Десятичный счетчик импульсов

(5 ц 5 Н 03 К 23 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Букреев И.Н, и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. - М.: Советское радио, 1975, с. 181, рис. 5.19.АлексенкоА.Г,и др.Микросхемотехника. - М.; Радио и связь, 1982, с. 213, рис. 5.7.(54)ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к области вычислительной и дискретной техники и может быть использовано для построения счетчиков с малой функциональной сложностью и,.Я 2 1721826 А 1 малым потреблением энергии, Предлагается десятичный счетчик импульсов на трех 1 К-триггерах 1-3, одном ЯЯ-триггере 4, которые выполнены на элементах И-НЕ и одном дополнительном элементе И - НЕ 4.1, и разностном элементе 5 управления, который выполнен на трех элементах ИЛИ - НЕ, Отличительная особенность примененных К- триггеров, выполненных каждый на четырех элементах И - НЕ, заключается в наличии двух дополнительных связей между элементами управления и двух дополнительных выходов с выходов элементов управления. Отличительными особенностями счетчика являются также дополнительные связи междуК-триггерами и ВЗ-триггером и выполнение разностного элемента управления. 3 ил.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к области вычислительной и,измерительной техники и может быть использовано для построения быстродействующих счетчиков с большим быстродействием и с малыми аппаратурными затратами.Известен счетчик на 1 К-триггерах, Этот счетчик содержит входную шину и 1 К-триггеры, первые К-входы этих триггеров соединены вместе. Прямые выходы 1 К-триггеров каждого разряда из первых трех разрядов соединены с соответствующими парами К-входов 1 К-триггеров последующих разрядов.Недостатками этого устройства являются большая сложность и малая надежность, так как каждый 1 К-триггер состоит из 6 или 8 элементов И-НЕ.Целью изобретения является схемное упрощение и повышение надежности его работы.Десятичный счетчик импульсов, содержащий входную шину и в первых трех разрядах 1 К-триггеры, первые парыК-входов которых объединены, прямой выходК-триггера первого разряда соединен с вторыми парамиК-входов 1 К-триггеров второго и третьего разрядов, прямой выход 1 К-триггера второго разряда соединен с третьей парой 1 К-входов 1 К-триггеров третьего разряда, содержит также разностный элемент управления, элемент И - НЕ и ВЯ-триггер в четвертом разряде, а каждый из 1 К-триггеров дополнительно содержит выходы элементов установки в нулевое и единичное состояния выходного триггера 1 К-триггера, выход элемента И - НЕ соединен с входом установки в нулевое состояние ВЯ-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И - НЕ, входная шина соединена с входом разностного элемента управления, выход которого соединен с 1 К-входами 1 К-триггеров и с вторым входом элемента И - НЕ, выход элемента установки в единицу выходного триггераКтриггера первого разряда соединен с третьей парой 1 К-входовК-триггера второго разряда и с третьим входом элемента И - НЕ, выход элемента установки в единицу выходного триггераК-триггера второго разряда соединен с четвертой парой К-входов 1 К- триггера третьего разряда, выход элемента установки в нуль выходного триггера 1 К- триггера которого соединен с входом установки в единицу ВЯ-триггера и с четвертым входом элемента И - НЕ, выход которого соединен с выходной шиной переноса и с первым дополнительным 1-входом 1 К-триггера второго разряда, второй дополнительный 1- входК-триггера которого соединен с инверсным выходом ВЯ-триггера, разностный элемент управления выполнен на первом - третьем элементах ИЛИ - НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго, первого и с вторым входом второго элемента ИЛИ - НЕ, выход первого элемента ИЛИ - НЕ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ - НЕ, выход которого соединен с выходом разностного элемента управления, вход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, каждый 1 К-триггер выполнен на первом - четвертом элементах И - НЕ причем выходы первого, второго элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами второго, первого элементов И - НЕ и соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами 1 К-триггера соединены соответственно с вторыми входами четвертого и третьего элементов И - НЕ и соединены соответственно с вторыми входами второго и первого элементов И - НЕ, выходы которых соединены соответственно с выходами установки в нулевое и единичное состояние выходного триггера 1 К-триггера, дополнительные входы первого и второго элементов И - НЕ являются соответственно 1- и К-входамиК-триггера.На фиг.1 изображена структурная схема счетчика; на фиг,2 - принципиальная схема счетчика; на фиг,3 - временные диаграммы работы счетчика.Счетчик (фиг.1) содержит в первых трех разрядах 1 К-триггеры 1 - 3, в четвертом разряде ВЯ - триггер 4 и один разностный элемент 5 управления, Каждая из 1 К-триггеров имеет, кроме выходов прямого 0 и инверсного плеча 0 выходного триггера 1 К-триггера, еще и выходы элементов установки этого триггера в единичное (это выходы элементов 1 - 1, 2 - 1, 3 - 1, фиг,2) и нулевое состояние (это выходы элементов 1 - 2, 2 - 2, 3 - 2). В четвертом разряде ВЯ-триггер 4 имеет элемент И - НЕ 4 - 1 для установки этого ВЯ-триггера в нулевое состояние, вход которого соединен с прямым 0-выходом ВЯ-триггера. Выход разностного элемента РЭУ 5 управления соединен с и К-входами каждого К-триггера. Выход 0 прямого плеча каждого 1 К-триггера (выходы элемента 1 - 3, 2-3, 4 - 3, фиг.2) соединен с 1- и К-входамиК-триггеров следующих разрядов, Выход элемента 1-1 установки в единицу выходного триггера К-триггера. первого разряда соединен с входами 1 и К 1 К-триггера второго разряда и с входом 4 - 1 элемента И - НЕ установки ВЯ-триггера в нулевое состояние,1721826 50 55 Выход 2 - 1 элемента установки в единицу выходного триггера К-триггера второго разряда соединен с входамии К К-триггера разряда. Выход 3-2 элемента установки в нуль выходного триггера К-триггера треть его разряда соединен с входом установки в , единицу ВЯ-триггера и с входом 4 - 1 элемента И-НЕ 4 - 1. Выход нулевого плеча ЯЯ-триггера 4 (выход 4 - 3 элемента, фиг,2) и выход элемента И-НЕ соединены с входамивторо го К- триггера, кроме того, выход элемента И-НЕ с выходом переноса 7 счетчика.РЭУ 5 выполнен на трех элементах ИЛИ-НЕ 5-1, 5-2 и 5 - 3.Входы первого 5-1 и третьего 5-3 эле ментов соединены с входом 6 счетчика, Выход первого элемента 5-1 соединен с входом второго элемента 5-2, выход которого соединен с входом первого элемента 5-1. Выход третьего элемента 5-3 соединен с 20 входом второго элемента 5 - 2 и с выходом РЭУ, который соединен си К-входами К- триггеров. Каждый К-триггер выполйен на четырех элементах И - НЕ. Например, первый К-триггер выполнен на элементах 1-1, 25 1-2, 1-3 и 1-4. Третий и четвертый из этих элементов соединены триггерными связями и образуют выходной триггер (1 - 3, 1-4). Первый элемент 1 - 1 является элементом установки в единицу выходного триггера. Вы ход первого элемента 1-1 соединен с входом третьего элемента 1 - 3. Входы первого элемента 1 - 1 являются -входами К- триггера, Второй элемент 1-2 является элементом установки в нуль выходного 35 триггера. Выход второго элемента 1-2 соединен с входом четвертого элемента. Входы второго элемента являются К-входами К- триггера. Первый 1 - 1 и второй 1 - 2 элементы соединены триггерными связями, Выход 40 третьего элемента 1 - 3 соединен с входом второго элемента 1 - 2, Выход четвертого элемента 1 - 4 соединен с входом первого элемента 1 - 1. Выходы первого 1 - 1 и второго 1-2 элементов являются дополнительны ми выходами К-триггера.Счетчик работает следующим образом. Предположим, в первоначальный момент все К-триггеры и ВЯ-триггер находятся в нулевом состоянии (момент ТО, фиг.3). В момент Т 1 на вход 6 счетчика приходит первый счетный импульс. На выходе разностного элемента управления, т,е. на выходе элемента 5-3, через время, равное времени на задержку одного элемента тз, т,е. в момент Т 2, появляется положительный импульс, длительность которого равна длительности задержки на срабатывание трех элементов, т.е. 3 тз. Этот импульс поступает на входы всех К-триггеров и на входы элемента 4 - 1.Через время, равное задержке на срабатывание элемента 3 в момент ТЗ, на выходе элемента 1 - 1 появляется низкий потенциал (так как на всех входах его высокие потенциалы), который на время действия положительного импульса на выходе элемента 5 - 3 блокирует срабатывание элемента 1 - 2 и устанавливает в "1" выходной триггер первого К-триггера, т.е, на выходе элемента 3-1 в момент Т 4 появляется высокий потенциал. С момента Т 4 на всех входах элемента 4 - 1 действуют высокие потенциалы и на выходе элемента 4-1 в момент Т 5 появляется низкий потенциал. В. момент Т 7 на вход 6 счетчика приходит второй отрицательный импульс и на выходе элемента 5-3 в момент Т 8 появляется положительный импульс, который, поступая на входы К-триг- гера, устанавливает второй К-триггер в состояние "1", а первый К-триггер в "0". Третий импульс, приходящий на вход 6 счетчика, устанавливает в "1" первыйК-триггер, С приходом первых семи импульсов на вход 6 счетчика в первых трех К-триггерах счетчика имеются единицы. Восьмой импульс, приходящий в момент Т 43 йа вход 6 счетчика, устанавливает в "0" все К-триггеры, а отрицательный импульс в момент Т 45 на выходе элемента 3 - 2 устанавливает, кроме того, в "1" в момент Т 46 ВЯ-триггер.Девятый импульс, приходящий на вход 6 в момент Т 49, устанавливает в"1" первый К-триггер, Десятый импульс, приходящий на вход 6 в момент Т 55, устанавливает в "0" первый К-триггер и в "0" бЗ-триггер,а второй К-триггер он не может установить в состояние "1", так как на входах элемента 2 - 1 (на время действия высокого потенциала на выходе элемента 5-3) действуют низкие потенциалы. Выходы элементов 1 - 3, 2-3, 3 - 3 и 4 - 2 являются прямыми выходами разрядов счетчиков, выходы 1 - 4, 2 - 4, 3 - 4 и 4 - 3 являются инверсными выходами разрядов счетчика, а выход элемента 4 - 1 является выходом импульса переноса в следующий десятичный счетчик, т.е. в следующий разряд десятичного счетчика,Таким образом, благодаря применению оригинальных К-триггеров с дополнительными связями внутри триггера и дополнительными входами с элементов триггера, а также дополнительными связями между триггерами счетчика и применению ЯЯ- триггера в четвертом разряде счетчика в счетчике удалось сократить количество оборудования для построения счетчика и повысить надежность его работы.1721826 40 45 50 55 Формула изобретения Десятичный счетчик импульсов, содержащий входную шину и в первых трех разрядах 1 К-триггеры, первые пары 1 К-входов которых объединены, прямой выход К-триггера первого разряда соединен с вторыми парами 1 К-входовК-триггеров второго и третьего разрядов, прямой выход 1 К-триггера второго разряда соединен с третьей парой К-входов К-триггера третьего разряда, о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью схемного упрощения и повышения надежности, содержит также разностный элемент управления, элемент И-НЕ и ЯЗ-триггер в четвертом разряде, а каждый из 1 К-триггеров разрядов дополнительно содержит выходы элементов установки в нулевое и единичное состояние выходного триггера 1 К-триггера, выход элемента И-Н Е соединен с входом установки в нулевое состояние ЯЯ- триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, входная шина соединена с входом разностного элемента управления, выход которого соединен с 1 К-входамиК-триггера первого разряда и с вторым входом элемента И - НЕ, выход элемента установки в "1" выходного триггера 1 К-триггера первого разряда соединен с третьей парой К-входовК-триггера второго разряда и с третьим входом элемента И-НЕ, выход элемента установки в "1" выходного триггераК-триггера второго разряда соединен с четвертой парой 1 К-входов 1 К-триггера третьего разряда, выход элемента установки в "0" выходного триггераК-триггера которого соединен с входом установки в "1" ЯЯ-триггера и с четвертым входом элемента И - НЕ, выход которого соединен с выходной шиной переноса и с первым дополнительным 1-входом 1 К-триггера 5 второго разряда, второй дополнительный 1 входК-триггера которого соединен с инверсным выходом ЯЯ-триггера, разностный элемент управления выполнен на первом - третьем элементах ИЛИ - НЕ, выходы кото рых соединены соответственно с первымивходами второго, первого и с вторым входом второго элементов ИЛИ-НЕ, выход первогоэлемента ИЛИ - НЕ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ - НЕ, выход ко торого соединен с выходом разностногоэлемента управления, вход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ - НЕ, каждый 1 К-триггер выполнен на первом - четвертом элементах И - 20 НЕ, причем выходы первого, второгоэлементов И - НЕ соединены соответственно с первыми входами второго, первого элементов И-НЕ и соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого 25 элементов И - НЕ, выходы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами К-триггера, соединены соответственно с вторыми входами четвертого и третьего элементов И - НЕ и соединены со ответственно с вторыми входами второго ипервого элементов И - НЕ, выходы которых соединены соответственно с выходами установки в нулевое и единичное состояние выходного триггера 1 К-триггера, дополни тельные входы первого и второго элементовИ - НЕ являются соответственно и К входами 1 К-триггера.агарина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Заказ 965 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5