ЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА НА РЕВЕРСИВНОМ СЧЕТЧИКЕ

При разработке несложной цифровой аппаратуры иногда возникает необходимость реализации простейших логических операций, в частности таких, как У=Х+1 и Y=X-1. Если к тому же необходимо одновременно регистрировать полученный результат, то решать эти задачи позволит устройство, схема которого изображена на рис.1.

На тактовый вход CWR устройства поступают импульсы низкого уровня, а на вход EU (или ED) — сигналы высокого уровня, разрешающие выполнение операции Y=X+1 (wwY=X-1). Код исходного числа Х подают на входы Х1 —Х4 (т. е. на входы D1, D2, D4, 08 счетчика DD2). С выходов Y1 — Y4 снимают код результата операции — числа Y.

При появлении тактового импульса происходит передача кода с информационных входов счетчика на выходы, что соответствует операции Y=X. Плюсовой перепад этого импульса фиксирует число Х в регистрах счетчика, при этом он переходит в счетный режим. Если сигналом на входе EU разрешено прохождение импульса через элемент DD1.1, то плюсовой перепад тактового импульса, пройдя через цепь задержки R1C1, элемент DD1.1 и конденсатор С2, преобразуется в короткий импульс низкого уровня на входе +1 счетчика. В результате число Y увеличится на единицу.

Аналогично происходит и выполнение операции Y=X-1. В случае, если уровень на входах EU и ED низкий, то результат на выходе останется Y=X. Одновременная подача высокого уровня на оба входа EU и ED недопустима. Разрядность устройства можно наращивать обычным образом.

Для фиксирования интервала счета между минимальным и максимальным значениями, исключая переполнение счетчика, удобно использовать устройство, схема которого показана на рис. 2.

Ограничение счета достигнуто подачей импульса переноса с выхода счетчика DD1 на его вход противоположного направления счета, т. е. возвращением счетчика DD1 в фиксированное минимальное или максимальное состояние.

Счетные импульсы CU (прямого счета) и CD (обратного) имеют низкий уровень. Инверторы DD2.1 и DD2.2 и цепи R1RЗС1,

R2R4C2 служат для формирования импульсов возврата, диоды VD1 — VD4 — развязывающие.

Для записи параллельной информации со входов D1, D2, D4, D8 в регистры счетчика на его вход С необходимо подать нулевой уровень. При работе узла на высокой частоте сигналов CU и CD может потребоваться шунтирование конденсаторов С1 и С2 резисторами (сопротивлением 10 кОм при частоте 1 МГц).

Устройство, схема которого представлена на рис. 3, совмещает в себе функции обоих описанных выше. В случае, если Х=0, операция Y=X-1 заканчивается с результатом Y=X-0, а когда X=F — результат операции Y=X+1 будет Y=X=F.

Принцип работы этого устройства можно понять из описания предыдущих. Его характерное отличие — введение дополнительных формирователей импульсов досчета (на элементе DD2.1 с цепью C2R2 и элементе DD2.3 с цепью C3R3) и смесителей этих импульсов с импульсами возврата (смесителями служат элементы DD2.2 и DD2.4).

Это устройство применено автором для автоматической коррекции программы, записанной в ППЗУ и управляющей тиристорным регулятором мощности.

Необходимо отметить некоторые особенности описанных устройств. Во-первых, тактовые импульсы, подаваемые на вход CWR, не должны быть короче 1 мкс. Во-вторых, устройства довольно критичны к номиналам конденсаторов. В-третьих, при дальнейшем использовании информации с выходов счетчиков надо учитывать, что она истинна спустя приблизительно 1 мкс после окончания тактового или счетного импульсов.

В устройствах можно применить счетчик К155ИЕ6, при этом они будут работать в десятичном режиме.

А. ВОЛКОВ

г. Москва

РАДИО № 9, 1993 г., с.38.

Обсудить на форуме