SU767973A1 - Счетчик импульсов с визуальной индикацией - Google Patents

Description

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах различного назначения при визуальной индикации результатов измерения.

Известен счетчик с визуальной' индикацией результата, содержащий последовательно включенные двоично-десятичные декады, выполненные на счетных триггерах, триггер переполнения, дешифраторы, преобразующие информацию двоично-десятичных счетчиков из двоичной формы в десятичную, и знаковые элементы десятичного табло.

В этом устройстве с целью снижения ошибок при съеме результатов измерения гасятся нули на световом табло перед значащими цифрами. Но индикаторные элементы, занимающие неиспользуемую часть светового табло и соединенные через дешифратор со счетчиком, остаются. Это увеличивает размеры пультов контроля и управления, увеличивает габариты приборов, при измерении величин лежащих в широком динамическом диапазоне [1].

Недостатком известного устройства является его сложность.

Известен функциональный счетчик? содержащий входную шину; шину сброса, три шины управления п-разрядный двоичный счетчик, п-разрядпый регистр сдвига, дополнительный счетчик, два элемента И, два ₅ элемента ИЛИ, триггер, первую группу из п-1 элементов И, вторую группу из η элементов И, входная шина соединена со счетным входом п-ра.З; много двоичного счетчика и с первыми сходами п-1 элементов И первой группы, втор п третьим входы 10 каждого из которых соединены с выходами соответствующих разрядов, за исключением первых п-разрядных двоичного счетчика и регистра сдвиг, выходы п-1 элементов И первой группы соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен ^,5 с первыми входами второго элемента ИЛИ и первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход кого торого соединен с первой шиной управления, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с счетным входом празрядного регистра сдвига, выход которого соединен с первым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен с второй шиной управления, третья шина управления соединена с входом стробирования второй группы элементов И, входы которых соединены с выходами п-разрядного двоичного счетчика, выходы второй группы элементов И соединены с соответствующими входами установки разрядов п-разрядного регистра сдвига, шина сброса соединена с вторым входом установки в ноль триггера, с входами сброса п-разрядного двоичного счетчика, п-разрядного регистра сдвига и дополнительного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И.

Известное устройство служит для преобразования в η двоичного числа, накопленного в η-разрядном счетчике к нормализованному виду. Порядок и мантисса нормализованного двоичного числа считываются в устройства обработки данных или индицируются соответственно с выходов дополнительного счетчика и с выходов старших разрядов п-разрядного регистра сдвига че^ рез дополнительные группы стробируемых элементов. Передача регистрируемого числа в нормализованном виде позволяет при заданной относительной погрешности уменьшить общее число шин данных при передаче информации или индикаторных элементов при индикации ]2].

Недостатком известного устройства является то, что его нельзя- использовать для индикации или передачи двоично-десятичного числа ‘в нормализованном виде.

Целью изобретения является получение индикации двоично-десятичного числа в нормализованном виде.

Для достижения поставленной цели в предлагаемый счетчик импульсов с визуальной индикацией, содержащий входную шину, шину сброса, три шины управления, индикаторы кодов мантиссы и порядка, дешифраторы кодов мантиссы и порядка, основной η-декадный счетчик, регистр памяти порядка, дополнительный счетчик, п-1—разрядный регистр сдвига, первую группу из п-1 элементов И, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, вторую группу из 4п элементов И й третью группу элементов И по числу разрядов дополнительного счетчика, выходы которого через третью группу элементов И соединены с входами регистра памяти порядка, выходы которого соединены с входами дешифратора порядка, выход которого соединен с входом индикатора порядка, входы индикатора мантиссы соединены с выходами дешифратора мантиссы, входная шина соединена со счетным входом основного п-декадного счетчика и с первыми входами п-1 элементов И первой группы, прямой выход первого разряда каждой декады, за исключением первой декады основного п-декадного счетчика соединен с вторым входом со ответствующего элемента И первой группы, третий вход которого соединен с выходом соответствующего разряда п-1 разрядного регистра сдвига, выходы элементов И первой группы соединены со входами элемента ₅ ИЛИ, прямой выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управления, вторая шина управления соединена с входами стробирования второй и третьей групп элементов И; соответствующие Ю входы второй группы элементов И соединены с выходами разрядов первой декады и выходами вторых, третьих, четвертых разрядов остальных декад основного п-декадного счетчика, вход сброса которого соединен с входами сброса п-1-разрядного ре^1S гистра сдвига, дополнительного счетчика и с шиной сброса, третья шина управления соединена с входом установки в единицу триггера, введены группа из п-1 элементов ИЛИ и дополнительный 4п-разрядный ре20 гистр сдвига, выход, счетный вход и вход сброса которого соединены соответственно с входом установки в ноль триггера, с выходом элемента И и с шиной сброса, выход элемента ИЛИ соединен со счетными входами дополнительного счетчика и π-1-раз²⁵ рядного регистра сдвига, выходы разрядов которого соединены с первыми входами группы из п-1 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами первых разрядов соответствующих декад, за исключе₃₀ нием первой, основного η-декадного счетчи, ка, выходы группы из п-1 элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами второй группы из 4 п элементов И, выходы которых соединены с входами установки разрядов дополнительного 4п разрядного pels гистра сдвига, выходы старших разрядов которого соединены с входами дешифратора мантиссы..

На чертеже представлена блок-схема счетчика импульсов с визуальной индикацией.

⁴⁰ Счетчик содержит индикаторы 1 и 2 кодов мантиссы и порядка; дешифратор 3 кода мантиссы, дешифратор 4 кода порядка; элемент 5 И; дополнительный 4п разрядный регистр 6 сдвига; регистр 7 памяти порядка;

4S триггер 8; группа из 4п элементов 9, И; группа элементов 9¾ И; дополнительный счетчик 10; группа элементов 11,— 11_г ИЛИ; η-декадный основной счетчик 12; декады 13 , 13_ги 13₃ основного счетчика; группа 14, и 14_г элементов И; элемент 15 ИЛИ; -1-раз⁵⁰ рядный регистр 16 сдвига; шины 17—19 управления; входная шина 20 и шина 21 сброса.

На чертеже входная шина 20 соединена с счетным входом η-декадного счетчика 12 и с первыми входами группы 14,, 14_г элементов И, второй и третий входы каждого из которых соединены с прямыми выходами первого разряда одной из декад счетчика 12 и одного из разрядов регистра 16 сдви га. Так, например, прямые выходы первого разряда декады 13 _а и первого разряда регистра 16 сдвига соединены с вторым и третьим входами элемента 14., И, а прямой выход первого разряда последней декады 13j и прямой выход последнего разряда регистра 16 сдвига соединены с вторым и третьим входами элемента 14_г И, выходы группы элементов 14₁, 14_г И соединены с входами элемента 15 ИЛИ, выход которого соединен со счетными входами регистра 16 сдвига и дополнительного счетчика 10, выходы которого соединены через группу элементов 9 2, И, через регистр 7 памяти порядка и дешифратор 4 порядка с входом индикатора 2 порядка, шина 13 управления соединена с входами стробирования группы элементов 9 г И и группы элементов 9: И, входы которой соединены с выходами разрядов декады 13^ с выходами вторых, третьих четвертых разрядов декад 13 2, 13 j и с выходами группы элементов 1 l_t, 11_гИЛИ, первые входы которых соединены с выходами первых разрядов соответственно декад 13_г, 13j, вторые входы группы элементов 11,, 11_г ИЛИ соединены с выходами соответствующих разрядов регистра 16 сдвига. Так, например, вторые входы первого и последнего элементов 11 _v 11_г ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и последнего разрядов регистра 16, выходы группы элементов 9₁ И соединены с входами установки соответствующих разрядов регистра 6 сдвига, выход которого соединен с входом установки в ноль триггера 8, прямой выход которого соединен с первым входом элемента 5 И, второй вход которого соединен с шиной 17 управления, выход элемента 5 И соединен со счетным входом регистра 6 сдвига, выходы старших разрядов которого соединены через дешифратор мантиссы 3 с входом индикатора мантиссы 1, шина управления 19 соединены с входом установки в единицу триггера. 8, входы сброса регистров 6, 16 сдвига, основного п-декадного счетчика 12 и дополнительного счетчика 10 соединены с шиной 21 сброса.

В начале цикла работы импульс от устройства управления по шине 21 сбрасывает основной 12 и дополнительный Ю счетчики в нуль, обнуляет сдвигающий регистр 6 и 16, заносит единицу в младший разряд регистра 16 сдвига. При приходе десятичного импульса на основной счетчик 12 по переднему фронту импульса изменяется состояние первого разряда второй декады 13 _а и импульс проходит через первый трехвходовый элемент 14, И. Этот импульс через элемент 15 ИЛИ поступает на счетный вход дополнительного счетчика 10 ' и счетный вход сдвигающего регистра 16. Положение единицы в сдвигающем регистре 16 меняется. Теперь единичный потенциал со' сдвигающего регистра 16 подается на второй трехвходовый элемент из I4_1t 14_г И. Че рез этот трехвходовый элемент И пройдет уже сотый импульс, через третий-тысячный импульс й так далее. Таким образом, сдвигающий регистр 16 и трехвходовые элементы 14«, —¹ 14 а И будут отмечать следующие состояния основного счетчика 12—10^f, 10², 10?, 10⁴ и так далее. Импульсы, отвечающие этим состояниям, считываются дополнительным счетчиком 10. Такйм образом, выделяется характеристика или порядок числа.

Положение единицы в сдвигающем регистре 16 характеризует положение запятой для числа, находящегося в основном счетчике 12. Таким образом, после цикла измерения имеем в основном счетчике 12 мантиссу измеренного числа, в сдвигающем регистре 16 положение запятой, в дополнительном счетчике 10 характеристику или порядок числа.

Циклу съему информации предшествует преобразование мантиссы к виду удобному для ее передачи. Содержимое основного счетчика 12 через группу элементов 9, И по сигналу по шине управления 18 переписывается в сдвигающий регистр 6. Положение запятой переписывается в сдвигающий регистр 6 по шине первого разряда каждой декады, начиная со второй, через элементы 1Ц— 11₂ ИЛИ и элементы 9, И. При этом первая единица на регистре 6 сдвига будет представлять собой запятую. По импульсу от устройства управления, поступающему по шине 19 триггер 8 переходитв единичное состояние и тактовые импульсы от устройства' управления по шине 17, или, если представляется возможность использовать входные импульсы проходят элемент 5 И и сдвигают число в регистре 6 сдвига. Первая единица, появившаяся на выходе регистра 6 сдвига, возвращает триггер управления 8 в исходное состояние и элемент 5 И перестает пропускать импульсы от устройства управления, поступающие по шине 17. Дальнейшее продвижение числа вдоль регистра 6 сдвига прекращается. Таким образом, мантисса числа занимает определенное положение, предназначенное для съема информации. Далее мантисса с регистра 6 сдвига через дешифратор кода мантиссы 3 передается на индикатор мантиссы 1. Характеристика или порядок с дополнительного счетчика 10 запоминается на регистре памяти 7 и через дешифратор 4 подается на индикатор 2 порядка.

Таким образом, после цикла преобразования на индикаторах мантиссы 1 и порядка 2 показывается зарегистрированное счетчиком 12 двоично-десятичное число в нормализованном виде.

Claims (2)

1. соединен с первым входом установки в ноль триггера, вход установки в единицу которого соединен с второй шиной управлени , треть  шина управлени  соединена с входом стробировани  второй группы элементов И, входы которых соединены с выходами п-разр дного двоичного счетчика, выходы второй группы элементов И соединены с соответствующими входами установки разр дов п-разр дного регистра сдвига, шина сброса соединена с вторым входом установки в ноль триггера, с входами сброса п-разр дного двоичного счетчика, п-разр дного регистра сдвига и дополнительного счетчика , счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И. Известное устройство служит дл  преобразовани  в п двоичного числа, накопленного в п-разр дном счетчике к нормализованному виду. Пор док и мантисса нормализованного двоичного числа считываютс  в устройства обработки данных или индицируютс  соответственно с выходов дополнительного счетчика и с выходов старших разр дов п-разр дного регистра сдвига через дополнительные группы стробируемых .элементов. Передача регистрируемого числа в нормализованном виде позвол ет при заданной относительной погрешности уменьшить общее число шин данных при передаче ин формации или индикаторных элементов при индикации {2. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что его нельз  использовать дл  индикации или передачи двоично-дес тичного числав нормализованном виде. Целью изобретени   вл етс  получение индикации двоично-дес тичного числа в нормализованном виде. Дл  достижени  поставленной цели в предлагаемый счетчик импульсов с визуальной индикацией, содержащий входную шину, шину сброса, три шины управлени , индикаторы кодов мантиссы и пор дка, дешифраторы кодов мантиссы и пор дка, основной п-декадный счетчик, регистр пам ти пор дка дополнительный счетчик, п-1-разр дный регистр сдвига, первую группу из п-1 элементов И, триггер, элемент И, элемент ИЛИ, вторую группу из 4п элементов И и третью группу элементов И по числу разр дов доЛ лнительногр счетчика, выходы которого через третью группу элементов И соедине йй с входами регистра пам ти пор дка, выходы которого соединены с входами дешифратора пор дка, выход которого соединен с входом индикатора пор дка, входы индикатора мантиссы соединены с выходами дешифратора мантиссы, входна  Шина соединена со счетным входом основного п-декадного счетчика и с первыми входами п-1 элементов И первой группы, пр мой выход первого разр да каждой декады, за исключением первой декады основного п-декадного счетчика соединен с вторым входом соответствующего элемента И первой группы, третий вход которого соединен с выходом соответствующего разр да п-1 разр дного регистра сдвига, выходы элементов И первой группы соединены со входами элемента ИЛИ, пр мой выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первой шиной управлени , втора  шина управлени  соединена с входами стробировани  второй и третьей групп элементов И; соответствующие входы второй группы элементов И соединены с выходами разр дов первой декады и выходами вторых, третьих, четвертых разр дов остальных декад основного п-декадного счетчика, вход сброса которого соединен с входами сброса п-1-разр дного регистра сдвига, дополнительного счетчика и с шиной сброса, треть  шина управлени  соединена с входом установки в единицу триггера, введейы группа из п-1 элементов ИЛИ и дополнительный 4п-разр дный регистр сдвига, выход, счетный вход и вход сброса которого соединены соответственно с входом установки в ноль триггера, с выходом элемента И и с шиной сброса, выход элемента ИЛИ соединен со счетными входами дополнительного счетчика и п-1-разр дного регистра сдвига, выходы разр дов которого соединены с первыми входами группы из п-1 элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами первых разр дов соответствующих декад, за исключением первой, основного п-декадного счетчика , выходы группы из п-1 элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами второй группы из 4 п элементов И, выходы ко торых соединены с входами установки разр дов дополнительного 4п разр дного регистра сдвига, выходы старших разр дов которого соединены с входами дешифратора мантиссы.На чертеже представлена блок-схема счетчика импульсов с визуальной индикацией . Счетчик содержит индикаторы 1 и 2 кодов мантиссы и пор дка; дешифратор 3 кода мантиссы, дешифратор 4 кода пор дка; элемент 5 И; дополнительный 4п разр дный регистр 6 сдвига; регистр 7 пам ти пор дка; триггер 8; группа из 4п элементов 9, И; группа элементов дополнительный счетчик 10; группа элементов 11,- llj ИЛИ; п-декадньш основной счетчик 12; декады 13 , ISjОсновного счетчика; группа 14, и 14j элементов И; элемент 15 ИЛИ; -1-разр дный регистр 16 сдвига; шины 17-19 управлени ; входна  шина 20 и щина 21 сброса. На чертеже входна  шина 20 соединена с счетным входом п-декадного счетчика 12 и с первыми входами группы 14,, Hj элементов И, второй и третий входы каждого из которых соединены с пр мыми выходами первого разр да одной из декад счетчика 12 и одного из разр дов регистра 16 сдвига . Так, например, пр мые выходы первого разр да декады 13 и первого разр да регистра 16 сдвига соединены с вторым и третьим входами элемента 14 И, а пр мой выход первого разр да последней декады ISj и пр мой выход последнего разр да регистра 16 сдвига соединены с вторым и третьим входами элемента 14 И, выходы группы элементов 14,, И И соединены с входами элемента 15 ИЛИ, выход которого соединен со счетными входами регистра 16 сдвига и дополнительного счетчика 10, выходы которого соединены через группу элементов 9, И, через регистр 7 пам ти пор дка и дешифратор 4 пор дка с входом индикатора 2 пор дка, шина IS управлени  соединена с входами стробировани  группы элементов 9
2. 2. И и группы элементов 9i И, входы которой соединены с выходами разр дов декады 13, с выходами вторых, третьих четвертых разр дов декад ISa, 13 и с выходами группы элементов 11, , первые входы которых соединены с выходами первых разр дов соответственно декад 13j, 13, вторые входы группы элементов 11,, 1 ИЛИ соединены с выходами соответствующих разр дов регистра 16 сдвига. Так, например, вторые входы первого и последнего элементов 11.,, 2 ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и последнего разр дов регистра 16, выходы группы элементов 9-| И соединены с входами установки соответствующих разр дов регистра 6 сдвига, выход которого соединен с входом установки в ноль триггера 8, пр мой выход которого соединен с первым входом элемента 5 И, второй вход которого соединен с щиной 17 управлени , выход элемента 5 И соединен со счетным входом регистра 6 сдвига, выходы старщих разр дов которого соединены через дещифратор мантиссы 3 с входом индикатора мантиссы 1, шина управлени  19 соединены с входом установки в единицу триггера. 8, входы сброса регистров 6, 16 сдвига, основного п-декадного счетчика 12 и дополнительного счетчика 10 соединены с шиной 21 сброса. В начале цикла работы импульс от устройства управлени  по шине 21 сбрасывает основной 12 и дополнительный 10 счетчики в нуль, обнул ет сдвигающий регистр 6 и 16, заносит единицу в младший разр д регистра 16 сдвига. При приходе дес тичного импульса на основной счетчик 12 по переднему фронту импульса измен етс  состо ние первого разр да второй декады 13 j и импульс проходит через первый трехвходовый элемент 141 И. Этот импульс через элемент 15 ИЛИ поступает на счетный вход дополнительного счетчика 10 и счетный вход сдвигающего регистра 16. Положение единицы в сдвигающем регистре 16 мен етс . Теперь единичный потенциал со сдвигающего регистра 16 подаетс  на второй трехвходовый элемент из 14, 14 И. Через этот трехвходовый элемент И пройдет уже сотый импульс, через третий-тыс чный импульс и так далее. Таким образом, сдвигающий регистр 16 и трехвходовые элементы 14i- 14j. И будут отмечать следующие состо ни  основного счетчика 12-10, 10, 10, 10 и так далее. Импульсы, отвечающие этим состо ни м, считываютс  дополнительным счетчиком 10. Так1им образом, выдел етс  характеристика или пор док числа . Положение единицы в сдвигающем регистре 16 характеризует положение зап той дл  числа, наход щегос  в основном счетчике 12. Таким образом, после цикла измерени  имеем в основном счетчике 12 мантиссу измеренного числа, в сдвигающем регистре 16 положение зап той, в дополнительном счетчике 10 характеристику или пор док числа. Циклу съему информации предшествует преобразование мантиссы к виду удобному дл  ее передачи. Содержимое основного счетчика 12 через группу элементов 9 И по сигналу по щине управлени  18 переписываетс  в сдвигающий регистр 6. Положение зап той переписываетс  в сдвигающий регистр 6 по щине первого разр да каждой декады, начина  со второй, через элементы 1Ц- 11 ИЛИ и элементы 9| И. При этом перва  единица на регистре 6 сдвига будет представл ть собой зап тую. По импульсу от устройства управлени , поступающему по щине 19 триггер 8 переходитв единичное состо ние и тактовые импульсы от устройства управлени  по щине 17, или, если представл етс  возможность использовать входные импульсы проход т элемент 5 И и сдвигают число в регистре 6 сдвига. Перва  единица, по вивша с  на выходе регистра 6 сдвига, возвращает триггер управлени  8 в исходное состо ние и элемент 5 И перестает пропускать импульсы от устройства управлени , поступающие по шине 17. Дальнейшее продвижение числа вдоль регистра 6 сдвига прекращаетс . Таким образом , мантисса числа, занимает определенное положение, предназначенное дл  съема информации. Далее мантисса с регистра 6 сдвига через дещифратор кода мантиссы 3 передаетс  на индикатор мантиссы 1. Характеристика или пор док с дополнительного счетчика 10 запоминаетс  на регистре пам ти 7 и через дешифратор 4 подаетс  на индикатор 2 пор дка. Таким образом, после цикла преобразовани  на индикаторах мантиссы 1 и пор дка 2 показываетс  зарегистрированное счетчиком 12 двоично-дес тичное число в нормализованном виде. Формула изобретени  Счетчик импульсов с визуальной индикацией , содержащий входную шину, шину