Декадный счетчик для семисегментных индикаторов Советский патент 1988 года по МПК H03K23/64 

И U

(Л

Изобретение относится к области импульсной техники. Декадньй счетчик для семисегментных индикаторов содержит 1К-триггеры 1-4, элементы И 5-13, элементы ШШ 14-17, тактовую шину 18, по которой поступают входные (считываемые) импульсы, шину 19 сброса, щину 20 логической единицы, шину 21 переноса, используемую для управления следующей декадой. Декадный счетчик имеет повышенное быстродействие за счет получения новых выходных логических функций делителя частоты, позволивших построить двухступенчатый, без увеличения логических элементов, дешифратор. 2 ил., 1 табл.

00 СХ)

со 4i ф

4

tf

/7

-

г

Изобретение относится к импульс- нрй т,ехнике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства,

На фиг. 1 представлена схема декадного счетчика для семисегментных и дикаторов; на фиг. 2 - диаграмма еЬо работы.

Счетчик содержит первый 1, второй 2L третий 3, четвертый 4 1К-тригге- р|ь1, первый 5, второй 6. третий 7, ч|етвертый 8, пятый 9, шестой 10, с|едьмой 11, восьмой 12, девятый 13 элементы И, первый 14, второй 15, третий 16, четвертый 17 элементы ИЛИ т1актовую шину 18 по которой посту- п|ают входные (считываемые) импульсы, шЦну 19 сброса, шину 20 логической е|циницы, шину 2Г переноса, использу- для управления следующей дека- д|ой, выходы а, Ь, с, d, е, f, q.

Счетные входы всех триггеров соединены с тактовой шиной 18 устройст- Bia, а входы сброса - с шиной 19 сброса устройства, I- и К-входы первого триггера 1 соединены с. шиной логичес единицы, прямой вьгход первого 1|риггвра 1 соединен с К-входом вто- Fjoro триггера 2, первыми входами riepBoro 14, второго 15 и третьего 16 элементов ИЛИ. Выход третьего з лемента ИЛИ подключен к первому вхо ду первого элемента И 5, инверсньй йыход первого триггера соединен с г|ервым входом второго 6 элемента И, Е|ЫХОД которого соединен с выходами устройства, инверсньй выход вто- Його триггера соединен с первыми вхо Дами третьего 7 и четвертого 8 эле- jJieHTOB И, выход четвертого элемента И соединен с выходом d устройства, вторым входом второго элемента ИЛИ 1 йыход которого подключен к выходу е устройства, выход четвертого элемента И 8 соединен с первым входом пятого элемента И 9, выход которого подключен к выходу а устройст ва, прямой выход третьего триггера 3 соединен с вторым входом четвертого элемента И 8. 1-входом второго триггера и вторым входом первого элемента И 5, выход которого подключен к выходу f устройства. Инверсньй выход третьего триггера .соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с пря

0

5

0

5

0

д 0 5

0

5

Mbw выходом четвертого триггера, а выход подключен к выходу Ь устройства. Выход седьмого элемента И соединен с К-входом третьего триггера, инверсньй выход четвертого триггера подключен к первому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с шиной переноса, выход первого элемента ИЛИ 14 соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к выходу q устройства. Первьй вход четвертого элемента ИЛИ 17 соединен с инверсным выходом первого триггера, второй вход соединен с инверсным выходом четвертого триггера и вторым входом первого элемента ИЛИ 14, а выход подключен к второму входу пятого элемента И 9, 1-вход четвертого триггера подключен к прямому выходу третьего триггера, второй вход второго элемента И 6 соединен с прямым выходом второго триггера и вторыми входами восьмого элемента И и третьего элемента ИЛИ 16, - а третий вход соединен с прямым выходом четвертого триггера и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, 1-входу третьего триггера и первому входу девятого элемента И, второй вход.которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход подключен к К-вхЬду четвертого триггера.

Элементы 7-12, 14-17 образуют да-: шифратор для последовательного включения (можно через соответствующий формирователь) элементов семисег- ментного индикатора, 1К-триггеры 1-4 с элементами 5, 6 и 13 образуют делитель частоты на 10. Триггеры реагируют на изменения тактовых импульсов со значения ТИ-1 на ТИ-0.

На фиг„ 2 обозначено:

i - порядковые номера состояний устройства;

ТИ - тактовые (входные) импульсы на тактовой шине 18;

П - сигнал переноса на шине 21,

а, Ь, с, d, е, f, q - сигналы на соответствующих выходах а, Ь, с, d, е, f, q устройства.

1 - шина 20 логической единицы.

Работа предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями для Ij- и Kj-входов. В исходном положении все 1К-три1 геры

1-4 сигналом Сброс, поступающим в виде импульса по шине 19 сброса, устанавливаются в исходное состояние (диаграммы на фиг. 2 при ), при этом

, Q, 0; Q,, 0-, Q, 0; Q4 0.

На основании логических уравнений для Ij и Kj-входов триггеров состой- ния входов будут следующими:

I, 1; Ij О,- I, 1; 1 Oi .

К, 1; KJ 0; К, 0-, К 0.

По логическим уравнениям для выходов дешифратора определим, что

а d(Q V Qj О, b Q.Q 0; с Q.QjQ 0-, d Q,Q, 0; e Q.v d 0, f Q,(Q,VQj) 0, q Q (9iV Q) 1,.

при этом на семисегментном индикаторе засвечивается цифра О. Поскольку 1К-триггер по входному тактовому импульсу при I О и К О не изме- няет своего состояния, при I 1 и К 1 переключается в противоположное состояние, при I 1 и К О - переключается в состояние логической единицы, а при 1 соетояние логического нуля, то по первому тактовому импульсу на шине 18 первый 1 и третий 3 1К-триггеры пере- ключаются в состояние логической единицы, а триггеры 2 и 4 не изменяют своего состояния (диаграммы на фиг 2 при i 1). При этом состояния выходов триггеров 1-4 станут равны Qi. l; Qi 0, Qs 1, Q4 0. Изменяются и состояния I- и К-входов и

будут равны

I, 1; I,, 1; I, П I, 1,

К, 1; KJ i; KJ Oi к 1,

a на выходах дешифратора будут сигналы а 1, b 0; с 0; d 1, е 1; f 1; q 1 и на индикаторе засвечивается цифра 1,

I

По второму тактовому импульсу

(диаграммы на фиг. 2 при i 2) состояния выходов и входов станут равны

0; Q,

1; Q, 1-. Q4 1;

1, 1; 1 1; I, 0; I, 1,- к, Г, . К, о, к, о,- К. о, а 0, b 0; 5 ии на семисегментном индикаторе засвечивается цифра 2.

Анализируя и далее таким же образом работу предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов, получаем всё значения сигналов (логических функций) на выходах делителя частоты и дешифратора (диаграммы на фиг, 2) при всех i, кото15

20

25

зо . . .Q Д5

50

5

рые приведены в таблице.

Предлагаемьй декадный счетчик для семисегментных индикаторов имеет по сравнению с известным длительность выходного сигнала переноса в два раза большую и примерно на 15% более высокое быстродействие. Увеличение длительности выходного сигнала переноса достигнуто за счет изменения связей между выходами и I- и К-вхо- дами триггеров, а быстродействие за счет получения новых выходных логических функций делителя частоты, позволяющих построить двухступенчатый, без увеличейия логических элементов, дешифратор. Получение более длительного выходного сигнала дает возможность применить в следующей декаде менее быстродействующий, а следовательно, и более простой и де- шевьй декадньй счетчик.

Далее при поступлении тактовых импульсов на вход цикла будет повторяться начиная с нулевого состояния устройства.

Формула изобретения

Декадньй счетчик для семисегментных индикаторов, содержащий четыре 1К-триггера, девять элементов И, три элемента ИЛИ и имеющий выходы а, Ь, с, d, е, f, q для подключения соответствующих элементов семйсегментно- го индикатора, счетные входы всех триггеров соединены с тактовой шиной устройства, а R-входы всех триггеров - с шиной сброса устройства, I- и К-входы первого триггера соединены с шиной логической единицы, прямой выход первого триггера соединен с К- входом второго триггера, первыми входами первого, второго и третьегоЭлементов ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ подключен к первому входу первого элемента И, инверсньй выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с выходом с уст- 1,5ойства, инверсньй вькод второго фриггера соединен с первыми входами гретьего и четвертого элементов И, пыход четвертого элемента И соедине (; выходом d устройства, вторым кходом второго элемента ИЛИ, выход ijcoToporo подключен к выходу е

:|гстройства, выход четвертого элемен |га И соединен с первым входом пятог : лемента И, выход которого подключе :k выходу а устройства, прямой вых )гретьего триггера соединен с вторым ходом четвертого элемента И, 1-вхо ;ом второго триггера и вторым входо jiepBoro элемента И, выход которого подключен к выходу f устройства, щверсньй вьрсод третьего триггера |:оединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого со Динен с прямым выходом четвертого (триггера, а выход подключен к выход Ь устройства, выход седьмого эле- И соединен с К-входом третьег триггера, инверсный выход четвертог (триггера подключен к первому входу

:0 О 0000 00 10 0101 II

2 О

1 110 1 О

30 till

1 О

01100 10

0101100

01000 00

01101 11

10010 00

10011 00

подключен

которого выход пер с вторым

q уствосьмого элемента И, выход соединен с шиной переноса, вого элемента 1ШИ соединен входом третьего элемента И, выход которого подключен к выходу ройства, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введен четвертьй

элемент ИЛИ. первьй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, второй вход - с инверсным выходом четвертого триггера и вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход к второму входу пятого

элемента И, 1-вход четвертого триггера подключен к прямому выходу трет его триггера, второй вход второго элемента И соединен с прямым выходом второго триггера и вторыми входами восьмого элемента И и третьего элемента ИЛИ, а третий вход соединен с прямым выходом четвертого триггера и первым входом седьмого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера,

1-входу третьего триггера и первому входу девятого элемента И, второй вход KOToporcf соединен с прямым выходом первого триггера, а выход подключен к К-входу четвертого триггера.

000001О

0011111

0100102

0001103

0011004

1001005

1000006

0011117

0000008

0001009

Ф1/г.2