Счетчик импульсов для семисегментных индикаторов

(51) 5 Н 03 К 23/48 ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТОРСКОМ ТЕЛЬСТ о- по 307. 0 ие отн и може ных ус ится к импульсбыть использованоойствах и электсчет Изобрет й техник измерите К-триг тий 7,есяГОсудАРстВенный кОмитетпд изоБРетениям и отнРцтияОРи Гннт сссР(56) Справочник по интегральным микросхемам. - М.: Энергия, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1517129, кл. Н 03 К 23/48,1987. (54) СЧЕТЧИКИМПУЛЬСОВ ДЛЯ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ(57) Изобретение относится к импульс ной технике и может, быть использовано в измерительных устройствах и рснных часах.Целью изобретения является повыше ние быстродействия.На фиг.1 представлена схема счетчи ка импульсов для семисегментных индикаторов; на фиг.2 - диаграмма работы счетчика.Счетчик содержит первый 1, вто- рой 2, третий 3, четвертый 4 1 геров, первый 5 второй 6, тре четвертый 8, пятый 9 шестой 10, седь мой 11, восьмой 12, девятый 13, д тый 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 ед ицы,8015805 электронных часах, Цель изобретения -повышение быстродействия, Счетчикимпульсов состоит из четырех 1 К-триггеров, четырнадцати элементов И и семи элементов ИЛИ. Цель достигаетсяизменением старых и введением новыхсвязей между элементами схемы. Этопозволяет в цепях управления 1 и К-входами триггеров уменьшить количество последовательно включенных лгических элементов, что приводит квышению быстродействия примерно наи получение симметричного выходногоимпульса. 2 ил.,1 табл. выходную шину 29, выходыка. Счетные входы всех триггеров 1-4 соединены с тактовой шиной 26 счетчика, а К-входы - с шиной 27 сброса, прямой выход второго триггера 2 соеди- нен с первым входом -первого 5 элемента И, выход которого подключен к 1-входу четвертого триггера 4, инверсньй выход которого соединен с первым входом второго элемента И 6, выход 34 (е) счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ 19, а выход 30(а) - с выходом второго элемента ИЛИ 20, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И 7, выход 33(с 1) счетчика соединен с выходом третьего элемента ИЛИ 21, а выход четвертого элемента ИЛИ 22 - с выходом 37 (а 1,Ъ,) счетчика, выход четвертого элемента И 8 соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 23, 1580550выход которого соединен .с выходом36 (Ч) счетчика, прямой выход четвертого триггера 4 соединен с ныходом 29счетчика, первыми входами четвертого58 и пятого 9 элементов И, первыйвход шестого элемента И 10 соединенс первым входом первого элемента И 5,перный вход седьмого элемента И 11 ссединен с вторым входом четвертогоэлемента И 8 и с инверсным выходомтретьего триггера З,второй вход - синверсным выходом первого триггера 1и первым входом восьмого элементаИ 12, а выход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ 22, первый входвосьмого элемента И 12 соединен спервым входом девятого элемента И 13,выход которого подключен к первомувходу шестого элемента ИЛИ 24, выходкоторого соединен с выходом 35 (Е)счетчика, а второй вход - с выходомвторого элемента И 6, прямой выходпервого триггера 1 подключен к первому входу десятого элемента И 4, первый вход одиннадцатого элемента И 15соединен с первым входом второго элемента И 6 и вторым входом четнертогоэлемента ИЛИ 22,выход двенадцатогоэлемента И 16 подключен к выходу31 (Ъ) счетчика, первый вход пятогоэлемента И 9 подключен к перному входу тринадцатого элемента И 17, выходкоторого подключен к второму входупятого элемента ИЛИ 23, выход 32 (с)счетчика соединен с выходом седьмогоэлемента ИЛИ 25, первый вход которогосоединен с выходом пятого элементаИ 9, а второй - с выходом четырнадцатого элемента И 18, инверсный выход 40третьего триггера 3 подключен к 1 и К-входам, первого триггера 1 ивторому входу одиннадцатого элемента И 15, выход которого соединен свторым входом второго 20 и первымивходами первого 19 и третьего 21элементов ИЛИ, прямой выход первоготриггера 1 соединен с вторым входомшестого элемента И 10, выход которогоподключен к второму входу первогоэлемента ИЛИ 19, третий вход которого50соединен с выходом восьмого элементаИ 12, первым входом третьего 7 и вторым входом тринадцатого 17 элементов И, инверсный выход первого триггера 1 соединен с первым входом две 55 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 1-входом третьего триггера 3 и шиной 28 логической единицы, а 1"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 соединенияэлементов логические уравнения для1- и К-входов триггерон и всех выходов счетчика следующие: 1,= Яз,К=1=К=11=1Зф Г Эф гЗ= юК 3 Яг, 10,Е К.= С С П=ОаЪ,= (1,2,3,4,5,6,7,8,9)= 6+ЧООзУЧ 0 Д зэ а: (1 э 4,11) = СэОЛ 02(фф)1Ъ = (5,6) = Ц,ОЕ, с = (2,12)= О,О+(ЧД,) чЕ(О,О.), 1 (1,4,7,11) = СЯ IЯЯ,Ц 2), е = (1,3,4,5,7,9 11) = 60 чайф чйД= (1,2,3,7,11,12) = 4 0 ч оЯ 4 ч Я Й 0 з)Ч = ( 710,11) = ОЛ з ОФР 4(42)где обозначение показывает, чтона данный вход подается уровень логической единицы. Для остальных элементов с,й ,ей,Ч, второго индикатораиспользуется уровень логической едини-цы, так как они не светятся,Триггеры 1-4 с элементом И 5 образуют делитель частоты на 12, а элементы 6-25 образуют дешифратор для последовательного включения (можно через соответствующий формирователь)элементов семисегментного индикатора.Триггеры реагируют на изменения так"товых импульсов со значения ТИ=1 наТИ=О, 5 58В исходное состояние все триггеры 1"4 приводятся сигналом "Сброс", поступающим в виде импульса по шине 27, при этом Ц = О, Я= О, 0= О, О 0 диаграммы на фиг.2 приО),Пользуясь логическими уравнениями для Е" и К-входов триггеров, определим их состояния: Е 1= 1, К= 1,Е О, К = 1, Е = 1, Кз= О, Е= О,К= О, а по логическим уравнениям выходов дешифратора определим состояния выходов а,Ь,с,д,е,Е,п: а,= 1,Ь = 1, а = 1, Ъ = О, с = О, й = 1, е = 1, 2 = ц = 1. На индикаторе светится цифра "1".Поскольку ЕК-триггер по входномутактовому импульсу при Е = 0 и К = 0 не изменяет своего состояния, при Е = 1 и К = 1 переключается в противоположное состояние, при Е = 1 и К = 0 переключается в состояние логической единицы, а при Е = 0 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 1=1). При этом состояния выходовтриггеров 1-4 станут равны Я = 1, Ч Оу Я з 1Я 4= О изменяются соот- ветственно состояния Е- и К-входов: 1,= О К 1= 0 1,=1К 2=Е 3=1Е 4 0 Кф 0 а на выходах шйфратора появляются сигналы а = 1, Ь = 1, а = О, Ь = О, с = 1, й = О, е = О, Е = 1, ц = 0 и на индикаторезасветится цифра "2".По второму тактовому импульсу (диаграммы на фиг.2 при 1=2) состояния выходов и входов станут равны 0 = 1, Й= 1, Я= 1 Я= О, 11= О, К,-.= О Е =1, К=1, Е 1,К=1, Е 4=0,К=О, д = О,е = 1, Г = 1, с = 0 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 ), которые сведены в таблицу. формула изобретенияСчетчик импульсов для семисегментных индикаторов, содержащий первый, 0550 5О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 второй, третий и четвертый ЕК-триггеры, четырнадцать элементов И и семь элементов ИЛИ и имеющий, выходы а,Ь, с,с 1,е,й,о для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора, счетные входы всех триггеров которого соединены с тактовой шиной устройства, а К-входы - с шиной сброса, прямой выход второго триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к Е-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 Й устройства соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с выхода" ми а, Ь, устройства, выход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом о 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 Г 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 1. и вторым входом четвертого элемента ЛИ, выход двенадца- того элемента И подключен к выходу Ь устройства, первый вход пятого элемента И подключен к первому входу тринадцатого элеь ента И, выход которого подключен к второму входу .пятого эле-. мента И;,И, вьхад с устройства соединен с выходом с дьмого элемента ИЛИ,50 Ч Яэ 0 01 К 1 К 1 К 1, К,П а Ь а Ь с й е Г ц Ц 1 1 1 1 0 2 1 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 1 1 7 0 0 80 0 9 0 1 1 О 1 1 11 1 0 12 1 1 1 0 1 10 0 0 О 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 О 0 0 1 11 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0.0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 01 0 11 0 1 1 0 0 01 0 0 О1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 11 11 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 11 0 1 0 0 1 0 1 0 00 1 1 1 0 1 О фО 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 01 0 1 1 О 0 1 0 0 1 О 1 1 1 1 1 0 00 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 О 0 О. 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 00 1 0 0 0 0 0 0 10 0 0 10 0 2 1 0 3 2 0 4,3 05 40 6 5 0 7 6 1 8 7 1 9 8 1 30 9 1 1 1 1 0 ,.112 1 1О 0 7 5805 первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И, а второй - с выходом четырнадцатого элемента И, о т л и ч а ю щ и й с я тем что сФ целью повышения быстродействия, инверсный выход третьего триггера подключен к 1- 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 тригге" ра 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 выход20 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 второготриггера, К-вход которого соединен с1-входом третьего триггера и шиной логической единицы, а 1-вход - с прямымвыходом третьего триггера и вторымивходами третьего, десятого и двенадцатого элементов И, выход десятогоэлемента И соединен с вторым входомвторого элемента И, третьим входомчетвертого элемента ИЛИ и первым входом четырнадцатого элемента И, второйвход которого подключен к первомувходу второго и третьему входу двенадцатого элементов И, а третий вход - квторому входу восьмого элемента И иинверсному выходу второго триггера,прямой выход четвертого триггера подключен к третьему входу третьего ивторому входу девятого элементов И,выход седьмого элемента И соединен стретьими входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выход тринадцатого элемента И - с вторым входом третьего элемента ИЛИ.