SU1348997A1 - Реверсивный счетчик импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при проектированииреверсивных цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счислени . Цель изобретени  - повышение надежности устройства - достигаетс  путем сокращени  на две межэлементные св зи общего количества межэлементных св зей устройства и выполнени  устройства по схеме, приведенной на чертеже. Устройство содержит входные шины 28 и 29 и разр ды 1, 2 и 3, каждый из которых выполнен на троичных элементах 4-15, 16-21 и 22-27. Система тактового питани  счетчика - трехфазна . С тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на шины 28 и 29, а также считываетс  информаци  с элементов 7-9, 18, 19,26 и 27; тактовыми импульсами второй и третьей фаз считываетс  информаци  соответственно с элементов 4, 5, 10, 11, 15, 20-23 и 6, 12-14, 16, 17, 24 и 25. Каждый следующий импульс поступает на шины 28 и 29 через три фазы или один такт. Работа устройства по сн етс  таблицей и временными диаграммами , приведенными в описании изобретени . 1 табл.,2 ил. (Л 28 со 4 ОО СО со

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при проектировании реверсивных цифровых вычислительных устройств с двоичной системой счислени .

Цель изобретени  - повышение надежности устройства.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет сокращени  на две межэлементные св зи общего количества межэлементных св зей устройства. На фиг, 1 приведена (в качестве примера) схема трехразр дного реверсивного счетчика импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы работы предлагаемого счетчика.

Схема (фиг. 1) содержит разр ды 1-3. Ра з-р д 1 Содержит первый-две- I надцатый троичные элементы 4-15; разр д 2 - первый-шестой троичные элементы 16-21, разр д ji - первый-шестой троичные элементы 22-27. Схема содержит также входные шины 28 и 29.

Выходы троичных элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с положительными суммирующими входами троичных элементов 6, 18 и 24, с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 6, 18 и 24 и с первыми положительными вычитающими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 5, 17 и 23 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов 6, 18 и 24, с отрицательными вычитающими входами троичных элементов 6, 18 и 24 и с первыми положительными суммирующими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 6, 18 и 24 соединены соответственно с положительными суммирующими входами троичных элементов 8, 20 и 26 и с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 9, 21 и 27; положительные суммирующие входы троичных элементов 4, 16 и 22 соединены соответственно с отрицательными суммирующими входами троичных элементов 5, 17 и 23; вторые положительные суммирующие входы троичных элементов 7, 19 и 25 соединены соответственно с отрицательными вычитающими входами троичных элементов 7, 19 и 25; выходы троичных элементов 20 и 26 соединены соответственно с положительными вычитаю- шими входами троичных элементов 16

489972

и 22; выходы троичных элементов 21 и 27 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элементов 17 и 23; выход тро- ичного элемента 19 соединен с положительным суммирующим входом троичного элемента 22; положительный суммирующий вход троичного элемента 22

д соединен с вторым Лоложительным суммирующим входом троичного элемента 25. В разр де 1 входна  шина 28 соединена с положительным суммирующт входом троичного элемента 4; входна 

g шина 29 соединена с положительным вычитающим входом троичного элемента 4 и отрицательным вычитающим входом троичного элемента 5; выходы троичных элементов 8 и 9 соединены соот„ ,, ветственно с положительным суммирующим и положительным вычитаюЕцим входами троичного элемента 10, выход которого соединен с положительным суммирующим входом троичного элемента

25 12 и отрицательным суммирующим входом троичного элемента 13, выходы троичных элементов 12 и 13 соединены соответственно с положительными вычитающими входами троичных элемен30 тор 3 и 9; первый положительный сум- мируюгций вход и первый отрицательный вычитающий вход троичного элемента 14 соединены между собой; выход троичного элемента 14 соединен с отрицательным вычитающим входом троичного элемента 19; выход троичного элемента 6 соединен с первым положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами троичного элемента 11, выход троичного элемента 8 соединен с отрицательным суммирующим входом троичного элемента 10 и положительным вычитающим входом троичного элемента 11, выход троичного элемента 9 соединен с отрицательным вычитающим входом троичного элемента 10 и- вторым положительным суммирующим входом троичного элемента 11, выход которого соединен с первым положительным суммирующим входом троичного элемента 16 и с вторым положительным суммирующим и вторым отрицательным вычитающим входами троичного элемента 14. Входна  шина 28 соединена с положительным суммирующим и отрицательным вычитающими входами троичного элемента 15, выход которого соединен с отрицательным вычитающим входом троичного элемента 7, выход которо35

45

50

55

31

го соединен с вторым положительным суммирующим входом троичного элемента 16, вторым отрицательным суммирующим входом троичного элемента 17 и с первым положительным суммирующим входом троичного элемента 14.

На фиг. 2 обозначено: временные диаграммы 30-32 соответственно импульсов первой-третьей фаз тактового питани ; временные диаграммы 33 и 34 соответственно импульсов на щинах 28 и 29; временные диаграммы 35-58 соответственно импульсов записи и считывани  на элементах 4-27.

Система тактового питани  счетчика - трехфазна . Тактовым импульсом первой фазы поступают положительные и отрицательные импульсы на щины 28 и 29, а также считьгоаетс  информаци  с элементов 7--9, 18, 19, 26 и 27; тактовыми импульсами второй и третьей фаз считываетс  информаци  соответственно с элементов 4, 5, 1U, 11, 15, 20-23 и 6, 12-14, 16, 17, 24, 25. Каждый следующий импульс поступает на шины 28 и 29 через три фазы или один такт.

та 7, который поступает во второй Счетчик реализован на троичных эле-зо разр д.

ментах, которые выполн ют операции, описьшаемые в таблице. Суммирующие входы эквивалентны вычитающим входам за исключением знака выходного импульса , который  вл етс  противоположным , а первый и второй суммирующие (вычитающие) входы эквивалентны между собой (см. таблицу).

На элементах 12(13), 20(21) и 26(27) положительные импульсы формируют состо ние +1 (-1)счетчика соответственно первого, второго и третьего разр дов. На элементах 7, 11 и 19 формируютс  импульсы переноса первого и второго разр дов соответственно .

Дл  представлени  чисел в счетчике используетс  двоична  система счислени  с числами 1,0,1, где знак числа определ етс  знаком старшего разр да.

Поступление положительного импульса (+1) на шину 28 или 29, которые эквивалентны между собой, прибавл ет к содержимому счетчика положительную единицу, поступление отрицательного импульса (-1) прибавл ет отрицательную единицу.

Если счетчик находитс  в нулевом состо нии, то первый положительный импульс, поступаюший на одну из входных шин,устанавливает его первый разр д в состо ние +1, а второй положительный импульс перевод ит первый разр д в состо ние О и, пройд  через выход переноса первого разр да (положительный импульс с элемента 11) во второй разр д, устанавливает его в состо ние +1 и т.д. Поступление отрицательных импульсов на одну из входных шин вызывает последовательное убывание накопленного в нем положительного числа, а затем после перехода через нуль - накапливание отрицательного числа. Одновременное поступление на шины 28 и 29 разнопол рных импульсов не измен ет состо ние разр дов счетчика , так как эти импульсы компенсируют друг друга. Одновременное поступление двух положительных (отрицательных ) импульсов не измен ет состо ние первого разр да, а приводит к по влению положительного (отрицательного) импульса переноса на выходе элемен

5

0

5

0

5

Выходы элементов 7 и 11 эквивалентны между собой по взаимодействию на состо ние второго разр да. Наличие обратной св зи позвол ет хранить результаты сложени  (вычитани ), т.е. обеспечивает хранение состо ни  +1 (-1) разр да счетчика в виде генерации импульсов положительной пол рности на его выходе.

Дл  обнулени  счетчика необходимо ввести в каждый разр д шину обнулени : перва , втора  и треть  шины обнулени  подключаютс  к вычитающим входам элементов 12-13, 20-21 и 26- 27 соответственно.

При поступлении импульсов.на шины обнулени  происходит компенсаци  импульсов состо ни  разр дов счетчика , т.е. их обнуление.

При записи кода необходимо в каждый разр д счетчика ввести установоч ную шину, соединенную с вторым положительным складывающим входом элемента 12 (20, 26) и вторым отрицательным складывающим входом элемента 13 (21, 27) дл  первого (второго, третьего ) разр да. На указанные шины подаютс  значени  разр дов записываемого кода.

5

На фиг. 2 показана временна  диаграмма счета импульсов, поступающих на входные шины:

+1, +1, +1, -1, +1, -1 -на шину

28;

О, +1, -«-I, -1, О, О - на шину 29 в результате состо ние разр дов счетчика мен етс  следующим образом: 001 ,,; ,,; ,„.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении положительного импульса на шину 28 во врем  тактового импульса первой фазы первого такта согласно логике работы элемен- т а, записанной в таблице, производитс  запись на складывающие входы элементов 4 и 15; импульсом второй фазы положительный импульс с элемента 4 передаетс  на положительный складывающий вход элемента 6 и положительный вычитающий вход элемента 7, а положительный импульс с элемента 15 передаетс  на второй положительный складывающий вход элемента 7; импульсом третьей фазы положительный импульс с элемента 6 передаетс  на складывающий вход элемента 11. Импульсом первой фазы второго такта положительный импульс с элемента 8 передаетс  на положительный складывающий вход элемента 10 и положительный вычитающий вход элемента 1 1: и1-1пульсом второй фазы положительный импульс с элемента 10 передаетс  на складывающий вход элемента 12; импульсом третьей фазы с элемента 12 считываетс  положительный импульс, который образует состо ние +1 первого разр да счетчика . Результирующее состо ние выходов трехразр дного счетчика .

При поступлении во втором - шестом тактах последующих импульсов на входные щины 28 и 29 счетчик работает аналогично.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Реверсивный счетчик импульсов, содержащий первую и вторую входные шины и разр ды, первый разр д содержит первый, второй, третий, четвертый, п тый, шестой, седьмой, восьмой, дев тый , дес тый, одиннадцатый и двенадцатый троичные элемента, каждый разр д, кроме первого, содержит первый , второй, третий, четвертый, п 48997б

   тый и шестой троичные элементы, в

   каждом разр де выход первого троичного элемента соединен с положительным и отрицательным cyммиpyюш ми входами третьего и первым положительным вычитающим входом четвертого троичных элементов, выход второго троичного элемента соединен с положи1Q тельным и отрицательным вычитающими I входами третьего и первым положительным суммирующим входом четвертого троичных элементов, выход третьего троичного элемента соединен с поло15 жительным суммирующим входом п того и с отрицателным суммирующим входом шестого троичных элементов, положительный суммирующий вход первого и отрицательный суммирующий вход вто2Q рого троичных элементов соединены между собой, второй положительный суммирующий вход и отрицательный вычитающий вход четвертого троичного элемента соединены между собой, в

   25 каждом разр де, кроме первого, выходы п того и шестого троичных элементов соединены соответственно с положительными вычитающими входами первого и второго троичных элементов,

   2Q выход четвертого троичного элемента соединен с положительным суммирующим входом первого троичного элемента следующего разр да, в каждом разр де , кроме первого и второго, положительный суммирующий вход первого и второй положительньй суммирующий вход четвертого троичных элементов соединены между собой, в первом разр де перва  входна  шина соединена

   д„ с положительным суммирующим входом nepisoro троичного элемента, втора  входна  шина соединена с положительным нычитающим входом первого и отрицательным вычитающим входом вто . рого троичных элементов, выходы п того и шестого троичных элементо13 соединены соответственно с положительным с ммирующим и положительным вычитающим входами седьмого троичного элемента , выход которого соединен с положительным суммир пощим входом дев того и отрицательным суммирующим входом дес того троичных элементов, выходы которых соединены соответственно с положительными вычитающими входами п того и шестого троичных элементов, первый положительный суммирующий вход н первый отрицательный вычитающий вход одиннадцатого троичного

   35

   50

   55

   элемента соединены между собой, выход одиннадцатого троичного элемента соединен отрицательным вычитaюпц м входом четвертого троичного элемента второго разр да, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности , в первом разр де выход третьего троичного элемента соединен с первым положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами восьмого троичного элемента, выход п того троичного элемента соединен с отрицательным суммирующим входом седьмого и положительным вычитающим входом восьмого троичных элементов, выход шестого троичного элемента соединен с отрицательным вычитающим входом седьмого троичного элемента и вторым положительным суммирующим входом восьмого троичного Элемента, выход которого соединен с первым

   О

   1

   2

   О

   1

   1,2

   2

   положительным суммирующим входом первого троичного элемента второго раэр да и с вторым положительным суммирующим и вторым отрицательным вычитаю цим входами одиннадцатого троичного элемента первого разр да, перва  входна  шина соединена с положительным суммирующим и отрицательным вычитающим входами двенадцатого троичного элемента, выход которого соединен с отрицательным вычитающим входом четвертого троичного элемента, выход которого соединен с вторым положительным суммирующим входом первого и вторым отрицательным суммирующим входом второго троичных элементов второго разр да и с первым положительным суммирующим входом одиннадцатого троичного элемента первого разр да

   О

   О

   О

   -1

   -1

   + 1

   + 1

   JL импульсы т/пе фаз/ууео источника питани 

   Запись „+1 Запись „ - /

   Редактор М. Петрова

   Составитель А. Ранов Техред Л.Олийнык

   Заказ 5199/56Тираж 899Подписное

   ВНИИПН Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   1 Ct umbiSoHue „ - 1 - - ciJumbiSoHue „ О Л- а итывание

   Фиг г

   РСорректор Г. Решетник