Счетчик импульсов для семисегментных индикаторов
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных устройствах и электронных часах. Цель изобретения - повышение быстродействия. Счетчик импульсов состоит из четырех IK-триггеров, четырнадцати элементов И и семи элементов ИЛИ. Цель достигается изменением старых и введением новых связей между элементами схемы. Это позволяет в цепях управления I- и K-входами триггеров уменьшить количество последовательно включенных логических элементов, что приводит к повышению быстродействия примерно на 30% и получение симметричного выходного импульса. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Ä., SU ÄÄ 1580550
А1 (51) 5 Н 03 К 23/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Пд ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHflM
APH ГКНТ СССР
l (21) 4605930/24-21 (22) 15.11.88 (46) 23. 07. 90. Бюл. N 27 (72) Ю.А.Базалев (53) 621 ° 374.323(088..8) (56) Справочник по интегральным микросхемам. — M. Энергия, !980.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1517129, кл. Н 03 К 23/48,1987. (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может, быть использовано в измерительных устройствах и
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано
У в измерительных устройствах и электрснных часах.
Целью изобретения является повышение быстродействия.
На фиг.1 представлена схема счетчика импульсов для семисегментных индикаторов; на фиг.2 — диаграмма работы счетчика.
Счетчик содержит первый 1, вто.рой 2, третий 3, четвертый 4 IK-триггеров, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8, пятый 9> шестой 10, седьмой 11, восьмой 12, девятый 13, десятый 14, одиннадцатый 15, двенадцатый 16, тринадцатый 17, четырнадцатый 18 элементы И, первый 19, второй 20, третий 21, четвертый 22, пятый 23, шестой 24, седьмой 25 элементы ИЛИ, тактовую шину 26, шину 27 сброса, шину 28 логической единицы, электронных часах. Цель изобретения— повышение быстродействия, Счетчик импульсов состоит из четырех IK-триггеров, четырнадцати элементов И и семи элементов ИЛИ. Цель достигается изменением старых и введением новых связей между элементами схемы. Это позволяет в цепях управления Iи К-входами триггеров уменьшить количество последовательно включенных логических элементов, что приводит к повышению быстродействия примерно на 307. и получение симметричного выходного импульса. 2 ил.,! табл. выходную шину 29, выходы 30-37 счетчика. ю1
Счетные входы всех триггеров 1-4 соединены с тактовой шиной 26 счетчика, à R-входы — с шиной 27 сброса, прямой выход второго триггера 2 соеди- нен с первым входом -первого 5 элемента И, выход которого подключен к ("Д
Т-входу четвертого триггера 4, инверсньФ выход которого соединен с первым входом второго элемента И 6, выход
34 (е) счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ !9, а выход 30(а)— с выходом второго элемента ИЛИ 20, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И 7, выход
33{с!) счетчика соединен с выходом Ь третьего элемента ИЛИ 21, а выход четвертого элемента ИЛИ 22 — с выходом 37 {а,Ъ,) счетчика, выход четвертого элемента И 8 соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 23, 1580550 выход которого соединен .с выходом
36 (q) счетчика, прямой выход четвертого триггера 4 соединен с ныходом 29 счетчика, первыми входами четвертого
8 и пятого 9 элементов И, первый вход шестого элемента И 10 соединен с первым входом первого элемента И 5, перный вход седьмого элемента И 11 ссединен с вторым входом четвертого элемента И 8 и с инверсным выходом третьего триггера З,второй вход — с инверсным выходом первого триггера 1 и первым входом восьмого элемента
И 12, а выход — с первым входом четвертого элемента ИЛИ 22, первый вход восьмого элемента И 12 соединен с первым входом девятого элемента И 13, выход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ 24, выход которого соединен с выходом 35 (Е) счетчика, а второй вход — с выходом второго элемента И 6, прямой выход первого триггера 1 подключен к первому входу десятого элемента И 14, пер- 25 вый вход одиннадцатого элемента И 15 соединен с первым входом второго элемента И 6 и вторым входом четнертого элемента ИЛИ 22, выход двенадцатого элемента И 16 подключен к выходу
31 (Ъ) счетчика, первый вход пятого элемента И 9 подключен к перному входу тринадцатого элемента И 17, выход которого подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ 23, выход 32 (с) счетчика соединен с выходом седьмого элемента ИЛИ 25, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента
И 9, а второй — с выходом четырнадцатого элемента И 18, инверсный выход 40 третьего триггера 3 подключен к Iи К-входам, первого триггера 1 и второму входу одиннадцатого элемента И 15, выход которого соединен с вторым входом второго 20 и первыми входами первого 19 и третьего 21 элементов ИЛИ, прямой выход первого триггера 1 соединен с вторым входом шестого элемента И 10, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 19, третий вход которого
50 соединен с выходом восьмого элемента
И 12, первым входом третьего 7 и вторым входом тринадцатого 17 элементов И, инверсный выход первого триггера l соединен с первым входом две5S надцатого элемента И 16 и вторым входом первого элемента И 5, выход кото рого соединен с К-входом четвертого триггера 4 и вторым входом пятого элемента И 9, К-в.".од третьего триггера 3 подключен к прямому выходу второго триггера 2, К-вход которого соединен с I-входом третьего триггера 3 и шиной 28 логической единицы, а I-вход — с прямым выходом третьего триггера 3 и вторыми входами третьего 7, десятого 14 и двенадцатого 16 элементов И, выход десятого элемента И 14 соединен с нторым входом второго элемента И 6, третьим входом четвертого элемента ИЛИ 22 и первым входом четырнадцатого элемента И 18, второй вход которого подключен к первому входу второго 6 и третьему входу двенадцатого 16 элементов И, а третий вход — к второму входу носьмого элемента И 12 и инверсному выходу второго триггера 2, прямой выход четвертого триггера 4 подключеч к третьему входу третьего 7 и второму входу девятого 13 элементов И, выход седь,мого элемента И 11 соединен с третьими входами пятого 23 и шестого 24 элементов ИЛИ, а выход тринадцатого элемента И 17 — с нторым входом третьего элемента ИЛИ 21.
Благодаря такой схеме соединения элементов логические уравнения для
I- и К-входов триггерон и всех выходов счетчика следующие: I = Q9, К Ц Т Я ф К 11 1 !1 Т !! 11
ЯФ 3! Ф 3 э
КЗ Q ; 1- Q,Ä 1! К4 Q Q Э II=04 а! Ь,= <1,2,3,4,5,6,7,8, !)= Q VQ„Q>!!!!
1 Q!Я 3, а = (1,4,11) = ЧЭО+ Ь = (5,6) = Q+QgQas с = (2,12) = QQq(QQ э) чЪ(?iQ) d = (1 4 7 = QsQw Q (Q1Q ) е = (1 3 4 5 7 9,11) = Q„Q чайф vС „Q, Е = (1,2 3,7,11,12) = Q О,ч O„Q4 v 0,(О,Q g, q = (1 7„10» 11) = 0 Q Ч (ф vQ4(Q, Q ) где обозначение "!" показывает, что на данный вход подается уровень логической единицы. Для остальных элементов с„,d „,,е,,f„,q,„ âòîðîãî индикатора используется уровень логической едини- цы, так как они не светятся, Триггеры 1-4 с элементом И 5 о6разуют делитель частоты на 12, а элементы 6-25 образуют дешифратор для последовательного включения (можно через соответствующий формирователь) элементов семисегментного индикатора. Триггеры реагируют на изменения тактовых импульсов со значения ТИ=1 на ТИ=О, 5 158 В исходное состояние все триггеры 1"4 приводятся сигналом "Сброс", поступающим в виде импульса по шине 27, при этом Q = О, ч = О, Q>= О, 1 0 О диаграммы на фиг.2 при 0). Пользуясь логическими уравнениями для Е- и К-входов тригцеров, определим их сОстОяния I1- =1 ° Kj 1» Е7* О, К7= 1, Е = 1, Кз= О, Е»= О, К»= О, а по логическим уравнениям выходов дешифратора определим состояния выходов а,b,ñ,d,å,f,q: а,= I, Ь = I а = 1, Ъ = О, с = О, d 1, е = 1, f = q = 1. На индикаторе светится цифра "1". Поскольку IK-триггер по входному тактовому импульсу при I = О и К = 0 не изменяет своего состояния, при 1 и К = 1 переключается в противоположное состояние, при I = 1 и К = О переключается в состояние логической единицы, а при I = О и К = 1 в состояние логического нуля, то по первому тактовому импульсу, поступившему по шине 26, триггеры 1 и 3 переключаются 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 Q „-- 1, Q<= О, Q = I, Я»= О, изменяются соответственно состояния I- и К-вход;дов: О» К! 0 ° Е7 !» К2 !» Ез !» К = О, I4= О, К„= О, а на выходах де— шйфратора появляются сигналы а = 1, Ь = 1, а = О, b = О, с = 1, d = О, е = О, f = 1, q = О и на индикаторе засветится цифра "2". По второму тактовому импульсу (ди аграммы на фиг.2 при i=2) состояния выходов и входов станут равны 0 = 1, 7» Р (= О, Е1- О, К1- О» Е =1, К =1, Š— 1, Ê = 1, Е;- О, К»= О, d = О,е = 1, f = 1, q = О и на семисегментном индикаторе засветится цифра "3". Анализируя и далее таким же образом работу предлагаемого счетчика для семисегментных индикаторов, получим все значения сигналов на выходах делителя частоты и дешифратора (диаграммы на фиг,2 при всех i), которые сведены в таблицу. Формула изобретения Счетчик импульсов для семисегментных индикаторов, содержащий первый, 0550 5 ! 55 второй, третий и четьертый IK-триггеры, четырнадцать элементов И и семь элементов ИЛИ и имеющий. выходы а,Ь, с,d,е,f,q для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора, счетные входы всех триггеров которого соединены с тактовой шиной устройства, а R-входы — с шиной сброtса, прямой выход второго тригге ра соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к I-входу четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход е устройства соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход а устройства — с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход d устройства соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходами а » Ь,„ устройства, выход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом q устройства, прямой выход четвертого триггера соединен с выходом устройства, первыми входами четвертого и пятого элементов И, первый вход шестого элемента И соединен с первым входом первого элемента И, первый вход седьмого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента И и инверсным выходом третьего триггера, второй вход с инверсным выходом первого триггера и первым входом восьмого элемента И, а выход — с первым входом четвертого элемента ИЛИ, первый вход восьмого элемента И соепинен с первым входом девятого элемента И, выход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом f. устройства, а второй вход — с выходом второго элемента И, прямой выход первого триггера подключен к первому входу десятого элемента И, первый вход одиннадцатого элемента И соединен с первым входом второго элемента !. и вторым входом четвертого элемента !!Л!1, выход двенадца- того элемента !! подключен к выходу Ь устройства, псрвын вход пятого элемента И подключен к первому входу тринадцатого элеь ента !! выход которого подключен к второму входу .пятого эле-. мента !!.. 1,, вьхад с устройства соединен с ;=.ыходом седьмого элемента ИЛИ, 50 И Я4 Я3 Q q1I K 3 э 1 1, К,П а1 Ь1 а Ь с I 1 1 1 О 2 1 О 3 О О 4 О О 5 О О 6 О О 8 О О 9 О 1 IO 1 1 11 1 О 12 1 1 1 О 1 1 ! О О О О 0 1 1 О О О О О О I 1 0 О О О О 1 О О О О 1 1 I О О О 1 1 1 1 О I О О 1 0 О 1 1 О 1 О 1 1 О 1 0.0 1 О О 1 О О О О О О 1 О О О О I 1 О 1 1 О 1 1 О О О 1 О О О 1 1 1 О 1 1 О О О 1 1 О О О 1 1 I 1 I 1 1 0 О 1 1 1 О О 1 1 1 1 l. 1 О I О О 1 О E О О 0 1 1 О I О "О 1 О 1 1 О О 1 О I 1 О О 1 О 1 I О О I О 1 1 О О 1 О О 1 О 1 1 1 1 1 О О ! 0 1 1 I 1 1 0 О 1 О 1 1 1 1 1 О О 1 0 1 I 1 l I О О О. О О 1 О О 1 О О 1 О О О О О О 1 1 О О О I О О 1 О О 1 О О О О О О 1 I О О О l О О 2 1 О 3 2 О 4,3 О 54 О 6 5 О 7 6 1 8 7 1 9 8 1 ! О .9 1 1 1 О,.1 1 2 1 1 1 О О 7 !5805 первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И, а второй - с выходом четырнадцатого элемента И, отличающийся тем что с 5 целью повышения быстродействия, инверсный выход третьего триггера подключен к I- и К-входам первого триггера и второму входу одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго и первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом восьмого элемента И, первым входом третьего и вторым входом тиинадцатого элемента И, инверсный выход 20 первого триггера соединен с первым. входом двенадцатого элемента И и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с К-входом четвертого триггера и вторым входом пятого 25 элемента И, К-вход третьего. триггера подключен к прямому выходу второго триггера, К-вход которого соединен с I-входом третьего триггера и шиной логической единицы, à I-вход — с прямым выходом третьего триггера и вторыми входами третьего, десятого и двенадцатого элементов И, выход десятого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И, третьим входом четвертого элемента ИЛИ и первым входом четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу второго и третьему входу двенадцатого элементов И, а третий вход — к второму входу восьмого элемента И и инверсному выходу второго триггера, прямой выход четвертого триггера подключен к третьему входу третьего и второму входу девятого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с третьими входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выход тринадцатого элемента И вЂ” с вторым входом третьего элемента ИЛИ. 1580550 "8 Ю 0 Редактор И.Горная Заказ 2022 Тираж 657 Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитега по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, iK-35, Раунская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 01 2 03 Og Ь С б е Я Ф Иуg CóÖÜ Составитель О.Скворцов Техред JI.Серд)окова Корректор М,Пожо
