Динамо-машины  Обратные коды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 [ 79 ] 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

\шш\

/ lt;следующему n-uvi----------

Vepmu вход -с

ТГ Нечетный Вход ---* gt;

Лолусчетнае кольцо по модулю п

Четный

\ш1и\ Щй,

и и

Вход -f

Рис. 2-44. Один разряд laquo;-ичного счетчика с потенциальными связями, построенного из полусчетных колец по модулю п: а) схема полусчег-ного кольца по модулю п (на рисунке п=4); б) полная схема одного разряда счетчика.

ров (одного из элементов laquo;нет raquo;) и низкого напряжения на выходах всех остальных. Занумеровав инверторы 0,1 п-1, будем полагать далее, что t-му состоянию кольца соответствует высокое напряжение на выходе t-ro инвертора.

Если кольцо находится в любом четном состоянии (0-м, 2-м, ...), то изменения напряжения на его laquo;четном raquo; входе никакого влияния на кольцо не оказывают; если же на- laquo;четном raquo; входе оставить высокое напряжение, а на laquo;нечетный raquo; вход подать низкое, то кольцо перейдет из данного четного в очередное нечетное состояние (например, из 0-го - в 1-е, из 2-го - в 3-е, ...). Далее изменения напряжения jfia laquo;нечетном raquo; входе не будут влиять на состояние кольца; в частности, напряжение на нем можно вернуть к высокому уровню. Если после этого подать низкое напряжение на laquo;четный raquo; вход, то кольцо перейдет из данного нечетного в очередное четное состояние: из 1 -го - во 2-е, ..., из (п - 1)-го - в 0-е (в данном случае п - 1 =3). raquo; На рис. 2-44, б приведена полная схема одного разряда п-ичного счетчика.

Интересно, что по оборудованию схема получается явно более экономной, чем двоичная: в двоичном счетчике нам приходилось иметь по одному вспомогательному триггеру на каждый двоичный разряд, здесь же - по одному вспомогательному триггеру (тоже 2-позиционному) на один п-ичный разряд. Если учесть, что один 2-позиционный триггер содержит 2 инвертора, а одно п-позиционное кольцо - п инверторов, то окажется, что каждый разряд четверичного счетчика содержит 6 инверторов (в то время как заменяющие его 2 разряда двоичного счетчика содержали бы 8 инверторов); один разряд восьмеричного счетчика содержит 10 инверторов вместо 12 инверторов, необходимых для эквивалентных ему трех разрядов двоичного счетчика. Десятичный счетчик, построенный по этой схеме, в каждый разряд которого входит 12 инверторов, оказывается не толь- * ко более экономным, чем десятичный счетчик с четырьмя двоичными разрядами на каждый десятичный разряд, но и вообще более экономным, чем чисто двоичный счетчик: на каждый десятичный разряд требуется в 3 раза больше инверторов, чем на каждый двоичный разряд (12 вместо 4), в то время как по количеству информации каждый десятичный разряд равен logg 10 = 3,32 двоичного разряда.

Важно отметить, что эта экономия в оборудовании достигается при одновременном увеличении быстродействия. Переключение кольца происходит примерно за то же время, что и переключение 2-позиционного триггера, выполненного из тех же элементов; небольшая разница может быть лишь за счет того, что в кольцо входят логические элементы laquo;или raquo; с большим числом входов, чем в 2-позиционном триггере, и что нагрузки на инверторы в кольце больше. Если пренебречь этим различием, то срабатывание одного разряда п-ичного счетчика происходит за то же время, что и срабатывание одного разряда двоичного счетчика; общее же количество разрядов в счетчике тем меньше, чем больше п. Например, если вместо 12-разрядного двоичного счетчика сделать 6-разрядный четверичный, то общее количество инверторов сократится с 48 до 36, а скорость увеличится почти вдвое; если же вместо этого сделать 4-разрядный восьмеричный счетчик, то количество инверторов окажется равным 40, а скорость будет почти втрое выше, чем для двоичного счетчика. Четверичные и восьмеричные .счетчики указанного типа выгодно поэтому применять вместо многоразрядных двоичных счетчиков. При этом разные разряды счетчика могут быть построены по разным модулям; в частности, если это необходимо, отдельные разряды могут быть двоичными.

2.6.4. Двоичные накапливающие сумматоры. Двоичные накапливающие сумматоры строятся на базе счетчиков по модулю 2, т. е. в простейшем случае 2-позиционных триггеров со счетными входами. На вход триггера в том или ином порядке подаются импульсы, соответствующие цифрам некоторого разряда слагаемых и цифре переноса в данный разряд (единица - наличие импульса, нуль - отсутствие). Если триггер первоначально находился в состоянии laquo;О raquo;, то его конечное состояние соответствует цифре суммы данного разряда.

Заметим, что за время выполнения суммирования в одном разряде триггер-счетчик должен переключиться до 3 раз. Четвертое переключение необходимо при подготовке к суммированию: триггер-счетчик необходимо погасить (установить в laquo;О raquo;); но если далее к сумме первых двух чисел нужно добавить третье, четвертое число и т. д., tq