Реверсивная счетная декада Советский патент 1990 года по МПК H03K23/72 

У1

сд

. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и вычислительных устройствах.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности путем упрощения устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемой реверсивной счетной декады. Декада содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 JK-триггеры, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13, десятый 14, одиннадцатый 15, двенадцатый 16 элементы И-ИЛИ, элемент ИЛИ 17, элемент И 18, выходную шину 199 тактовую шину 20Р по которой поступают входные импульсы, шину 21 сброса, возвращаю- щую декаду в исходное состояние при поступлении по ней импульса, шину 22 логической 1, шину 23 вычитания и шину 24 сложения с помощью которых управляют режимом работы декады.

Декада имеет выходы а, Ъ, с, d, es fe q для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора. Прямой выход первого триггера 1 соединен с первыми входами первых элементов И первого, второго, третьего, четвертого j, пятого и шестого элементов И-ИЛИ 5-105 вторым входом второго элемента И пятого элемента И-ИЛИ 9 и первым входом элемента ИЛИ 17} выход которого подключен к выходу а устройства. gИнверсный выход первого триггера 1 соединен с первыми входами вторых элементов И первого второго, третьего, четвертого и шестого элементов И-ИЛИ 5-10 и первым входом элемента И 18, выход которого подключен к выходу с устройства. Прямой выход второго триггера 2 соединен с вторыми , входами первых элементов И первого 5, третьего 7, четвертого 8 и пятого 9 элементов И-ИЛИ, вторым входом второго элемента И второго элемента И-ИЛИ 6, первыми входами первых элементов И седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ 11, 12. Инверсный выход второго триггера 2 соединен с вторым входом первого элемента И второго элемента И-ИЛИ 6, вторыми входами второго элемента И третьего и шестого элементов И-ИЛИ 7, 10 первым входом первого элемента И девятого элемента И-ИЛИ 13, Прямой выход трет тьего триггера 3 соединен с вторым

0

5

5

0

5

0

5

входом первого элемента И пятого элемента И-ИЛИ 9, первым входом третьего элемента И пятого элемента И-ИПИ 9, первым входом второго элемента И девятого элемента И-ИЛИ 13, первыми входами первых элементов И десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И-ИЛИ 14-16, Инверсный выход третьего триггера 3 соединен с третьим входом первого элемента И первого элемента И-ИЛИ 5, вторыми входами вуорых элементов И первого и четвертого элементов И-ИЛИ 5 и 8, третьим входом второго элемента И второго элемента И-ИЛИ 6, первым входом второго элемента И десятого и двенадцатого элементов И-ИЛИ 14 и 16, вторым входом первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ 1 О. Прямой выход четвертого триггера 4 соединен с третьим входом второго ; элемента И первого и четвертого элементов И-ИЛИ 5, 8, вторым входом третьего элемента И пятого элемента И-ИЛИ 9, третьим входом первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ 10, первыми входами вторых элементов И седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ П9 12, Инверсный выход четвертого триггера 4 соединен с третьим входом первого элемента И второго элемента И-ИЛИ 6, третьими входами вторых элементов И третьего и шестого элементов И-ИЛИ 7, 10, первым входом второго элемента И одиннадцатого элемента И-ИЛИ 15. Шина сложения подключена к вторым входам первых элементов И седьмого и двенадцатого элементов И-ИЛИ 11, 16, вторым входам вторых элементов И восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И-ИПИ 12-15 четвертому входу первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ 10. Шина вычитания подключена к второму входу первого элемента И восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ 12-15,вторым входам второго элемента И седьмого и двенадцатого элементов И-ИЛИ 11, 16, четвертому входу второго элемента И шестого элемента И-ИЛИ 10. Выходы седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ 11, 13, 15 подключены к J-BXO- дам соответственно третьего, четвертого и второго триггеров 3, 4, 2,а выходы восьмого 12, десятого 14 и двенадцатого 16 - к К-входам тех же триггеров. Выход шестого элемента

И-ИЛИ 10 соединен с выходом устройств ва, а выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ 5-7 подключены

соответственно к

„ U

Ь, и q

ходам устройства. Выход четвертого элемента И-ИЛИ 8 соединен с выходом d устройства и вторым входом элемента ИЛИ 17, а выход пятого элемента И-ИЛИ 9 - с выходом f устройства и вторым входом элемента И 18.

Реверсивная счетная декада работает следующим образом,

В исходном положении все JK-триг- геры сигналом Сброс, поступающим в виде импульса по шине 21 сброса, устанавливаются в исходное (нулевое) состояние о Работу декады рассмотрим сначала, когда управляющий сигнал подан на шину 24 сложения, а затемь ког да управляющий сигнал подан на шину 23 вычитания о

В соответствии со схемой соединения элементов логические уравнения для J и К входов и всех выходов устройства следующие:

Jt l; VQ,B; J3 QjCvQ4B;

J+ Q3CVQ4B; K,; VQ3B; K3 Q4CVQ1B; K1 Q3CVQ3B; UetlK E V3 Q7Q3QaC a(l,4) QtQaQ3VQ1Q3Q4; b-CS. c(2)Q1f; d(ls4,7)Q,Q2vQ( e(I83,415I7,9)Q,vd; f(l,2,3,7) Q1Q7VQ3Q4VQ1QJ.

После сброса на выходах триггеров получаем следующие сигналы Q - Q/pO; а на J и К входах в соответствии с логическими уравнениями получаем ; ; , K,-I; ; и UBtw 0. По логическим уравнениям, для выходов дешифратора определяем . и, следовательно, на семисегментном индика- торе светится цифра О. Поскольку JK-триггер по входному тактовому импульсу при и не изменяет своего состояния, при и переключается в противоположное состояние, при и переключается в состояние логической 1, а лри и - в состояние логического О, то по первому тактовому импульсу на шине 20 триггеры 1 и 2 переключают- ся в состояние логической 1, а триггеры 3 и 4 остаются в исходном состоянии При этом состоянии выходов и

4141

20

25

JU ; 35

404555 50

входов J и К становятся равными: J3 l; J,0; K, l; K,-0;, а выходы дешифратора переходят в состояния , и на индикаторе светится цифра 1, a UBMXравно 0.

По второму тактовому импульсу состояния выходов и входов становятся равными Q,0; ; 0. , ; и|ь, и на индикаторе высвечивается цифра 2,

Анализируя и далее таким же образом работу предлагаемой декады получаем все значения сигналов на выходах счетчика и дешифратора, которые приведены в таблс1.

Теперь рассмотрим работу реверсивной счетной декады в режиме вычитания, когда подан управляющий сигнал на шину 23, т.е. на шине 23 сигнал равен 1, а на шине 24 равен 00

В исходном состоянии Q,b; J,l; J,0; ; UDbU l, .на индикаторе светится О. При поступлении первого импульса триггеры 1,н 4 5тереходят в состояние логической 1, а триггеры 2. и 5 остаются в ис-т ходном состоянии и тогда сигналы на входах и выходах равны: Q,I;

Jrl K,j, l;

UBt(J(0. Следовательно на индикаторе светится цифра 9, а на выходе декады появляется перепад напряжения с ; на Ор т0е0 появляется импульс заема и показание следующей декады уменьшается на единицу

По второму входному импульсу cor стояния входов и выходов становятся равными Q,0; : ; J, ; ; К7-0; К3 0; Krl ; Ujkrjf 0, а на индикатора светится цифра 8.

Проанализировав и далее таким же образом работу счетной декады получаем все значения сигналов на выходах счетчика и дешифратора, которые приведены в табл«.20

Формула изобр е т е н и я

Реверсивная счетная декада, содержащая шины сложения и вычитания, вы7155414

ходы а, Ь, с, d, e, f, q для подключения соответствующих элементов семи- сегментного индикатора и четыре JK- триггера, счетные и R-входы которых соединены соответственно с тактовой 5 шиной и шиной сброса устройства, J- и К-входы первого триггера соединены с шиной логической единицы, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности путем упрощения декады,--введены двенадцать элементов И-ИЛИ, один элемент И и один элемент ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с первыми входами первых элементов И первого - шестого элементов И-ИЛИ, с вторым входом второго элемента И пятого элемента И-ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу е декады, инверсный выход первого триггера соединен с первыми входами вторых элементов И первого, второго, третьего, четвертого

и шестого элементов И-ИЛИ с первым входом элемента И, выход которого подключен к выходу с декады, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первых элементов И первого, третьего, четвертого и пятого элементов И-ИЛИ, с вторым входом второго элемента И второго элемента И-ИЛИ, первыми входами первых элементов И седьмого и восьмого элемент тов И-ИЛИ, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента И второго элемента И-ИЛИ, с вторыми входами вторых элементов И третьего и шестого элементов И-ИЛИ, первым входом первого эле мента И девятого элемента И-ИЛИ, прямой выход третьего триггера соединен с первыми входами второго и третьего элементов И пятого элемента И-ИЛИ, первым входом второго элемента И девятого элемента И-ИЛИ, первыми входами первых элементов И десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И-ИЛИ, инверсный выход третьего триггера соединен с третьим входом Ј первого элемента И первого элемента И-ИЛИ, вторыми входами вторых элементов И первого и четвертого элементов

8

0

5

0

5

5

« .Q

5

0

И-ИЛИ, третьим входом второго элемента И второго элемента И-ИЛИ, первыми входами вторых элементов И десятого и двенадцатого элементов И-ИЛИ, вторым входом первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ, прямой выход четвертого триггера соединен с третьими входами, вторых элементов И первого и четвертого элементов И-ИЛИ, третьим входом первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ, первыми входами вторых элементов И седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ, инверсный выход четвертого триггера соединен с третьим входом первого элемента И второго элемента И-ИЛИ, третьими входами второго элемента И третьего и шестого элементов И-ИЛИ, вторым входом третьего элемента И пятого элемента И-ИЛИ первым входом второго элемента И одиннадцатого элемента И-ИЛИ, шина сложения подключена к вторым входам первых элементов И седьмого и двенадцатого элементов И-ИЛИ, вторым входам вторых элементов И восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ, четвертому входу первого элемента И шестого элемента И-ИЛИ, а шина вычитания подключена к вторым входам первых элементов И восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ, вторым входам вторых .элементов И седьмого и двенадцатого элементов И-ИЛИ, четвертому входу второго элемента И шестого элемента И-ИЛИ, выходы седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И-ИЛИ подключены соответственно к J-входам третьего, четвертого и второго триггеров, а выходы восьмого, десятого и двенадцатого - к К-входам соответственно третьего, четвертого и второго триггеров , выход шестого элемента И-ИЛИ соединен с выходом декады s выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ подключены соот ветственно к выходам a , b и q декады, выход четвертого элемента И-ИЛИ соединен с выходом d декады и вторым входом элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И-ИЛИ с выходом f декады и вторым вхрдом элемента И0

Таблица 1

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в измерительных и вычислительных устройствах. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности. Устройство содержит четыре JK-триггера 1 - 4, элементы И-ИЛИ 5 - 16, элемент ИЛИ 17 и элемент И 18. Введение в устройство новых связей позволило уменьшить задержки по цепям управления при одновременном сокращении количества элементов. 1 ил.

j3 K3HK j KIalb °TdIe if чТц