Двоично-десятичный счетчик

ОПИСАЛ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0301.77 21) 2440515/18-21 с присоединением заявки М 51)М Кл 2 Н 03 К 23/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах деления частоты импульсов на десять и управления ключевыми схемами в условиях высоких уровней наводок, помех и возможных кратковременных изменениях напряжения питания,Известен двоично-десятичный счетчик, содержащий три счетных тригге ра, к единичному выходу первого из которых подключены первые элементы И и И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с нулевым и единичным выходами четвертого разряда, 15 выход первого элемента И-НЕ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входом установки нуля первого триггера и шиной начальной установки, а 20 выход - с входами установки нуля третьего и второго триггеров, причем счетный выход последнзго подключен к выходу первого элемента И, а единичный выход - к счетному входу тре тьего триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ 11Недостатком этого счетчика является относительно низкая помехоустой чивость. Действительно, этот счетчикпри помехах, наводках или кратковременных изменениях напряжения питанияможет попасть в одно из трех запрещенных состояний.Известен также двоично-десятичныйсчетчик, содержащий первый, второйи третий триггеры со счетным входом,и триггер с раздельными входами иэлемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом первого триггера со счетным входом, выхоц элементаИ соединен со счетным входом второготриггера со счетным входом, прямойвыход которого соединен со счетнымвходом третьего триггера со счетнымвходом, выход которого соединен спервым входом триггера с раздельнымивходами 2).Недостатком этого двоично-десятичного счетчика является относительнонизкая помехоустойчивость.. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,Поставленная цель достигаетсятем, что в двоично-десятичный счет"чик, содержащий первый, второй и третий триггеры со счетным входом и триггер с раздельными входами, и элементИ, первый вход которого соединен спрямым выходом первого триггера со счетным выходом, выход элемента И соединен со счетным входом второго триггера со счетным входом, прямой выход которого соединен со счетным вхоцом третьего триггера со счетным входом, выход которого соединен с первым вхоцом триггера с раздельными входами, дополнительно введены инвертор, первый, второй и третий элемзнты И-,НЕ и элемент совпадения, второй вход элемента И соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с перным входом первого элемента И-НЕ и выходом второго элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и третьего элементов И-НЕ, первый и второй входы третьего элемента И-НЕ соединеныс выходами соответственно третьего триггера со счетным входом и триггера с раздельными входами, второй вхоц которого соединен с входами сброса второго и третьего триггеров со счетными вхоцами и выходом элемента совпадения, первый вход которого соединен с входом сброса первого триггера со счетным входом и шиной сброса дноично-десятичного счетчика, а второй вход и выход. первого элемента И-НЕ соединены соответственно с прямым выходом первого триггера со счетным входом и вторым входом элемента совпацения, а триггер с раздельными входами содержит первый и второй вспомогательные элементы И-НЕ, выход каждого из которых соединен с первым входом другого, второй вход и выход первого вспомогательного элемента И-НЕ соединены с первым входом и выходом триггера с раздельными входами, второй вход которого соединен с вторым входом второго вспомогательного элемента И-НЕ.На чертеже показана структурная схема дноично-десятичного счетчика.Дноично-десятичный счетчик содержит первый 1, второй 2 и третий 3 триггеры со счетным входом, триггер 4 с раздельными входами, элемент И 5 и инвертор б, первый 7, второй 8 и третий 9 элементы И-НЕ и элемент 10 совпадения, первый вход элемента И 5 соединен с прямымвыходом первого триггера 1 со счетным входом, выход элемента И 5 соединен со счетным входом второго триггера 2 со счетным входом, прямой выход которого соединен со счетным входом третьего триггера 3 со счетным входом, выход которого соединен с первым входом триггера 4 с раздельными входами, второй вход элемента И 5 соединен с выходом инвертора б, вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 7 и выходом второго элемента И-НЕ 8, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствен 60 65 единичные логические сигналы, наего выходе поянляется нулевой логический сигнал, который вызывает формирование единичного логическогосигнала на выходе элемента И-НЕ 9.Поскольку на выходе перного элеменно первого 7 и третьего 9 элементов И-НЕ, первый и второй входы третьего элемента И-НЕ 9 соединены свыходами соответственно третьеготриггера 3 со счетным входом и триггера 4 с раздельными входами, второйвход которого соединен с входамисброса второго 2 и третьего 3 триггеров со счетными входами и выходомэлемента 10 совпадения, первый входкоторого соединен с входом сбросапервого триггера 1 со счетным нходоми шиной 11 сброса двоично-десятичного счетчика, а второй вход и выходпервого элемента И-НЕ 7 соединенысоответственно с прямым выходом пер ного триггера 1 со счетным входом ивторым входом элемента 10 совпадения. Триггер 4 с раздельными входамисодержит первый 12 и второй 13 вспомогательные элементы И-НЕ, выход каж дого из которых соединен с первымвходом другого, нторой вход и выход первого вспомогательного элемента И-НЕ 12 соединены с первым входом и выходом триггера с раздельны"ми входами 4, второй вход которогосоединен с вторым входом второговспомогательного элемента И-НЕ 13Работа двоично-десятичного счетчика происходит следующим образом.Для установки счетчика в начальноесостояние достаточно перед подачейсигналов счета на шину 11 подать импульс нулевого логического уровнядля начальной установки. При этом,поскольку шина сброса 11 непосредственно подключена к входу сбросатриггера 1, на его прямом выходеустановится нулевой логический уровень, а на инверсном выходе - единичный логический уровень. При этом 40 устанавливается единичный логическийсигнал на выходе первого элементаИ-НЕ 7 и нулевой логический сигнална выходе элемента И 5, а также происходит формирование нулевого логического сигнала на выходе элемента10 совпадения. Этот сигнал в своюочередь, попадая на входы сбросавторого 2 и третьего 3 триггеров,формирует на их пряьых выходах нулевые логические сигналы. Единичныйлогический сигнал с инверсного выхода триггера 3 подпадает на первыйвход И-НЕ 12. На его втором входе вэто время присутствует единичный логический сигнал, который сформировался на выходе элемента И-НЕ 12вследствие наличия на его входе нулевого логического сигнала с выходаэлемента 10 совпадения. Посколькуна обоих входах элемента И-НЕ 12Формула изобретения та И-НЕ 7 присутствует единичный ло гический сигнал, на обоих входах элемента И-НЕ 8 оказываются единичные логические сигналы. Вследствие этого на выходе элемента И-НЕ 8 присутствует нулевой логический сиг нал, а на выходе инвертора 6 оказывается единичный логический сигнал. Пока на входе элемента И 5 присутствует высокий потенциал с выхода инвертора 6, а на входе элемента И-НЕ 10 7 - нулевой логический сигнал,триггеры 1, 2 и 3 оказываются включенными по схеме последовательного двоичного трехразрядного счетчика.Таким образом, после окончания первого сигнала счета двоично-десятичный счетчик переходит в логическое состояние 0001, после окончания второго - в логическое состояние 0010, а после третьего - в логическое состояние 0011, По окончании 20 четвертого сигнала триггер 1 переходит в нулевое состояние, затем триггер 2, после чего в единичное состояние переходит триггер 3. При этом на его выходе формируется нулевой логический сигнал. Он формирует единичный логический сигнал на выходе элемента И-НЕ 12. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 13 .оказываются единичные логические сигналы, а на его вы- ЗО ходе появляется нулевой логический сигнал. Триггеры 3, 12 и 13 по-прежнему будут работать в режиме двоичного счетчика.По окончании восьмого входного им пульса счета происходит переключение триггера 1 в логическое состояние О, при этом на его прямом выходе устанавливается нулевой логический сигнал, который подтверждает единичный логический сигнал на выходе элемента И-НЕ 7 и переводит логический уровень на выходе элемента И 5 из единичного в нулевой. Таким образом, на счетном входе триггера 2 происходит изменение единичного логического сигнала на нулевойТакое изменение вызывает переброс триггера 2 и на его инверсном выходе формируется единичный логический сигнал, в то время как на его прямом выходе - нулевой логический сигнал. Этот сигнал, попадая на счетный вход триггера 3, приводит к перебросу последнего. После этого на обоих входах элемента И-НЕ 9 оказываются единичные логи ческие уровни и на его выходе. фор-, мируется нулевой логический сигнал, который вызывает появление единичного логического сигнала на выходе элемента И-НЕ 8. Затем на выходе инвер- Ю тора 6 формируется единичный логический сигнал. По окончании девятого входного импульса счета происходит переброс ,65триггера 1 и на его выходе устанавливается единичный логический сигнал.Таким образом, на входах элементаИ-НЕ 7 присутствуют логические уровни,а на его выходе формируется нулевойлогический сигнал, После его появления на выходе элемента 10 совпаденияформируется нулевой логический сигнал, который подтверждает нулевыесостояния триггеров 2 и 3 и приводитк возникновению единичного логического сигнала на выходе элемента,И-НБ 13.После этого на обоих входах элементаИ-НЕ 12 будут присутствовать единичные логические сигналы, логическийсигнал на его выходе - нулевой, Этоприводит в единичное логическое состояние сигнал на выходе элементаИ-НЕ 9, однако логический сигнал навыходе элемента И-НЕ 8 остается попрежнему единичным, поскольку ранеена выходе элемента И"НЕ 7 появилсянулевой логический сигнал. По окончании десятого входного импульса происходит переключение триггера 1 в состояние логического нуля, на его единичном выходе 4 возникает нулевой логический сигнал. Нулевой логический сигнал на выходе триггера 1 подтверждает нулевой логический сигнал на выходе первого элемента. И 5 и переводит в единичное логическое состоянИе сигнал на выходе элемента И-НЕ 7, Этот сигнал, в свою очередь, попадает на входы элемента 10 совпадения и элемента И-НЕ 8. Поскольку на других входах этих элементов уже присутствуют единичные логические сигналы, на выходе элемента 10 совпадения появляется единичный логический сигнал, а на выходе элемента И-НЕ 8 - нулевой, что вызывает формирование единичного логического сигнала на выходе инвертора 6. Такое же соотношение было в счетчике перед началом его работы после начальной установки. Дальнейшее функционирование счетчика происходит аналогично. 1. Двоично-десятичный счетчик, содержащий первый, второй и третий триггеры со счетным входом, триггер с раздельными входами и элемент И, первый вход которого соединен с прявайм выходом первого триггера со счетным входом, выход элеменга И соединен со счетным входом второго триггера со счетным выходом,прямой выход которого соединен со счетным входом третьего триггера со счетным входом, выход которого соединен с первым входом триггера с раздельнымиПодпта СССРтийд. 4 Тираж 995Государственного комителам изобретений и открыква, Ж, Раушская на сное Филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,входами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыаения помехоустойчивости, в него дополнительно введены инвертор, первый, второй и третийэлементы И-НЕ и элемент совпадения,второй вход элемента И соединен с 5выходом инвертора, вход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и выходом второго элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и третьего элементовИ-НЕ, первый и второй входы третьегоэлемента И-НЕ соединены с выхОдамисоответственно третьего триггера сосчетным входом и триггера с раздельными входами, второй вход которогосоединен с входами сброса второгои третьего триггеров со счетными .входами и выходом элемента совпадения,первый вход которого соединен с выходом сброса первого триггера со 20счетным входом и шиной сброса двоично-десятичного счетчика, а второйвход и выход первого элемента И-НЕ соединены соответственно с прямымвыходом первого триггера со счетнымвходом и вторым входом элемента совпадени я.2. Счетчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что триггер с раздельными входами содержит первый и второй вспомогательные элементы И-НЕ,выход каждого из которых соединен спервым входом другого, второй входн выход первого вспомогательногоэлемента И-НЕ соединены с первымвходом и выходом триггера с раздельными входами, второй вход которогосоединен с вторым входом второговспомогательного элемента И-НЕ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9477544, кл. Н 03 К 23/02, 15,07.75.2. Лебедев О.Т. Расчет и конструирование электронной аппаратуры наоснове интегральных схем. Л.,Машиностроение, 1976, с. 250,рис. 143,6 (прототип) .