Десятичный счетчик

(23) ПриоритетОпубликовано 231180, Бюллетень йо 43Дата опубликованию описания 25, 11. 80 Н 03 К 23/02 осударственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(72 Авторы изобретения А.Л. Гуртовцев, А.Ф. Петренко и В.П. Чапенко Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской ССР(54) ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к импульсной технике, в частности к счетчикам импульсов, и может быть использовано для счета и деления последовательностей двоичных сигналов в различ ных циФровых вычислительных и измерительных системах,Известен десятичный счетчик с естественным порядком счета, построенный по схеме с параллельиым переносомО на основе В 5-триггеров со схемами управления, образующих четыре однотактных счетчика Т-триггера с шестью потенциальными логическими элементами И, ИЛИ 111.15Недостатки этого десятичного счет чика - относительно низкое быстродей" стэне и значительные аппаратурные затраты.Известен также счетчик, содержа щий четыре В 5-триггера и десять логических элементов, инверсный выход первого В 5-триггера соединен с первым входом первого логического элемента, выход которого соединен с пер"25 вым входом второго логического элемента, выход которого соединен с входом установки первого В 5-триггера, инверсный выход второго В 5-триггера со-. динен с первым разрешающим входом30 третьего логического элемента, выход которого соединен с первым вхо- дом четвертого логического элемента, выход которого соединен с входом установки второго В 5-триггера инверсный вход третьего В 5-триггера соединен с первым разрешающим входом пятого логическохо элемента, выход которого соединен с первым входом шестого логического элемента, выход которого соединен с ,входом установки третьего В 5-тригге 1 з, выход седьмого логического элемента соединен с первым входом восьмого логического элемента, выход ко" торого соединен с входом установки четвертого В 5-триггера, а вторые входы второго, четвертого, шестого и восьмого, а также первый вход девятого логических элементов соединены с входом десятичного счетчика 2(.Недостатком этого десятичногосчетчика является относительно низттое быстродействиеЦель изобретения - повышение быст:родействия,Поставленная цель достигается темчто в десятичном счетчике, содержащем четыре В 5"триггера и десять логических элементов, инверсный выход,1;.вого Р 5-триггера соединен с перв:".л входом первого логическогоэлеента, выход которого соединен с первь:.л входом второго логического злента, выход которого соединен с вхо" Десятичный счетчик содержит четыре В 5-триггера 1-4 и десять логических элементов 5-14, инверсный выходпервого В 5"триггера 1 соединен с пер 25 вым входом. первого логического элемента 5,выход которого соединен спервым входом второго логическогоэлемента б,выход которого соединен свхОдом установки первого Р 5-триггера,ЗО инверсный выход второго В 5-триггера2 соединен с первым разрешающим входом третьего логического элемента 7,.выход которого соединен с первым эхе" дом четвертого";лбгического элемента8, выход которого соединен с входомустановки второго В 5-триггера 2, инверсный выход третьего В 5-триггера3 соединен с первым разрещающим входом пятого логического элемента 9;выход которого соединен с первым40 входом шестого логического элемента 10,выход которого соединенфс входом установки третьего Р 5-триггера 3,вйход седьмого"логического элемента11 соединен с первым входом восьмого4 логического элемента 12, выход которого соеДийенс входом установки четвертого Р 5-триггера 4, а вторыевходы второго б, четвертого 8, шестого 10 и восьмого 12, а также первый50 вход девятого 13 логических элементов соединеныс входом 15 десятичного счетчика, выход девятого логического элемента 13 соединен с выходом 1 б десятичного счетчика,55 входом сброса четвертого Р 5-триггера 4, первым входом сброса первогоВ 5-триггера 1, третьими входамивторого б и четвертого 8 логическихэлементов и входом десятого логического элемента 14, выход которого60 соединен с вторым входом девятого логического элемента 13, третий входкоторого соединен с четвертыми входами б и четвертого 8 логическихэлементов, третьим входом шестого45 10 логического элемента, выходом В 5-триггера, третьими:входами второго и четвертогб логических"элементови входом десятого логического элеменэлемента, первый разрешающий входкоторого соединенс"первйй разрешающим входом десятого логического элемента, вторыми разрешающими входами третьегоипятого логических элегического элемента, пятым входом четлогического элемента и четвертым вхоса первого Р 5-триггера, входомтретьего логического элемента, пятымивходами второго и шестого логическихэлементов. и четвертым входом восьмого логического элемента, выход коЛо.-установкй первого В 5-триггера,инверсный выход второго В 5-триггерасоединен с первым разрешающим входомтретьего логического элемента,. выходкоторого соединен с первым входом четвертого логического элемента, выход которого соединен с входом уста"-йовкивторого Р 5-триггера, инверсный выход"третьего В 5-триггера сов" динен с первым разрешающим входом пятого логического элемента,выход которого соединен с первым входом шестогологического элемента, выход которого соединен с входом установкитретьего В 5-триггера, выход седьмого логического элемента соединейс"первым входом восьмого логического элемента, выход которого соединенс входом установки четвертогоР 5-триггера;а вторые входы второго,четвертого, шестого и восьмого,а также первый вход девятого логических элементов соединены с входомдесятичнОго счетчика, выход девятого логического элемента соединен 4 с выходом десятичного счетчика,входом сбросачетвертого В 5-триггера, первым входом:сброса первого"ФТййГой"которого"сЖййнбй с вторым входом девятого логического элемента, третий вход которого соединен с четвертыми входами второго и четверто-го логических элементов третьим-.входом шестого логического элемента,выходом восьмого логичеСкого эле мента к входом седьмого логического ментов и пряьам выходом .первого В 5-триггера, вход устансвки которого соединен с вторым входом первого ловертого логического элемента, четвертым входом шестого логического элемента; третьим входом восьмого дом девятого логического элемента,"выход четвертого логического элемента соединен с вторым входом сбро-торогб соединен с третьим вхбдом сброса первого Р 5-триггера, первымвходом сброса второго В 5-триггера и входом сброса третьего В 5-триггера"прямой выход которого соединен с"вто;рым разрешающим входом седьмогологического элемента, третин разрешающий вход которого соединен с прямым выходом второго Р 5-триггера,и третьим разрешающим входом пятого логического элемента, вход которого соединен с шестыми входамивторого и четвертого логическихэлементов, пятым входом восьмогологического элемента, выходом шестого логического элемента, а так О же с четвертым входом сброса первого В 5-триггера и вторым входомсброса второго В 5-триггера, а пря 1мой и инверсный выходы четвертого В 5-триггера соединены со ответственно с вторым разреша-ющим входом десятого логическогоэлемента и третьим разрешающим входомтретьего логического элемента.На чертеже показана структурная О схема десятичного счетчика.восьмого логи жского элемента 12 и танк на вход этого элемента подается1входом седьмого 11 логического эле- логическая единица с инверсногомента, первый разрешающий вход кото- выхода Й 5-триггера 1. Таким образом,рогО соединен с первым разрешающим определено распределение значенийвходом десятого логического злемен- логических сигналов в устройстве вта 14, вторыми разрешающими входа- начальный момент времени. При изми третьего 7 и пятого 9 логических менении значения сигнала на входеэлементов н прямым выходом первого 16 с единицы в нуль элементы 6, 8,к 5-триггера 1, вход установки кото и 12 устанавливаются в первоерого соединен с вторым входом пер- состояние (1000). Логическая единнвого логического элемента 5, пятым ца с выхода элемента 6, во-первых,входом четвертого логического элемен" . блокирует последующие возможные нзмета 9, четвертым входом шестого ло- нения сигналов на выходах элементовгического элемента 10, третьим вхо-. 5 и 13, во-вторых, устанавливаетдом восьмого логического элемента В 5-триггер 1 в единичное логичес 12 и четвертым входом девятого ло- кое состояние. При этом на прямомгического элемента 13 выход четвер выходе этого триггера появляетсятого логического элемента 8 соединен логическая единица, а на инверсномс вторым входом сброса первого триг- выходе - логический нуль, которыйгера 1, входом третьего логического не меняет состояния элемента 5, такэлемента 7, пятыми входами второго как этот элемент заблокирован логиб и шестого 10 логических элементов И) ческон единицей с выхода элементаи четвертым входом восьмого логичес- . 6, а, единица с пятого выхода первогокого элемента 12, выход которого к 5-триггера 1, поступая на вход разсоединен с третьим входом сброса решения элемента 7, устанавливаетпервого 85-триггера 1, первым вхо- на выходе элемента 7 логическийдом сброса второго К 5-триггера 2 инуль. В таком состоянии устройствовходом сброса третьего й 5-триггера остается до следующего изменения3, прямой выход которого соединен сигнала на входе 15. Появление нас вторым разрешающим входом седьмого входе 15 логической единицы устанавлогического элемента 11, третий раз- ливает на выходе элементов 6, 8, 10решающий вход которого соединен с и 12 вновь код (0000). При этом напрямым выходом второго В 5-триггера ЗО выходе элемента 5 появляется логи 2 и третьим разрешающим входом пя- ческая единица. Состояния остальныхтого логического элемента 9, вход элементов схемы не изменяются докоторого соединен с шестыми входами очередного изменения на входе 15,второго б и четвертого 8 логических Второй импульс (нуль) на входе 15элементов, пятымвходом восьмого З устанавливает второе состояниелогического элемента 12, выходом (0100). Единица с выхода элементашестого логического элемента 10, 8 блокирует изменение состояния элеа также с четвертым входом сброса мента 7 и устанавливает К 5-триггерыпервого триггера 1 и вторым входом 1 и 2 соответственно в логическоесброса второго В 5-триггера 2, а пря-. 4 О состояние нуль и единицу. При этоммой и инверсный выходы чет- единица с инверсного выхода триггеравертого к 5-триггера 4 соеди устанавливает нуль иа выходе эленены соответственно с вторым мента 5. Состояние выхода элементар азрешающим входом десятого ло не меняется, хотя на входе разрента 14 и третьим раз- шения этого элемента появляетсяй хоа В 5- ареешающим входом третьего логического1. Новое изменение сигнала на входеДесятичный счетчик ра стает слеаботает сле с логического нуля в логическуюединицу вновь устанавливает коддующим образом,тояиии (0000). Далее работа устройствароисходит аналогично3-йвы од к 5 ригге 1 4 ( 1 )логический у ь (низкий потенциал);(0110), 7-ой - (1110) 8-й (0001),единица (высокий потенциал)и пус 55 9-ый - (1001). Перед 10-ым имна выходе 15 сигнал равен логичеспульсом на выходах элементов 5 7,кой единице, Тогда на выходах эле- пуль9 и 11 поавляется логогическая едийиментов б, 8, 10 и 12 и на выходеий ца, а на выходе элеэлемента 13 присутствует логически1"4 в ческий нуль. оэтомуП ому с приходои.10-го- бты 9состоянии логического нуля, то сигна- бО импульса сра агическая единица с его ввыхода блолы с прямых выходов. этих триггеровустанавливают на выходах элементов кирует элемент , л14 б окирует сраба"тывание элементов и6 8 и устанав 7 9, 11 и 14 логические единицыФ Рливает триггеры и1 4 в нулевое логии только на выходе элемента 5 устанавливается логический нуль, так 65 ческое состояние, риП этом на выходеэлемента 5 появляется логический нуль С появлением на входе 16 логической единицы десятичный счетчик переходит в первоначальное состояние.Таким образом, на выходах В 5- триггеров 1-4 формируется двоичнодесятичный код 1-2-4-8, а на выходе элемента 13 - сигнал деления входной частоты на 10 - десятый импульс.Формула изобретенияДесятичный счетчик, содержащий четыре Й 5-триггера и десять логических элементов, инверсный выход первого В 5-триггера соединен с первым входом первогологического элемента, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента выход которого соединен с входом установки первого В 5-триггера, инверсный выход второго В 5-триггера. соединен с первым разрешающим входом третьего логического элемента, выход которого соединен с первым входом четвертого логического элемента, выход которого соединен с входом установки второго В 5-триггера, инверсный, выход третьего В 5-триггера соединен с первым разрешающим входом пятого логического элемента, выход которого сое/дииен с первым входом шестого логического элемента, выход которого соединен с входом установки третьего В 5-триггера, выход седьмого логического элемента соединен с первым входом восьмого логического элемента, выход которого соединен с входом установки четвертого Й 5-триггера, а вторые входы второго, четвертого, шестого и восьмого, а также первый вход девятого логических элементов соединены с входом десятичного счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, выход девятого логического элемента соединен с выходом десятичного счетчика, входом сброса четвертого Й 5-триггера, первым входом сброса первого В 5-триггера, третьими входами второго и четвертого логических элементов и входом десятого логического элемента, выход которого соединен с вторым входом девятого логичесфкого элемента, третий вход которого соединен с четвертыми входами второго и четвертого логических элементов, третьим входом шестого логического элемента, выходом восьмого логического эолемента и входом.седьмого логического элемента, первый разрешающий вход которого соединен с первым разрешающим входомдесятого логифЮского элемента, вторыми разрешающими входами третьего ипятого логических элементов и прямым выходом первого В 5-триггера,вход установки которого соединенс вторым входом первого логическогоэлемента, пятым входом четвертоголоГическога элемента, четвертым вхо"дом шестого логического элемента,5 третьим входом восьмого логическогоэлемента и четвертым входом девятого логического элемента, выход четвертого логического элемента соединен с вторым входом сброса первогощ Й 5-триггера, входом третьего логического элемента, пятыми входами второго и шестого логических элементов ичетвертым входом восьмого логического элемента, выход которого соеди-.нен с третьим входом сброса первогоЙ 5-триггера, первым входом сбросавторого Й 5-триггера и входом сбросатретьего В 5-триггера, прямой выходкоторого соединен с вторым разрешающим входом седьмого логическогоЗО элемента, третий разрешающий входкоторого соединен с прямым выходомвторого В 5-триггера, и третьимразрешающим входом пятого логического элемента, вход которого соединен35 сшестыми входами второго и четвертого логических элементов, пятым входом восьмого логического элемента,выходом шестого логического элементаа также с четвертым входом сбросаГ40 первого В 5-триггера и вторым входомсброса второго Й 5-триггера, апрямой и инверсный выходы четвертогоВ 5-триггера соединены соответственнос вторым разрешающим входом десятого логического элемента и третьимразрешающим входом третьего логического элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Букреев И.Н. и др. Микроэле 50 ктронные схемы цифровых устройств,М "Советское радио", 1975, с.180,рис. 5.17,2. "ЕеМсгоп 1 с", 1971, Нежат 1,5, 26, Вд 4 (прототип),Составитель О, СкворцовРедакто А, МотыльТех ед С,Миг иова Ко екто Г, РешетникЗаказ 81 б 7/73 Тираа 995 Подписное ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делак изобретекий и :ткрытий . 113035 Москва, 3-35, Рауцк кая наб. д. 4 5 Филиал ПНП Патейт", г. Ухгорс , ул. Проектная, 4