Реверсивный счетчик в избыточном коде

 

Изобретение относится к вычислительчой технике и способствует повышенига быстродействия вычислительных устройств. Реверсивный счетчик состоит из каскадов, каждый из которых включает элементы И11.1-16.1 и 11,2-16,2, счетные триггеры 18.1-20.1 и 18.2-20.2, элементы ИЛИ 21.1 -23.1. и 21.2-23.2. Введение.в каждый каскад элементов И 17.1 и 17.2, элементов НЕ 24.1 и 24.2, пьосодов 10; 1 и 10.2 соответственно входа 7 во всех каскадах , кроме первого, и кода управления в кажд.т счетный триггер 18.1- 20.1 и 18.2-20.2 обеспечивает неодновременное распространение сигнала переноса между каскадами устройства. 1 ил., 1 табл. ю (Л OD ЯиА

А1

ССЮЗ СОРЕ ТОНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н9) (!1) л) 4 Н 03 К 23/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

t г

1

ГОСУДМ СТВЕННЬ)Ч! КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (2 1) 408 7088 /2 4-2 1 (22) 19 ° 05.86 (46) 23.07.88. Бп)л. F 27 (7f) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72). В.Е.Золотовский, P.Â,Kîðîáêîí и В.Н.Вольвач (53) 621.374.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! !003356 кл. Н 03 Н 23/40, 1983 °

Тарабрин Б.В. Справочник по интегральныи микросхемам.- М.: Энергия, 1980 с. 142, 694; рис. 5-170.

Г(54) РЕВЕРСИВНЫЙ СЧЕТЧИК В ИЗБЫТОЧИОИ КОДЕ (57} Изобретение относнтся к вычислительч и технике и способстВует повьплению быстродействия вычислительных устройств. Реверсивный счетчик состоит из каскадов, каждый иэ которых включает элементы И 1!.1-16.1 и

11,2-16,2, счетные триггеры 18.1-20.! и 18.2-20.2, элементы ИЛИ 2!.1 -23.1. и 21.2-23.2. Введение,в каждый каскад элементов И 17 ° 1 и 17.2, элементов

НЕ 24.1 и 24.2, выходов 10;1 и 10.2 соответственно входа 7 во всех каскадах, кроме первого, и входа управления в каждь)й счетный триг1ер 18.120, 1 и 18. 2-20.2 обеспечивает неодно" временное распространение сигнала переноса между каскадами устройства.

1 ил., 1 табл.

1/б !! 917

И-ббб б1бвтб ббия res ббоб ббтб бт к 1бллбиглиТР11 б.н(бй 1 РХНИКР И Мол(б Т бЫТЬ Исиб)ЛЬ— зовано в нбгбисб1б1телб, п.гх устройствах

vc т1бо11г. г вл х управления, изме рител ьной тРхиике и т.д. Цель изобретения — повышение быстродействия, что достигается эа счет введения новых конструктивных признаков, обеслечинан1п1их неодновременное lp распространение сигналов переноса ме:яду каскадами устройства .

На чертеже приведена схема двухкаскадного реверсивного счетчика в избыточно!я коде., 15

На схеме обознаЧено: первый каскад 1, второй каскад 2, первая вход" ная шина 3, вторая входная шина 4; первый, второй входы 5. 1 и р. 1 каскада t; пе бвый, второй и третий входы 20

5.2, 6.2 и 7 каскада 2; первый, второй н третий выходы 8.f, 9,! и 10. каскада 1", первый второй и третйй вЫходы 8.2, 9.2 и 10.2 каскада 2; первый — седьмой элементы И 1!.1-17.125 каскада 1, первый - седьмой элементы

И f1,2-17.2 каскада 2; первый - тре- i тий счетные триггеры 18.1-20.! каскада 1; первый — третий счетные триггеры 18.2-20.2 каскада 2; первый - 30 третий элементы ИЛИ 21 ° 1-.23. f элементы каскада 1, первый - третий элементы ИЛИ 21.2-23.2 каскада 2, элементы

HE 24.1 и 24. 2 соответственно каскадов 1 и 2; информационные выходы

25.1 и 25.2 соответственно каскадов

Ф и 2.

На схеме входы 5.1 и 6.1 каскада

f соединены соответственно с вход" ными шинами 3 и 4, выходы 8.1 и 9.! 40 каскада 1 - с входами 5.2 и 6.2 каскада 2, выходы 5. и 5.2 - соответственно с первыми входами элементов

ИЛИ 21.! и 21.2, с первыми входами элементов И 11.1 и 11.2, с первыми входами элементов И 13.t и 13.2, входы 6.1 и 6.2 соединены соответственно с нторымн входами элементов

ИЛИ 21.1 н 21 ° 2, с первыми входами элементов И 12.1 и 12.2, с первыми входами элементов И 14.1 и 14.2, вторые входы элементов И 14.1 и 14.2 соединены соответственно с инверсными выходами триггеров 18.1 и 18.2, третьи входы элементов И 14.! и 14.2 соединены соответственно с инверсными

55 выходами триггеров 19,1 и 19.2, вто" рые входы элементов И 1!.! и 11.2 соединены соответственно с прямымн вббхбблб1лби т1ббгггг pn1 I R. 1 и I Â. 2 нто"1 рыс вход11 эленеltTnB И 12. н 12. 2

СОРЛИНЕИЛ1 СООТВРТСТВЕНбЮ С ИННЕРСНЫми влбходами триггеров !8,1 18.2, первые входы элементов И 15.! и 15.2 соединены соответственно с инверсными выходами триггерон !8.1 и l8.2, выходы элементов И 15.1 и !5.2 соединены соответственно с выходами 9.1 н 9.2, первые входы элементов И 16.t и 16.2 соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 18.1 и !

8.2, вторые входы элементов И l6.t и 16.2 соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 19.1 и

19.2, выходы элементов И 16.1 и 16.2 соединены соотнетственно,с выходами

8.1 н 8.2, выходы элементов И 11.1 и

11.2 соединены соответственно с первьп4и входами элементов ИЛИ 22.1 и

22.2, выходы элементов И 12.1 и 12,2 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 22.f и 22.2, выходы элементов И !3.1 и 13.2 соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 23.1 и 23.2, выходы элементов И 14.1 и 14.2 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 23.1 и 23.2, вход 7 каскада 2 соединен с выходом IО.t.каскада

1, входы элементов HE 24.1 и 24 ° 2 соединены соответственно с входами

5.1 и 5.2, выходы элементов HE 24.t

I и 24 .2 - соответственно с первыми входами элементов И 17.1 и !7,2 ° вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 16.1 и 16.2, выходы элементов И 17.1,и

17.2 соединены соответственно с третьими входами элементов ИЛИ 23.! и

23.2, четвертые в! оды ксторых соединены соответственно с выходами элементов И 15.1 и 15.2, вторые входы которых соединены соответственно С прямыми выходами триггеров 20.1 н

20.2 и с вторыми входами элементов

И 13. 1 и 13.2, инверсные выходы триггеров 20.1 и 20.2 соединены соответ- ственно с третьими входами элементов

И 16.1 и 16.2, выходы элементов ИЛИ

21.1-23.1 соединены соотнетственно с входами управления триггеров 18.120.1, выходы элементов ИПИ 21,1-23.2 соединены соответственно с входами управления триггеров !8.2-20.2, счетные входы которых соединены с входом

7 и выходом 10.2, счетные входы триггеров 18. 1-20. I соединены с выходом!

4!!9!/

Формул а

55

10,1 и с выкипим элемента ИЛИ 21,1, информационные выходы 25,1 соединены с прямымн выходами триггеров 18. 120,1, информационные выходы 25.2 соединены с прямыми выходами триггеpos 18.2-20.2.

Шина 3 является шиной сложения, шина 4 - шиной вычитания. Выходы 8. 1 и 8.2 являются выходами переноса, а выходы 9.1 и 9.2 - выходами заема.

° Счетчик функционирует следующим образом.

Перед началом работы все триггеры каскадов устанавливаются в "0" (шина установки в "О" не показана).

Счетчик работает в избыточном четверичном коде. Для представления четверичной цифры н каскаде исполь- . зуются три двоичных разряда. Разрешено использование следующих четверичных цифр: +3(011), +2(0!0), +1(001), 0(000) ° -1(111), -2 (1 10) .

Работа счетчика описывается таблицей.

Иэ таблицы видно,. что перенос в старший каскад из некоторого каскада счетчика при такой организации словения « вычитания не зависит от переноса, приходящего из младшего каскада, т.е. последний не может вызвать перенос в старший каскад. Это исключает возможность возникновения пробега переноса более, чем через один каскад, т.е. быстродействие счетчика оказывается высоким, примерно равным быстродействию параллельного счетчика.

Пусть в каскадах счетчика записан некоторый код. На входах управления

Т-триггеров формируется сигнал "1", если данный триггер при приходе сигнала на счетный вход счетчика должен проинвертироваться, или "0", если не должен проинвертироваться. При поступлении сигнала на яходные шины

3 или 4 по его переднему фронту фор» мируются сигналы, управляющие счетиыии входами триггеров 18.1-20.1 младшего каскада !. (Длительность сигнала на счетном входе должна быть не менее времени срабатывания элементов И и ИЛИ). По заднему фронту сигнала на счетном входе выбранные триггеры инвертируются.

Пусть, например, на шину 3 сложе ния поступают четыре импульса, затем на виму 4 вычитания - два импульса, затем на шину 3 - четыре импульса и затем íI шину 4 шесть имиульсон.

При этом клгкады гчетчпка ирии пчают в соитветстн:и с таблицей следующие энячения (значение младшего каскада записывается справа): (00)+(0+1)i

+ (О+ 2)+ (0+ 3) + ф 0) - (+ 1-1) -(+ 1-2) +

f (0+ 3)+ (+1 О) +(+ !+ )+ (+ !+2)-(+ !+ 1)-(+1 О)-Г-!+!)-(+1-2)-(0+1)-(О О), !

О:где знак или -" между скобками обозначает приход импульса соответственно сложения или вычитания.

В предлагаемом счетчике время его срабатывания складывается иэ времени !

5 срабатывания триггера, времени срабатывания двух элементов И, элемента

ИЛИ н элемента HE изобретения

Ренерсинпый счетчик н избыточном коде, содержащий первую и вторую входные шины и п каскадов, перный н второй входы первого иэ которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, первый и нтОрой выходы каждого каскада соединены соответственно с первым и вторым входами последующего каскада, каждый каскад содержит три счетных триггера, три элемента ИЛИ н первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, в каждом каскаде первый вход соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ и с первыми входами первого, третьего элементов И, второй вход соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ н с первыми входами второго и четвертого элементов

И, второй и третий входы последнего

Н9 которых соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго счетных триггеров, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инвер* сным выходами первого и счетного триггера, перный вход и выход пятого, элемента И соединены соответстненно с инверсным выходом первого счетного триггера н с вторым выходом, первый, второй входы и ныход шестого элемента И соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго счетных триггеров и с первым выходом, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым н вторым входами второго элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с перТекуе9ее состомяне счетчика.

Перенос в стараий раэряд

Очередное состояние счетПеренос иэ мпадвего раэряда

° Ф Ю

"Пере Занося мм

Пере- Занос". ем"

О 1

О 1 О

Ф

О 0! 0

О О

О О 1 . 9 1

0 0 О О

О . О О О

О О

0 0 О

1 1

О О

0 0

О О О

1 9 .1

0 О

О О

1 . 1 О

О О О 1 О

О 1

0 О О

О 1

О О

1 . О

1 О

0 .0 1

О . О

О О .О О

О !

0 0 0

1 О О О

О О О 0

1 О О 1 !

1 1 0

0 1

О 1 .О

О 1

О 1

1 О

О О 1

9 О

О О

О О

0 0 О О

О О

О О

О О

О 1

О О .О

1 1 4. 9

0 ! 1 О

1 О ю

О.0 0 9

5 94 вым и вторым входами третьего элемеитаИЛИ, отлнч ающийс я тем, что, с целью повыаення быстродействия, каждый каскад содержит третий выход, à sce каскады, кроме первого, содержат третий вход„ который в каждом каскаде соединен с третьим выходом предыдущего каскада, в казщый каскад введены седьмой элемент И и элемент, НЕ, а в какдый счетный триггер введен вход.унравления, вход и выход элемента ЯЕ соединены соответственно с первым входои и с первым входои седьмого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом аестого элемента И и с третьим входом третьего элемента ИПИ, четвертый .,вход которого

11917 6 соединен, с.выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен. с пряюп» выходом третьего счетного тригге-, 6, ра и с вторыи входом третьего элемен та И, инверсный выход третьего счетного триггера соединен с третьии входом аестого элемента И, выходы sepsoro, второго и третьего элементов ИЛИ щ соединены соответственно с входами управления первого, второго и третьего счетных триггеров, .счетные входы которых в каждом каскаде, кроме первого, соединены с третьими входои и

15 выхОдом, счетные входы первого, второго и третьего счетных триггеров первого каскада соединейы с третьим выходом и с выходом первого элемен. та ИЛИ.