ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК Советский патент 1973 года по МПК H03K23/72 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении дискретных счетчиков имнульсов иа интегральных схемах.

Известны десятичные счетчики импульсов, принцип построения которых заключается в использовании четырехразрядного двоичного счетчика, в котором с помощью логической пепи устраняются шесть излишних состояний. Ири выполнении такого счетчика на интегральных схемах находят ири.менение G/ - триггеры, у которых, кроме счетного входа (вход Т), имеются также управляющие входы G и /С (G - разрешение установки триггера счетным импульсом в «нуль).

Однако известные десятичные счетчики на G/C-триггерах относительно сложны (кроме четырех G/C-триггеров они содержат еще три или четыре логические ячейки «И и «ИЛИ). Цель изобретения - упрощение счетчика и обеснечение обработки самодополняющ,егося симметричного взвещенного кода.

Предлагаемый десятичный счетчик, сверх четырех триггеров, соединенных между собой связями, характерными для двоичного счетчика, содержит только одну ячейку «ИЛИ, на входы которой поданы сигналы с прямого выхода первого триггера и с инертных выходов третьего и четвертого триггеров, и выход которой присоединен ко входу К второго

триггера. При этом из четырех триггеров, составляющих счетчик, только один - второй должен иметь входы управления установкой в «нуль и «единипу, G /(-входы (G /С-триггер), а у остальных триггеров достаточно иметь только счетный вход (Г-триггеры), т. е. три из четырех триггеров могут быть достаточно простыми.

Дополнительным достоинством предлагаемого счетчика является для работы самодополняющийся код 4-2-2-1: кодовые комбинации чисел, сумма которых равна 9, взаимно инверсны. Это свойство предлагаемого счетчика существенно упрощает логические цепи приборов, оперирующих как с положительными, так и отрицательными числами, поскольку в этом случае прямой код отрицательного числа быть легко получен из его дополнительного кода путем инвертироваиия.

Иа фиг. 1 показана схема предлагаемого десятичного счетчика; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Приняты следующие обозначения: триггеры 1, 2, 3, 4 соответственно Т,, TZ, Т, Т/,, начиная с младшего); ячейка «ИЛИ 5; диаграмма 6 входных импульсов п счетчика; диаграммы 7, 8, 9, 10 напряжений на прямых выходах соответственно триггеров 1-4); диаграмма 11 напряжения на выходе ячейки «ИЛИ.

3

Предлагаемый счетчик содерн ит четыре счетных триггера (фиг. 1). Входные цепи триггеров 1,3 и 4 имеют вид, характериы1 дли двоичиых счесчиков - на счетный вход (вход Т) первого триггера подапы входные импульсы счетчика, а счетные входы третьего и четвертого триггеров соединены с прямыми выходами (Q) соответственно второго и третьего триггеров. Вход G второго триггера соединен с выходом Q первого, на вход Т второго триггера, также как и на вход 7 первого триггера, поданы входные импульсы счетчика, а его вход /С через ячейку ИЛИ соединен с прямым выходом Q первого триггера и инверсными выходами Q третьего и четвертого триггеров.

Счетчик работает следующим образом.

Входные импульсы, поступающие на счетный вход Т первого триггера, обеспечивают его работу в режиме деления частоты входпых импульсов па 2. В двоичного счета работают также третий и четвертый триггеры, только их входными сигналами являются потенциалы с ирямых выходов (Q) предыдущих триггеров. Таким образом, иервьш, третий или четвертый триггеры опрокидываются в новое, противоположпое бывшему ранее, состояние каждый раз, когда потенциал на их счетном входе Т переходит из «единицы в «пуль.

Что касается второго триггера, то действие входного импульса, поступающего на его счетный вход Т, будет зависеть от сигналов, присутствующих в этот момент на его входах G и К. Если С 0 и , то импульс на счетыом входе 7 установит триггер в состояние «нуль (если триггер паходился в «едипице, то он опрокинется в «нуль, если триггер находился в «нуле, то его состояние не изменится), если и Л 0, то импульс па счетном входе Т установит триггер в состояпие «единица, если и , то импульс на счетном входе опрокинет триггер в противоположное состояние.

Потенциал па входе G (вход управления установкой в единицу) второго триггера равен потенциалу на выходе Q первого триггера и характер его изменения во времени показан на диаграмме 7. Потенциал на входе / (вход управления установкой в нуль) второго триггера - это потенциал на выходе ячейки «ИЛИ 5, характер изменения которого во времени показан на диаграмме 11.

Так как па вход К второго триггера через ячейку «ИЛИ, кроме сигнала с прямого выхода Q первого триггера, который подается также и на вход G второго триггера, поданы сигналы с инверсных выходов третьего и четвертого триггеров, то в результате второй триггер будет опрокидываться входным импульсом в противоиоложное состояние, если первый триггер находится в «единице и, кроме того, если первый триггер находится в «нуле, а также третий или четвертый триггер находится в «нуле, то второй триггер

входным импульсом будет устанавливаться в «нуль.

Пусть исходно все триггеры счетчика находятся в «нуле. Тогда первый входной импульс, устапавливающмй первый триггер в «единицу, одновременно подтвердит состояние «нуль второго триггера. Затем второй, четверТЛЙ и шестой входные импульсы будут устанавливать второй триггер в «единицу, так как первый триггер в эти моменты находится в «единице, а третий, пятый и седьмой импульсы будут возвращать его в «нуль, так как третий или четвертый триггеры находятся при этом в «нуле.

После того, как восьмой входной импульс снова опрокинет второй триггер в состояние «единица, девятый имнульс уже не возвратит его в «нуль, так как в этот момент первый триггер находится в «нуле, а третий и четвертый триггеры - в «единице и соответствеиио потенциал на выходе ячейки «ИЛИ pasei «нулю. Десятый входной импульс возвратит все триггеры в исходное состояние.

Состояние счетчика, в зависимости от количества импульсов, поступивших на его вход, будут характеризоваться следующими кодовыми комбинация.ми (см. табл.).

Как видно из табл., предлагаемый счетчик работает в симметричном самодополняющемся коде кодовые комбинации чисел, сумма

которых равна 9, взаимно инверсны (сравни, например: 2-0010, 7-1101 или 4-0110 и 5-1001 и т. д.). Код счетчика взвещенный, веса разрядов - 4 (П), 2 (Т,), 2 (Гг) 1 (Г,). Как видно из схемы предлагаемого счетчика, в триггерах Гь Гз и Т,, входы управления G и К не используются - на них подан постоянный потенциал, соответствующий логической «единице. Следовательно, здесь могут применяться пе универсальные G/C-триггера, а значительно более простые Г-триггеры (не имеющие входов G, К). В этом случае предлагаемый десятичный счетчик будет содержать три Г-триггера, один /(-триггер и одну трехзходовую ячейку «ИЛИ.

Предмет изобретения

Десятичный счетчик, содержащий четыре счетных триггера и ячейку «ИЛИ, причем входы первого, третьего и четвертого триггеров соединены аналогично соответствующим ценям двоичного счетчика и вход управления установкой в «единицу второго триггера соединен с прямым выходом первого триггера,

а счетный вход второго триггера подключен к источнику входных импульсов, отличающийся тем. Ч .о, с целью упрощения счетчика и обеспечения обработки самодополняющегося симметричного взвешенного кода, вход управления установко в «нуль второго триггера через ячейку «ИЛИ соединен с прямым выходом первого и инверсными выходами третьего и четвертого триггеров.

ГХ

.1

Фиг 1