямой й инверсный выходы каждого разряда, кроме третьего, соединены с прямым и инверсными входами всех старших ₁₅ разрядов, а каждый из разрядов содер· жит первый, второй, третий, четвертый элементы И-НЕ, инвертор и первый и второй элементы И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами 20 соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых соедине- ₍ ны с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с прямым выходом данного разряда, входом инвертора и первыми входами первой· и второй групп входов по И второго элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с инверсным выходом разряда и первыми входами первой и второй групп входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИуНЕ, первый тактовый вход разряда соединен с вторыми входами первых групп входов по И первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ, а вторые входы вторых групп входов по И первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с вторым тактовым входом разряда, прямые и инверсные входы разряда соеди3 йены с дополнительными входами соотИ-НЕ и шина управления, которая соеветственно первых и вторых групп входов по И элементов И-ИЛИ-НЕ J.

Недостатком этого реверсивного счетчика с групповым переносом яв- § ляются ограниченные функциональные возможности. Действительно, этот счетчик позволяет проводить счет только по одному модулю.

Целью изобретения является расши- is рение функциональных возможностей..

Поставленная цель достигается тем, Uto в реверсивный счетчик с групповым переносом содержащий первый, второй и третий разряды,первый и вто- is рой тактовый вход каждого из которых соединены соответственно с шинами сложения и вычитания, прямой и инверсный выходы каждого разряда, кроме третьего, соединены с прямыми ₂о и инверсными входами всех старших разрядов, а каждый из разрядов содержит первый, второй, третий, четвертый элементы И-НЕ, инвертор и первый и второй элементы И-ИЛИ-НЕ, js выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых соединены с вторыми входами и соответственно второго и первого элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с прямым выходом данного разряда, входом инвертора и первыми входами первой й второй групп входов по И второго элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с инверсным'выходом разряда и первыми входами первой и второй групп входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, первый тактовый вход разряда соединен с вторыми входами первых групп входов по И первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ, а вторые входы вторых групп входов по И первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с вторым тактовым входом разряда, прямые и инверсные входы разряда соединены с дополнительными входами соответственно первых и вторых групп входов по элементов И-ИЛИ-НЕ, введены первый и второй дополнительные элементы

динена с первыми входами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательным входом второй группы входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разряда, выход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательными входами второго и четвертого элементов И-НЕ и первой группы входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разряда, вторые входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и прямым выходами первого разряда, третьи входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и прямым выходами третьего разряда, четвертый вход пер·» вого дополнительного элемента И-НЕ • соединен с инверсным выходом второго разряда, а четвертый вход второго Дополнительного элемента И-НЕ соединен с шиной суммирования.

На чертеже показана структурная схема реверсивного счетчика с групповым переносом.

Реверсивный счетчик с групповым переносом содержит первый 1-^второй и третий 3 разряды, первый и второй тактовый вход каждого из которых соединены соответственно с шинами сложения 4. и вычитания 5, первый 6 и второй 7 дополнительные элементы И-НЕ и шину 8 управления^, прямой и инверсный выходы каждого разряда, кроме третьего, соединены с прямыми и инверсными входами всех старших разрядов. Каждый из разрядов 1, 2 и содержит первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12 элементы И-НЕ, инвертор 13 и первый 14 и второй 15 элементы И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого 9 и второго 10 элементов И-НЕ, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго 10 и первого 9 элементов И-НЕ, выход первого элементе 9 И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента 11 И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента 12 И-НЕ, выход которого соединен с прямым выходом данного разряда, входом инвертора 13 и первыми . входами первой и второй групп входов .5 ПО53И 6 по И второго элемента 15 И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента 12 И-НЕ, выход инвертора 13 соединен с инверсным выходом разряда и. первыми входа- 5 ми первой и второй групп входов по И первого элемента 14 И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 11 И-НЕ, первый тактовый вход разряда соединен с вторыми входами первых групп входов по И первого 14 и второго 15 элементов И-ИЛИ-НЕ, а вторые входы вторых групп входов по И первого 14 и второго 15 элементов И-ИЛИ-НЕ соеди- ^,5 йены с вторым тактовым входом разряда, прямые и инверсные входы разряда соединены с дополнительными входами соответственно первых и вторых групп входов по И элементов 14 и 15 ²⁰

И-ИЛИ-НЕ. Шина управления соединена с первыми входами первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемента 6 И-НЕ соединен с вспомогательным ²⁵ входом второй группы входов по И первого элемента 14 И-ЙЛИ-НЕ второго разряда 2, выход второго дополнитель- . ного элемента 7 И-НЕ соединен с вспомогательными входами в.орого ТО и 30 четвертого 12 элементов И-НЕ и первой группы входов по И первого элемента 14 И-ИЛИ-НЕ второго разряда 2, вторые входы первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ соеди- ₃₅ йены соответственно с инверсным и прямым выходами первого разряда 1, третьи входы первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и 40 прямым выходами третьего разряда 3, четвертый вход первого дополнительного элемента 6 И-НЕ соединен с инверсным выходом второго разряда 2, а четвертый вход второго дополнительного элемента 7 И-НЕ соединен с шиной 4.

Реверсивный счетчик с групповым переносом работает следующим образом.

В режиме обычного двоичного счета на шину управления 8 подан сигнал, равный логическому нулю, который, поступая на входы элементов 6 и 7 И-НЕ, закрывает последние и на выходах этих элементов будет постоянно высокий уровень напряжения. Следовательно, элементы 6 и 7 И-НЕ не влияют на работу реверсивного счетчика с групповым переносом, поэтому при поступлении импульсов на шину 4 счетчик работает в режиме суммирования, при поступлении импульсов на шину 5 счетчик работает в режиме вычитания.

В режиме работы счетчика в качестве реверсивного делителя частоты по модулю 6 на шину управления 8 подан сигнал, равный логической единице. В этом случае элемент 7 И-НЕ корректирует работу счетчика в режиме суммирования, а элемент И-НЕ 6 - в режиме вычитания.

Действительно, допустим в начальный момент времени счетчик находится в нулевом состоянии (на выходах элементов 9 И-ЛЕ низкий уровень напряжения, на входных, шинах 4 и 5 также низкий уровень напряжения.

При появлении на шине 4 импульсов положительной полярности осуществляется суммирование поступающих импульсов, при этом после прихода пятого импульса второй разряд устанавливается в нулевое состояние, -а первый и третий разряды счетчика - в единичное состояние. Следовательно, на выходах элементов 12 И-НЕ первого 1 и третьего 3 разрядов устанавливается высокий уровень напряжения, подготавливая .элемент 7 И-НЕ к срабатыванию. С приходом шестого импульса сложения первый разряд устанавливается в нулевое состояние, одновременно на выходе элемента 7 И-НЕ появляется сигнал, равный логическому нулю, который закрывает элемен- ’ * ты 12 и 14 и устанавливает второй разряд в нулевое состояние. Поскольку на выходе элемента 12 И-НЕ второго разряда 2 появляется сигнал, равный логической единице, то третий разряд устанавливается в нулевое состояние и схема возвращается в исходное состояние. Таким образом, осуществляется деление входной последовательности импульсов на шесть в режиме суммирования.

В режиме вычитания в-момент, когда счетчик находится в нулевом состоянии и на выходах элементов 13 всех разрядов - логическая единица, открывается элемент 6 И-НЕ, на входе этого элемента появляется сигнал, равный логическому нулю, который закрывает вторую группу входов по Й элемента 14 И-ИЛИ-НЕ второго разря

1005313 да 2 счетчика. Следовательно, с приходом по шине 5 импульса вычитания первый и третий разряды счетчика установятся в единичное состояние, а второй разряд останется в нулевом состоянии. Далее с приходом импульсов вычитания осуществляется вычитание содержимого счетчика и с приходом шестого импульса вычитания счетчик устанавливается в исходное нуле второй дополнительные элементы И-НЕ ] и шина управления, которая соединена. с первыми входами первого и второго' дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательным входом второй группы входов по И' первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разряда, выход второго дополнительно ного элемента И-НЕ соединен с всповое состояние.

Так осуществляется деление входной последовательности импульсов на шесть в режиме вычитания.

Введение дополнительных элемен- 15 тов и новых связей в счетчике позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно: позволяет не только осуществлять обычный двоичный счет, но и реверсивный пере-20 счет поступающих импульсов по модулю шесть, что важно для целого класса устройств дискретной автоматики и Вычислительной техники.

Claims (1)

1. 3 1 йены с дополнительными входами соот ветственно первых и вторых групп входов по И элементов И-ИЛИ-НЕ f 1 . Недостатком этого реверсивного счетчика с групповым переносом  вл ютс  ограниченные функциональные возможности. Действительно, этот счетчик позвол ет проводить счет только по одному модулю. Целью изобретени   вл етс  расши рение функциональных возможностей.. Поставленна  цель достигаетс  те в реверсивный сметчик с групповым переносом содержащий первый, вт рой и третий разр ды,первый и второй тактовый вход каждого из которы соединены соответственно с шинами сложени  и вычитани , пр мой и инверсный выходы каждого разр да, кро ме третьего, соединены с пр мыми и инверсными входами всех старших разр дов, а каждый из разр дов содержит первый, второй, третий, четвертый элементы И-НЕ, инвертор и первый и второй элементы И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и вто рого элементов И-НЕ, выходы которых соединены с вторыми входами и соответственно второго и первого элемен тов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с пр мым выходом данного разр да, входом инвертора и первыми входами первой и второй групп входов по И второго элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым вх дом четвертого элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с инверснымвыходом разр да и первыми входами первой и второй групп входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, первый тактовый вход разр да соединен с вторыми входами первых групп входов по И первого и второго элементов 1ЬИЛИ-Н а вторые входы вторых групп входов по И первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с вторым тактовым входом разр да, пр мые и инверсные входы разр да соединены с дополнительными входами соответственно первых и вторых групп входов по элементов И-ИЛИ-НЕ, введены первый и второй дополнительные элементы 84 И-НЕ и шина управлени , котора  соединена с первыми входами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательным входом второй группы входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разр да, выход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательными входами второго и четвертого элементов И-НЕ и первой группы входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разр да, вторые входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами первого разр да, третьи входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами третьего разр да, четвертый вход пер вого дополнительного элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом второго разр да, а четвертый вход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с шиной суммировани , На чертеже показана структурна  схема реверсивного счетчика с групповым переносом. Реверсивный счётчик с групповым переносом содержит первый 1- второй 2-и третий 3 разр ды, первый и второй тактовый вход каждого из которых соединены соответственно с шинами сложени  4. и вычитани  5 первый 6 и второй 7 дополнительные элементы И-НЕ и шину 8 управлени , пр мой и инверсный выходы каждого разр да, кроме третьего, соединены с пр мыми и инверсными входами всех старших разр дов. Каждый из разр дов 1, 2 и 3содержит первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 12 элементы И-НЕ, инвертор 13 и первый 14 и второй 15 элементы И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого 9 и второго 10 элементов И-НЕ, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго 10 и первого 9 элементов И-НЕ, выход первого элемента 9 И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента 11 И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента 12 И-НЕ, выход которого соединен с пр мым выходом данного разр да , входом инвертора 13 и пепвыми . входами первой и второй групп входов . 51 по и второго элемента 15 И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента 12 И-НЕ, выход инвертора 13 соединен с инверс ным выходом разр да и.первыми входами первой и второй групп входов по И первого элемента 1 И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 11 И-НЕ, первый тактовый вход разр да соединен с рторыми входами первых групп входов по И первого Ц и второго 15 элементов И-ИЛИ-НЕ, а вторые входы вторых групп входов по И первого k и второго 15 элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с вторым тактовым входом разр да , пр мые и инверсные входы разр да соединены с дополнительными входами соответственно первых и вторых групп входов по и элементов Ц и S И-ИЛИ-НЕ. Шина управлени  соединена с первыми входами первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемен та 6 И-НЕ соединен с вспомогательным входом второй группы входов по И пер вого элемента I И-ЙЛИ-НЕ второго разр да 2, выход второго дополнитель ного элемента 7 И-НЕ соединен с вспо могательными входами в.орого ТО и четвертого 12 элементов И-НЕ и первой группы входов по И первого элемента 14 И-ИЛИ-НЕ второго разр да 2 вторые входы первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами первого разр да 1, третьи входы первого 6 и второго 7 дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами третьего разр да 3, четвертый вход первого дополнительного элемента 6 И-НЕ соединен с инверсным выходом второго разр да 2, а четвертый вход второго дополнительного элемента 7 И-НЕ соединен с шиной k. Реверсивный счетчик с групповым переносом работает следующим образом . В режиме обычного двоичного счета на шину управлени  8 подан сигнал , равный логическому нулю, который , поступа  на входы элементов 6 и 7 И-НЕ, закрывает последние и на выходах этих элементов будет посто  но высокий уровень напр жени . Следовательно , элементы 6 и 7 И-НЕ не B вли ют на работу реверсивного счетчика с групповым переносом, поэтому при поступлении импульсов на шину счетчик работает в режиме суммировани , при поступлении импульсов на шину 5 счетчик работает в режиме вычитани . В режиме работы счетчика в качестве реверсивного делител  частоты по модулю 6 на шину управлени  8 подан сигнал, равный логической единице . В этом случае элемент 7 И-НЕ корректирует работу счетчика в режиме суммировани , а элемент И-НЕ 6 - в режиме вычитани . Действительно, допустим в начальный момент времени счетчик находитс  в нулевом состо нии (на выходах элементов 9 И-ЛЕ низкий уровень напр жени , на входных, шинах и 5 также низкий уровень напр жени . При по влении на шине k импульсов положительной пол рности осуществл етс  суммирование поступающих импульсов , при этом после прихода п того импульса второй разр д устанавливаетс  в нулевое состо ние, -а первый и третий разр ды счетчика - в единичное состо ние. Следовательно, на выходах элементов 12 И-НЕ первого 1 и третьего 3 разр дов устанавливаетс  высокий уровень напр жени , подготавлива  .элемент 7 И-НЕ к срабатыванию . С приходом шестого импульса сложени  первый разр д устанавливаетс  в нулевое состо ние, одновременно на выходе элемента 7 И-НЕ по вл етс  сигнал, равный логическому нулю, который закрывает элементы 12 и Ц н устанавливает второй разр д в нулевое состо ние. Поскольку на выходе элемента 12 И-НЕ второго разр да 2 по вл етс  сигнал, равный логической единице, то третий разр д устанавливаетс  в нулевое состо ние и схема возвращаетс  в исходное состо ние. Таким образом, осуществл етс  деление входной последовательности импульсов на шесть в режиме суммировани . В режиме вычитани  в ..момент, когда счетчик находитс  в нулевом состо нии и на выходах элементов 13 всех разр дов - логическа  единица, открываетс  элемент 6 И-НЕ, на входе этого элемента по вл етс  сигнал, равный логическому нулю, который закрывает вторую группу входов по И элемента Т И-ИЛИ-НЕ второго разр да 2 счетчика. Следовательно, с приходом по шине Ч импульса вычитаний первый и третий разр ды счетчика установ тс  в единичное состо ние, а второй разр д останетс  в нулевом состо нии. Далее с приходом импульсов вычитани  осуществл етс  вычитание содержимого счетчика и с приходом шестого импульса вычитани  счетчик устанавливаетс  в исходное нулевое состо ние. Так осуществл етс  деление входной последовательности импульсов на шесть в режиме вычитани . Введение дополнительных элементов и новых св зей в счетчике позвол ет расширить функциональные возмож ности устройства, а именно: позвол ет не только осуществл ть обычный двоичный счет, но и реверсивный пере счет поступающих импульсов по модулю шесть, что важно дл  целого класса устройств дискретной автоматики и б)«числительной техники. Формула изобретени  Реверсивный счетчик с групповым переносом по авт. св. № 7991, о тличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него введены первый и 1 188 второй дополнительные элементы И-НЕ и шина управлени , котора  соединена , с первыми входами первого и второго дополнительных элементов И-НЕ, выход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательным входом второй группы входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разр да, выход второго дополнительного элемента И-НЕ соединен с вспомогательными входами второго и четвертого элементов И-НЕ и первой группы , .входов по И первого элемента И-ИЛИ-НЕ второго разр да, вторые входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсным и пр мым выходами первого разр да, третьи входы первого и второго дополнительных элементов И-НЕ соед11нены ссютветственно с инверсным и пр мым выходами третьего разр да, четвертый вход первого дополнительного элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом второго разр да, а четвертый вход в,торого дополнительного элемента И-НЕ соединен с шиной суммировани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 7991 7, кл. Н 03 К 23/02, U.0.75 (прототип).