Декадный счетчик для семисегментных индикаторов Советский патент 1987 года по МПК H03K23/72 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в контрольно-проверочной аппаратуре и измерительных устройствах.

Целью изобретения является повышение надежности декадного счетчика при отображении на индикаторе состояний счетчика, соответствующих работе в режиме вычитания.

На фиг. 1 представлена схема декадного счетчика для семисегментных индикаторов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

выход которого является выходом заема счетчика и соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 16, выход которого является выходом G счетчика, а второй вход подклю- 5 чей к выходу второго элемента И 4, третий вход которого соединен с инверсным выходом третьего 1К-триггера, выход четвертого элемента И является выходом А счетчика и соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 17, выход которого является вы- 0 ходом Е счетчика, а ворой вход подключен к прямому выходу первого 1К-триггера, выход седьмого элемента И является выходом С счетчика и соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого

1К-триггера, восемь элементов И и четыре эле- является выходом F счетчика, выходы пятого мента ИЛИ, тактовые входы IK-триггеров. и элемента И и второго элемента ИЛИ явля- их входы обнуления соединены соответственно с тактовым входом и входом обнуления счетчика, прямой выход первого 1К,- триггера 1 соединен с К-входом второго

1К-триггера 2 и с первыми входами первого 20 кия: Qi-Q4 - сигналы на прямых выходах 3 и второго 4 элементов И, инверсный вы- соответственно первого 1, второго 2, третьего ход первого Ж-триггера 1

Декадный счетчик содержит четыре

ются соответственно выходами В и D счетчика, причем, I- и К-выходы первого 1К-триг- гера соединены с шиной логической единицы. На фиг. 2 имеются следующие обозначе25

35

соединен с первым входом третьего элемента И 5, прямой выход второго 1К-триггера 2 соединен с первым входом четвертого элемента И 6, инверсный выход второго 1К-триггера подключен к второму входу третьего элемента И 5 и к первому входу пятого элемента И 7, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего 1К-триггера 8 и с первым входом шестого элемента И 9, ин- -зп версный выход третьего 1К-триггера соединен с третьим входом третьего элемента И 5, прямой выход четвертого 1К-триггера 10 подключен к второму входу четвертого элемента И 6 и первому входу седьмого элемента И 11, инверсный выход четвертого 1К-триггера соединен с первым входом восьмого элемента И 12, выход первого элемента И 3 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 13, выход второго элемента И 4 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 14, второй вход которого подключен 40 к выходу четвертого элемента И 6, счетчик также содержит элемент И-НЕ 15, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого 1К-триггера 1, второй вход подключен к инверсному выходу четвертого 1К-триггера 10, а вь1ход соединен с 1-вхо- дом второго 1К-триггера 2, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого 3, второго 4 и восьмого 12 элементов И и с К-входом четвертого 1К-триг- гера 10, инверсный выход второго 1К-тригге- ра 2 соединен с вторым входом седьмого элемента И 11,1- и К-входы третьего Щ-триггера 8 соединены с выходом восьмого элемента И 12, третий вход которого подключен к прямому выходу первого 1К-триггера 1 и второму входу шестого элемента И 9, выход которого соединен с 1-входом четвертого 1К-триг- гера, инверсный выход которого подключен к четвертому входу третьего элемента И 5,

45

8 и четвертого 10 триггеров; 3 - сигнал «З заема на выходе 3 заема счетчика; а, Ь, с, d, е {, g - сигналы на соответствующих выходах счетчика.

Все 1К-триггеры счетчика переключаются в очередное состояние под действием отрицательного перепада сигнала на счетном входе.

Работа вычитающего декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями для I- и К-выходов всех 1К-триггеров.

По сигналу «Сброс, поступающему в виде импульса «Сброс по щине «Сброс счетчика, все 1К-триггеры счетчика устанавливаются в исходное нулевое состояние. При этом (диграммы Qi, Q2, Qa, Q4 на фиг. 2 при i О, ДЦ 0) состояние выходов IK-триггеров будут равны

Q 0; Q2 0; Q3 0; Q4 0.

На основании логических уравнений для Ij и К,-входов 1К-триггеров предлагаемого вычитающего декадного счетчика для семисегментных индикаторов состояния I; и К/-вхо дов следующие:

1,1; 12 QiQ4 0; 1з QiQ2Q4 0; Ь

К, 1

K3 QiQ2Q4 0;

50

55

К4 Q2 0.

Состояния выходов дешифратора равны (диаграммы а, Ь, с, d, е, f, g на фиг. 2 при i О, ДЦ 0) :

а Q2Q4 0; b Q2Q3 0; с Q2Q4 0; d aVQiQ2Q3 0; f

cVQiQ2 0; g QiQ2Q3Q4 VQiQ2Q3 3 VQiQ2Q3 1.

является выходом F счетчика, выходы пятого элемента И и второго элемента ИЛИ явля-

кия: Qi-Q4 - сигналы на прямых выходах соответственно первого 1, второго 2, третьего

ются соответственно выходами В и D счетчика, причем, I- и К-выходы первого 1К-триг- гера соединены с шиной логической единицы. На фиг. 2 имеются следующие обозначекия: Qi-Q4 - сигналы на прямых выходах соответственно первого 1, второго 2, третьего

8 и четвертого 10 триггеров; 3 - сигнал «З заема на выходе 3 заема счетчика; а, Ь, с, d, е {, g - сигналы на соответствующих выходах счетчика.

Все 1К-триггеры счетчика переключаются в очередное состояние под действием отрицательного перепада сигнала на счетном входе.

Работа вычитающего декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями для I- и К-выходов всех 1К-триггеров.

По сигналу «Сброс, поступающему в виде импульса «Сброс по щине «Сброс счетчика, все 1К-триггеры счетчика устанавливаются в исходное нулевое состояние. При этом (диграммы Qi, Q2, Qa, Q4 на фиг. 2 при i О, ДЦ 0) состояние выходов IK-триггеров будут равны

Q 0; Q2 0; Q3 0; Q4 0.

На основании логических уравнений для Ij и К,-входов 1К-триггеров предлагаемого вычитающего декадного счетчика для семисегментных индикаторов состояния I; и К/-вхо дов следующие:

1,1; 12 QiQ4 0; 1з QiQ2Q4 0; Ь

К, 1

K3 QiQ2Q4 0;

К4 Q2 0.

Состояния выходов дешифратора равны (диаграммы а, Ь, с, d, е, f, g на фиг. 2 при i О, ДЦ 0) :

а Q2Q4 0; b Q2Q3 0; с Q2Q4 0; d aVQiQ2Q3 0; f

cVQiQ2 0; g QiQ2Q3Q4 VQiQ2Q3 3 VQiQ2Q3 1.

В результате на семисегментном индикаторе формируется десятичная цифра «0. Значение сигнала «3 заема равно

3 Q,Q2Q3Q4 -Ь

Поскольку 1К-триггер по последующему входному тактовому имульсу на тактовой шине при 1 О и К О не изменяет своего состояния, при 1 1 и К 1 переключается в противоположное состояние, при 1 1 и К О устанавливается в состояние логической единицы, а при 1 О и К 1 в состояние логического нуля, то по первому (после окончания действия сигнала «Сброс входному тактовому импульсу на тактовой шине первый 1К-триггер 1 переключится в состояние логической единицы, а остальные 1К-триггеры не изменят своего состояния (диаграммы на фиг. 2 при , ).

На выходе 3 заема устанавливается уровень

,

а возникаюш,ий в этот момент положитель- 5 ный перепад сигнала не оказывает воздействия на декаду старшего разряда.

Формула изобретения

Декадный счетчик для семисегментных индикаторов, содержаший четыре 1К-тригге- ра, восемь элементов И и четыре элемента ИЛИ, тактовые входы //С-триггеров и их входы обнуления соединены соответственно с тактовым входом и входом обнуления счет- 15 чика; прямой выход первого //(-триггера соединен с /(-входом второго //(-триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, инверсный выход первого //(-триг- гера соединен с первым входом третьего элемента И, прямой выход второго //(-триггера

При этом состояние выходов 1К-тригге- 20 соединен с первым входом четвертого элеров станут равны

Qi 1; , .

Изменятся и состояния I, и К;-входов:

1, 1; 12 1;

Ki 1, К2 1; .

Состояние выходов дешифратора станут следующими: а 0; Ь 0; с 0; d О, е t; f О, g О, и на индикаторе высветится цифра «9.

Сигнал заема при этом изменит свое значение с «3 на «1 на «3 0. В момент его изменения на выходе 3 возникнет отрицательный перепад, который, пройдя на вход декады второго старшего разряда (при многоразрядном декадном счетчике), уменьшает его содержимое на единицу.

мента И, инверсный выход второго //(-триггера подключен к второму входу третьего элемента Инк первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с

JI- прямым выходом третьего //(-триггера и с первым входом шестого элемента И, инверсный выход третьего //(-триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, прямой выход четвертого //(-триггера подключен к второму входу четвертого элемента И и пер30 вому входу седьмого элемента И, инверсный выход четвертого //(-триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым

По второму тактовому импульсу (диа-35 входом второго элемента ИЛИ, второй вход

граммы на фиг. 2 при , ДЦ 8) зна-которого подключен к выходу четвертого

чения выходов и входов станут равныэлемента И, отличающийся тем, что, с целью

Q, 0; Q2 1; Q3 О, Q4 О, 3 0;повышения надежности счетчика в режиме

а 0; Ь 0; с 0; d 0; е 0; f 0;вычитания, в него введен элемент И-НЕ, перi 0;

1, 1; I2 0; 1з 0;

К, 1; К2 0; Кз 1; К4 1.

На индикаторе будет сформирована цифра «6.

В третьем такте (диаграммы на фиг. 2 при i 3, ДЦ 7) получим

Qi 1; Q2 1; Q3 0; Q4 0; з 0; b 0; c 0; d l;e I; f 1;

e 1;

I, 1; I2 1; 1з

Ki 1; K2 1; Кз 1; K4 1, a на индикаторе появится цифра «7.

Рассмат-ривая и далее таким же образом работу вычитающего декадного счетчика для семисегментных индикаторов на 1К-триггерах, получим все состояния выходов и входов его при всех i (фиг. 2), которые сведены в табл. 1.

По десятому тактовому импульсу счетчик возвращается в исходное состояние.

выи вход которого соединен с инверсным 40 выходом первого //(-триггера, второй вход подключен к инверсному выходу четвертого //(-триггера, а выход соединен с /-входом второго //(-триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого, второ- .с го и восьмого элементов И и с /(-входом четвертого //(-триггера, инверсный выход второго //(-триггера соединен с вторым входом седьмого элемента И, /- и /(-входы третьего //(-триггера соединены с выходом восьмого элемента И, третий вход которого подклю- 50 чен к прямому выходу первого //(-триггера и второму входу шестого элемента И, выход которого соединен с /-входом четвертого //(-триггера, инверсный выход которого подключен к четвертому входу третьего элемента И, выход которого является выходом заема счетчика и соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом G счетчика, а второй вход подключен к выходу второго эле55

На выходе 3 заема устанавливается уровень

,

а возникаюш,ий в этот момент положитель- ный перепад сигнала не оказывает воздействия на декаду старшего разряда.

Формула изобретения

Декадный счетчик для семисегментных индикаторов, содержаший четыре 1К-тригге- ра, восемь элементов И и четыре элемента ИЛИ, тактовые входы //С-триггеров и их входы обнуления соединены соответственно с тактовым входом и входом обнуления счет- чика; прямой выход первого //(-триггера соединен с /(-входом второго //(-триггера и с первыми входами первого и второго элементов И, инверсный выход первого //(-триг- гера соединен с первым входом третьего элемента И, прямой выход второго //(-триггера

соединен с первым входом четвертого элесоединен с первым входом четвертого элемента И, инверсный выход второго //(-триггера подключен к второму входу третьего элемента Инк первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с

прямым выходом третьего //(-триггера и с первым входом шестого элемента И, инверсный выход третьего //(-триггера соединен с третьим входом третьего элемента И, прямой выход четвертого //(-триггера подключен к второму входу четвертого элемента И и первому входу седьмого элемента И, инверсный выход четвертого //(-триггера соединен с первым входом восьмого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым

входом второго элемента ИЛИ, второй вход

выи вход которого соединен с инверсным выходом первого //(-триггера, второй вход подключен к инверсному выходу четвертого //(-триггера, а выход соединен с /-входом второго //(-триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами первого, второ- го и восьмого элементов И и с /(-входом четвертого //(-триггера, инверсный выход второго //(-триггера соединен с вторым входом седьмого элемента И, /- и /(-входы третьего //(-триггера соединены с выходом восьмого элемента И, третий вход которого подклю- чен к прямому выходу первого //(-триггера и второму входу шестого элемента И, выход которого соединен с /-входом четвертого //(-триггера, инверсный выход которого подключен к четвертому входу третьего элемента И, выход которого является выходом заема счетчика и соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом G счетчика, а второй вход подключен к выходу второго эле

1319276

56

мента И, третий вход которого соединен с ин-ляется выходом С счетчика и соединен с вереным выходом третьего //(-триггера, вы-вторым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И является выходомход которого является выходом F счетчика, А счетчика и соединен с первым входом чет-выходы пятого элемента И и второго элемен- вертого элемента ИЛИ, выход которого яв-та ИЛИ являются соответственно выходами ляется выходом Е счетчика, а второй входВ и Z) счетчика, причем /- и К-входы первого подключен к прямому выходу первого//С-триггера соединены с шиной логической //(-триггера, выход седьмого элемента И яв-единицы.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в контрольно-проверочной аппаратуре и измерительных устройствах. Цель изобретения - повышение надежности декадного счетчика при отображении на индикаторе состояний счетчика, соответствующих работе в режиме вычитания. Счетчик содержит 1К-триггеры 1, 2, 8, 10, элементы И 3, 4, 5, 6, 7, 9, 12, элементы ИЛИ 13, 14, 16, 17. Для достижения поставленной цели в счетчик введен элемент И-НЕ 15. 2 ил. 1 табл. а, а, (Л со СО ю О5