Декадный счетчик для семисегментных индикаторов
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (s» 4 Н 03 К 23/72
ВСГГОЖЗН 1Я
Ц,.
ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р ь
1d )c
Ni 4rlr@gu a>Q
Ь
П
О
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А 8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4094796/24 — 21
22) 18.07.86
46) 23.01.88. Бюл. У 3
72) В.И.Ияснов
53) 621.374(088.8)
56) Авторское свидетельство СССР
117200, кл, Н 03 К 23/72, 1983.
Авторское свидетельство СССР
1330757, кл. Н 03 К 23/72, 1985. (54) ДЕКАДНЫЙ СЧЕТЧИК ДЛЯ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ (57) Изобретение может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах. Декадный счетчик содержит IK-xpzrrepe 1-4, элементы
И 5 — 13 элементы ИЛИ 14-16. Предложенное функциональное соединение элементов повышает быстродействие счетчика. Использование предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов позволит максимально испольэовать частотные свойства элементов (триггеров), поскольку в цепях
I и К-входов IK-триггеров нет дополнительных логических элементов. 1 ил, с е
68985 2
ro 13 элементов И. Прямой выход третьего IK"òðèããåðà 3 соединен с вторым входом четвертого элемента И 8, вы5 ход которого образует выход Ь устройства, прямой выход четвертого IKтриггера 4 соединен с вторыми входами второго 6 и пятого 9 элементов И, выход первого элемента И 5 образует выход d устройства и соединен с первыми входами второго элемента И 6 и первого элемента ИЛИ 14 и с вторым входом восьмого элемента И 12, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 15 и с третьим входом третьего элемента ИЛИ 16. Выход второго элемента И 6 образует выход а устройства, выход третьего элемента И 7 образует выход с устройства и соединен с первым входом третьего эле20 мента ИЛИ 16, выход которого образует выход f устройства, выход четвертого элемента И 8 образует выход Ь устройства, выход шестого элемента И 10
25 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 14, выход которого образует выход е устройства. Выход седьмого элемента И 11 соединен с .вторым входом третьего элемента ИЛИ
16, выход девятого элемента И 13 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 15, выход которого образует выход g устройства.
При такой схеме соединения элементов логические уравнения для I- u
К-входов всех IK-триггеров 1-4 и выходных логических функций на выходах а, Ь с, d, е, f.u g устройства и сигнала П переноса на выходной шине 20 переноса
t ygyT следующюаи:
2 Ф э Qf> 4 э подключения соответствующих элементов ческой единицы, прямой выход первого
IK-триггера 1 соединен с первыми входами четвертого 8,седьмого 11и восьмого 12 элементов И,инверсный выход первого IK-триггера 1 соединен с первыми входами третьего 7, пятого 9 и
1=Q3 э
Кэ=(я К.= э
45 a=dQ4 3 Ь-<.,Q» с=Я; Я,0;; d=QQ>
e=dVQ, Q первого элемента И 5, с вторым входом выход которого соединен с вторыми 50 входами первîro 5 и седьмоro 11 элементов И, с К-входом первого IK-тригНа диаграммах обозначено:
Вход — входные тактовые (считае55 мые) импульсы на тактовой шине 17; — порядковый номер состояния (такта) счетчика и порядковый номер тактового импульса на тактовой шине 17;!
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах.
Цель изобретенця — повышение быстродействия устройства.
На чертеже представлены функциональная схема предлагаемого декадного счетчика для семисегментных инди-. каторов, диаграммы его работы, где принято, что все IK-триггеры устройсва переключаются под действием отрицательного перепада сигнала на счетных входах с IK-триггеров, и схематический чертеж семисегментного индикатора с буквенными обозначениями элементов.
Декадный счетчик для семисегментных индикаторов содержит четыре IKтриггера 1-4, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8, пятый 9, шестой 10, седьмой 11, восьмой 12 и девятый 13 элементы И, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы ИЛИ, тактовую шину 17, шину 18 сброса, шину 19 логической единицы, выходную шину 20 сигнала переноса П, выходы а, Ь, с, d, е, f u g устройства для семисегментного индикатора. Счет ые ,входы С всех IK-триггеров 1-4 соединены с тактовой шиной 17, а R-входы — с шиной 18 сброса, выход пятого элемента И 9 образует выходную шину
20 переноса П, I-вход первого IKтриггера 1 соединен с шиной 19 логидевятого 13 элементов И и с К-входом второго IK-триггера 2, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 7и с I- и К-входами третьего IK-триггера 3, инверсный гера 1 и с I- и К-входами четвертого IK-триггера 4, инверсный выход которого соединен с третьими входами третьего 7 и седьмого 11 элементов И и с 1-входом второго IK-триггера 2, инверсный выход которого соединен с вторыми входами шестого 10 и девятоf = cVdQ„VQ,Q Qq, g=dQ,VQ,Q;
П = 01(4.
1368985 сигнал Q, на прямом выходе Q
1 первого IK-триггера 1; сигнал (на прямом выходе второго IK-триггера 2
Ф
5 сигнал Q на прямом выходе
9 третьего IK-триггера 3;
Π— сигнал Ч на прямом выходе
Ф четвертого IK-триггера 4; а — сигнал а на выходе а уст- 10 ройства;
Ь вЂ” сигнал Ь на выходе Ь устройства; с — сигнал с на выходе с устройства; 15
d — сигнал d на выходе d устройства; е — сигнал е на выходе е устройства;
f — сигнал f на выходе f устройства;
g — сигнал g на выходе g устройства;
П вЂ” сигнал П на выходной шине 20 переноса. 25
Работа предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями и проходит в следующем порядке, 30
По сигналу "Сброс", поступающему в виде импульса по шине 18 сброса, все IK-триггеры 1-4 устанавливаются в исходное нулевое состояние, после чего состояния выходов будут равны (диаграммы на чертеже при i = О):
35 тояния входов в исходном состоянии (при i = 1) будут равны:
=О; K.=-Q
R,=Q =1) I = О; К = О, то по очередному тактовому импульсу
IK-триггер не изменяет своего состояния, -а если
13 К = 1, то IK-триггер переключается в противоположное состояние. Если же
I=19K-=0, то IK-триггер переключается в состояние логической единицы, или подтверждается его единичное состояние в предыдущем такте. В случае, когда
I--О ° К=1
Э °
IK-триггер переключается в состояние логического нуля, или подтвердится его нулевое состояние предыдущего такта.
Основываясь на указанном порядке работы IK-триггера и имея значения
I- и К-входов в .предыдущем такте
= 0) получаем значения выходов предлагаемого устройства после действия первого тактового импульса (диаграммы при i = 1):
Q,=1; Q,=-1; О,-О; q,-=1-, d=Qq =01=Î;
О; Ъ = 0; с
О е = О; f
О;
Q,= О; Q,=Î; Q,=Î; Q,= О; II=Q,Q,=О;
I< =1; I = g 1; I =Q =o; I =<, =1;
Если в предыдущем такте
В результате на семисегментном ндикаторе формируется цифра "О" для оследовательной схемы включения элеентов семисегментного индикатора при
ыбранной конфигурации цифр: при поседовательной схеме включения элеменов индикатора при светящемся элементе а выходе устройства, к которому подлючен данный элемент, будет уровень огического нуля, поэтому в исходном остоянии устройства (при i=0) не удет светиться только элеМент g.
На основании логических уравнений ля I- и К-входов IK-триггеров сосП = О
d=1, а=l, Ь=О; с О; е=l f=l g=l э э ь < и на семисегментном индикаторе высветится цифра "1".
IIpH этом cocTQHHHR входов станут равны:
I -=1 I =0- I =-1 I --1
< 1 ф Э ) 1 ф Ф
К 1 к о К 1 к4
В результате в следующем такте по второму тактовому импульсу состояния входов станут следующими (диаграммы при i = 2):
П = 0
К =1 К =1 К =О.
В 5 Ф Ф
К =0
Декадный счетчик для семисегментных индикаторов, содержащий четыре
IK-триггера, девять элементов И, три элемента ИЛИ, тактовую шину, шину сброса IK-триггеров в исходное нулевое состояние, шину логической единицы, выходную шину П сигнала переноса П и выходы а, b, с, d, е, f, g счетчика для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора, в котором счетные входы всех IK-триггеров соединены с тактовой шиной, а
q,=0; q,=1 q 1; q O;
d0; а0; ЬО; с=1; е0; f 1; gO °
На семисегментном индикаторе высветится цифра "2".
Изменяются и состояния входов;
?, 1» ? 1 1 1 14 0
Рассматривая и далее таким же образом работу предлагаемого декадного учетчика для семисегментных индикаторов получаем все значения выходов и входов при всех i (см. диаграммы).
При этом на индикаторе последователь11 1! но будут формироваться цифры от 0 до "9" ° Сигнал П переноса будет равен
П = 1 только в течение девятого такта при i = 9. Поэтому длительность д импульса переноса будет равна длительности одного периода С следования входных тактовых импульсов
Применение предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов позволяет максимально использовать частотные свойства элементов (триггеров), поскольку в цепях I- u
К-входов IK-триггеров нет дополнительных логических элементов, как в известном устройстве, При этом количество элементов и цепей остается таким же, как и в известном устройстве. формула из обре те ния
68985 6
R-входы — с шиной сброса, 1-вход первого IK-триггера соединен с шиной логической единицы, выход первого
5 элемента И образует выход d счетчика и соединен с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, инверсный выход первого IK-триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого образует выход с счетчика, выходы второго и четвертого элементов И и первого элемента ИЛИ образуют соответственно выходы а, b е счетчика выход пятого элемента И образует шину П сигнала переноса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия счетчика, прямой выход первого IK-триггера соединен с первыми входами четвертого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, инверсный выход первого IK-триггера соединен с первыми входами пятого и девятого элементов И и с К-входом вто25 рого IK-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, с вторым входом третьего элемента И и С I- и К-входами третьего IK-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и седьмого элементов И, с К-входом первого,IK-триггера и с I- u
К-входами четвертого IK-триггера, инверсный выход которого соединен с
35 третьими входами третьего и седьмого элементов И и с I-входом второго
IK-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами шестого и девятого элементов И, прямой выход
40 третьего IK-триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, прямой выход четвертого IK-триггера соединен с вторымй входами второго и пятого элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом
45 третьего элемента ИЛИ, выход которо го образует выход f счетчика, выход шестого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход
50 седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента HJIH выход восьмого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с третьим входом третьего элемента
ИПИ, выход девятого элемента И сое55 динен с вторым входом второго элемента ИПИ, выход которого образует выход g счетчика.
