Логічних пристроїв на реверсивну ЛІЧИЛЬНИКИ

При розробці нескладної цифрової апаратури іноді виникає необхідність реалізації найпростіших логічних операцій, зокрема таких, як У = Х +1 і Y = X-1. Якщо до того ж необхідно одночасно реєструвати отриманий результат, то вирішувати ці завдання дозволить пристрій, схема якого зображена на мал.1.

На тактовий вхід CWR пристрої надходять імпульси низького рівня, а на вхід EU (або ED) – сигнали високого рівня, що дозволяють виконання операції Y = X +1 (wwY = X-1). Код вихідного числа Х подають на входи Х1-Х4 (тобто на входи D1, D2, D4, 08 лічильника DD2). З виходів Y1 – Y4 знімають код результату операції – числа Y.

При появі тактового імпульсу відбувається передача коду з інформаційних входів лічильника на виходи, що відповідає операції Y = X. Плюсовій перепад цього імпульсу фіксує число Х у регістрах лічильника, при цьому він переходить в рахунковий режим. Якщо сигналом на вході EU дозволено проходження імпульсу через елемент DD1.1, то плюсовій перепад тактового імпульсу, пройшовши через ланцюг затримки R1C1, елемент DD1.1 і конденсатор С2, перетвориться в короткий імпульс низького рівня на вході +1 лічильника. В результаті число Y збільшиться на одиницю.

Аналогічно відбувається і виконання операції Y = X-1. У випадку, якщо рівень на входах EU і ED низький, то результат на виході залишиться Y = X. Одночасна подача високого рівня на обидва входи EU і ED неприпустима. Розрядність пристрою можна нарощувати звичайним чином.

Для фіксування інтервалу рахунку між мінімальним і максимальним значеннями, виключаючи переповнення лічильника, зручно використовувати пристрій, схема якого показана на рис. 2.

Обмеження рахунку досягнуто подачею імпульсу переносу з виходу лічильника DD1 на його вхід протилежного напрямку рахунку, тобто поверненням лічильника DD1 в фіксоване мінімальне або максимальне стан.

Рахункові імпульси CU (прямого рахунку) та CD (зворотного) мають низький рівень. Інвертори DD2.1 і DD2.2 і ланцюги R1RЗС1,

R2R4C2 служать для формування імпульсів повернення, діоди VD1 – VD4 – розв'язують.

Для запису паралельної інформації з входів D1, D2, D4, D8 в регістри лічильника на його вхід С необхідно подати нульовий рівень. При роботі вузла на високій частоті сигналів CU та CD може знадобитися шунтування конденсаторів С1 і С2 резисторами (опором 10 кОм при частоті 1 МГц).

Пристрій, схема якого представлена на рис. 3, поєднує в собі функції обох описаних вище. У разі, якщо Х = 0, операція Y = X-1 закінчується з результатом Y = X-0, а коли X = F – результат операції Y = X +1 буде Y = X = F.

Принцип роботи цього пристрою можна зрозуміти з опису попередніх. Його характерна особливість – введення додаткових формувачів імпульсів долічування (на елементі DD2.1 з ланцюгом C2R2 і елементі DD2.3 з ланцюгом C3R3) і змішувачів цих імпульсів з імпульсами повернення (змішувачами служать елементи DD2.2 і DD2.4).

Це пристрій застосовано автором для автоматичної корекції програми, записаної в ППЗУ та керуючої тиристорним регулятором потужності.

Необхідно відзначити деякі особливості описаних пристроїв. По-перше, тактові імпульси, які подаються на вхід CWR, не мають бути коротшими 1 мкс. По-друге, пристрою досить критичні до номіналах конденсаторів. По-третє, при подальшому використанні інформації з виходів лічильників треба враховувати, що вона істинна через приблизно 1 мкс після закінчення тактового або рахункового імпульсів.

У пристроях можна застосувати лічильник К155ІЕ6, при цьому вони будуть працювати в десятковому режимі.

О. ВОЛКОВ

м. Москва

РАДІО № 9, 1993 р., С.38.