Декадный счетчик для семисегментных индикаторов

(5 Н 4 Н 03 К 23/72 СГГОЖЗН 1 Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13,Рь фс 1 фФЬУза,18 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4094796/24 - 2122) 18.07.8646) 23,01.88, Бюл. У 372) В,И.Ияснов53) 621.374(088.8)56) Авторское свидетельство СССР117200, кл, Н 03 К 23/72, 1983.Авторское свидетельство СССР1330757, кл, Н 03 К 23/72, 1985,(54) ДЕКАДНЫЙ СЧЕТЧИК ДЛЯ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ(57) Изобретение может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах, Декадный счетчиксодержит 1 К-триггеры 1-4, элементыИ 5-13, элементы ИЛИ 14-16, Предложенное функциональное соединениеэлементов повышает быстродействиесчетчика. Использование предлагаемогодекадного счетчика для семисегментныхиндикаторов позволит максимально испольэовать частотные свойства элементов (триггеров), поскольку в цепях1 и К-входов 1 К-триггеров нет дополнительных логических элементов. 1 ил,68985 2го 13 элементов И. Прямой выход третьего 1 К"триггера 3 соединен с вторымвходом четвертого элемента И 8, выход которого образует выход Ь устройства, прямой выход четвертого 1 Ктриггера 4 соединен с вторыми входамивторого 6 и пятого 9 элементов И, выход первого элемента И 5 образуетвыход д устройства и соединен с пер"выми входами второго элемента И 6 ипервого элемента ИЛИ 14 и с вторым входом восьмого элемента И 12, выход которого соединен с первым входом второгоэлемента ИЛИ 15 и с третьим входом третьего элемента ИЛИ 16. Выход второгоэлемента И 6 образует выход а устройства, выход третьего элемента И 7образует выход с устройства и соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 16, выход которого образуетвыход Г устройства, выход четвертогоэлемента И 8 образует выход Ь устройства, выход шестого элемента И 10 25 соединен с вторым входом первогоэлемента ИЛИ 14, выход которого образует выход е устройства, Выходседьмого элемента И 11 соединен свторым входом третьего элемента ИЛИ16, выход девятого элемента И 13соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 15, выход которого образуетвыход 8 устройства,При такой схеме соединения элементов логические уравнения для 1- иК-входов всех 1 К-триггеров 1-4 и выходных логических функций на выходах а, Ьс, Й, е, Г.и 8 устройства и сигнала Ппереноса на выходной шине 20 переносабудут следующими:й аэ 1 э а 1 е-аэ подключения соответствующих элементов ческой единицы, прямой выход первого1 К-триггера 1 соединен с первыми входами четвертого 8,седьмого 11 и восьмого 12 элементов И,инверсный выходпервого 1 К-триггера 1 соединен с первыми входами третьего 7, пятого 9 и Ка аКЭ аяКа аэ 45 а=Щи Ь (,аэ) с=а,а,а; Й=ааэ е=дча, а первого элемента И 5, с вторым входом выход которого соединен с вторыми 50входами первого 5 и седьмого 11 элементов И, с К-входом первого 1 К-тригНа диаграммах обозначено: Вход - входные тактовые ,считае мые) импульсы на тактовой шине 17;д - порядковый номер состояния(такта) счетчика и порядковый номер тактового импульса на тактовой шине 17;в вычислительных и измерительных устройствах.Цель изобретенця - повышение быстродействия устройства.На чертеже представлены функциональная схема предлагаемого декадного счетчика для семисегментных инйи-. каторов, диаграммы его работы, где принято, что все 1 К-триггеры устройсва переключаются под действием отрицательного перепада сигнала на счетных входах с 1 К-триггеров, и схематический чертеж семисегментного индикатора с буквенными обозначениями элементов. Декадный счетчик для семисегментных индикаторов содержит четыре 1 К- триггера 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, выходыа, Ь, с, д, е, Г,и 8 устройства для семисегментного индикатора. Счет.ые,входы С всех 1 К-триггеров 1-4 соединены с тактовой шиной 17, а К-входы - с шиной 18 сброса, выход пятогоэлемента И 9 образует выходную шину20 переноса П, 1-вход первого 1 Ктриггера 1 соединен с шиной 19 логидевятого 13 элементов И и с К-входомвторого 1 К-триггера 2, прямой выходкоторого соединен с первым входом третьего элемента И 7 и с 1- и К-входами третьего 1 К-триггера 3, инверсный гера 1 и с 1- и К-входами четвертого 1 К-триггера 4, инверсный выход которого соединен с третьими входами третьего 7 и седьмого 11 элементов И и с 1-входом второго 1 К-триггера 2, инверсный выход которого соединен с вторыми входами шестого 10 и девятоК = счаача,а,а,; а-щ,Ча,а,П = ааэ1368985сигнал ц, на прямом выходе Я1 первого 1 К-триггера 1;сигнал ( на прямом выходе второго 1 К-триггера 2Ф5сигнал Я на прямом выходе9 третьего 1 К-триггера 3;О- сигнал Ч на прямом выходе четвертого 1 К-триггера 4;а - сигнал а на выходе а уст- Оройства;Ь - сигнал Ь на выходе Ь устройства;с - сигнал с на выходе с устройства; 15д - сигнал д на выходе д устройства;е - сигнал е на выходе е устройства;Г - сигнал Г на выходе Г устРойства;сигнал я на выходе я устРойства;П - сигнал П на выходной шине 20 переноса, 25Работа предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями и проходит в следующем порядке, 30По сигналу "Сброс", поступающему в виде импульса по шине 18 сброса, все 1 К-триггеры 1-4 устанавливаются в исходное нулевое состояние, после чего состояния выходов будут равны (диаграммы на чертеже при 1 = 0):35 тояния входов в исходном состоянии(при 1 = 1) будут равны: К,=а,=О; к,=4,= . К =О,= К, =Я =1; 1 = О К = О,то по очередному тактовому импульсу1 К-триггер не изменяет своего состояния, а если 1 = 1; К = 1,то 1 К-триггер переключается в противоположное состояние. Если же 1 1 К 0 то 1 К-триггер переключается в состояние логической единицы, или подтверждается его единичное состояниев предыдущем такте. В случае, когда 1=0 К=1ф ф 1 К-триггер переключается в состояние логического нуля, или подтвердится его нулевое состояние предыдущего такта.Основываясь на укаэанном порядке работы 1 К-триггера и имея значения 1- и К-входов в предыдущем такте 1 = 0) получаем значения выходов предлагаемого устройства после действия первого тактового импульса (диаграммы при 1 = 1):О,=1; а,=1; О,-О; О,=1; д=0 =01=0; 40 0; Ъ = 0; с 0 е=о; Ф 0; О,= О; 0,=0; 0,=0; а,= О; П=О,а,=О;В результате на семисегментном ндикаторе формируется цифра "0" 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 1=0) не удет светиться только элеМент я.1На основании логических уравнений ля 1- и К-входов 1 К-триггеров сосП = 0 1 45д=1, а=1, Ь=О; с 0; е=1 Г==1ьи на семисегментном индикаторе высветится цифра "1".При этОм состояния ВхОЦОВ станутравны:1 =1 1 =0 1 =1 1 =1)й) ф 55 К 1 Као, Кз 11 К 4 1В результате в следующем такте повторому тактовому импульсу состояниявходов станут следующими (диаграммыпри= 2);Декадный счетчик для семисегментных индикаторов, содержащий четыре 1 К-триггера, девять элементов И, три элемента ИЛИ, тактовую шину, шину сброса 1 К-триггеров в исходное нулевое состояние, шину логической единицы, выходную шину П сигнала переноса П и выходы а, Ь, с, с 1, е, Г, я счетчика для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора, в котором счетные входы всех 1 К-триггеров соединены с тактовой шиной, а С) - О г 1 Ч 1 4 0 с 1=0; а=О; Ь=О; с=1.; е=О; Г=1; я=О. На семисегментном индикаторе высветится цифра "2". Изменяются и состояния входов; 1,=1; 1 =1) 1. =1; 1 =О; Рассматривая и далее таким же образом работу предлагаемого декадного учетчика для семисегментных индикаторов получаем все значения выходов и входов при всех(см. диаграммы). При этом на индикаторе последовательно будут формироваться цифры от 0 до " 9"Сигнал П переноса будет равен П = 1 только в течение девятого такта при ь = 9 . Поэтому длительность симпульса переноса будет равна длительн о с т и одного периода о следов ания входных тактовых импульсов Применение предлагаемого де кадного счетчика для семисегментных индикат оро в позволяет максимально использов а ть частотные свойства элементов ( т риг ге ров ) , поскольку в цепях 1 - и К-входов 1 К-триг ге ров нет дополнительных логических элементов , как в известном устройстве , При этом количе ство элементов и цепей остается таким же , к ак и в иэ в ес тном устройс тв е . формула из обре те ния 68985 6К-входы - с шиной сброса, 1-входпервого 1 К-триггера соединен с шинойлогической единицы, выход первого5элемента И образует выход д счетчикаи соединен с первыми входами второгоэлемента И и первого элемента ИЛИ,инверсный выход первого 1 К-триггерасоединен с первым входом третьегоэлемента И, выход которого образуетвыход с счетчика, выходы второгои четвертого элементов И и первогоэлемента ИЛИ образуют соответственновыходы а, Ь, 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 повышениябыстродействия счетчика, прямой выходпервого 1 К-триггера соединен с первыми входами четвертого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, инверсный выход первого 1 К-триггера соединен с первыми входами пятого и девятого элементов И и с К-входом вто 25 рого 1 Е-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первогоэлемента И, с вторым входом третьегоэлемента И и С 1- и К-входами третьего 1 К-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и седьмого элементов И, с К-входом первого,1 К-триггера и с 1- иК-входами четвертого 1 К-триггера,инверсный выход которого соединен с35третьими входами третьего и седьмогоэлементов И и с 1-входом второго1 К-триггера, инверсный выход которогосоединен с вторыми входами шестогои девятого элементов И, прямой выход40третьего 1 К-триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И,прямой выход четвертого 1 К-триггерасоединен с вторымй входами второгои пятого элементов И, выход третьегоэлемента И соединен с первым входом45третьего элемента ИЛИ, выход которого образует выход Г счетчика, выходшестого элемента И соединен с вторымвходом первого элемента ИЛИ, выход50седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ,выход восьмого элемента И соединен спервым входом второго элемента ИЛИ ис третьим входом третьего элементаИПИ, выход девятого элемента И сое 55динен с вторым входом второго элемента ИПИ, выход которого образуетвыход я счетчика,1