Декадный счетчик для семисегментных индикаторов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s» 4 Н 03 К 23/72

ВСГГОЖЗН 1Я

Ц,.

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р ь

1d )c

Ni 4rlr@gu a>Q

Ь

П

О

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А 8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4094796/24 — 21

22) 18.07.86

46) 23.01.88. Бюл. У 3

72) В.И.Ияснов

53) 621.374(088.8)

56) Авторское свидетельство СССР

117200, кл, Н 03 К 23/72, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1330757, кл. Н 03 К 23/72, 1985. (54) ДЕКАДНЫЙ СЧЕТЧИК ДЛЯ СЕМИСЕГМЕНТНЫХ ИНДИКАТОРОВ (57) Изобретение может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах. Декадный счетчик содержит IK-xpzrrepe 1-4, элементы

И 5 — 13 элементы ИЛИ 14-16. Предложенное функциональное соединение элементов повышает быстродействие счетчика. Использование предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов позволит максимально испольэовать частотные свойства элементов (триггеров), поскольку в цепях

I и К-входов IK-триггеров нет дополнительных логических элементов. 1 ил, с е

68985 2

ro 13 элементов И. Прямой выход третьего IK"òðèããåðà 3 соединен с вторым входом четвертого элемента И 8, вы5 ход которого образует выход Ь устройства, прямой выход четвертого IKтриггера 4 соединен с вторыми входами второго 6 и пятого 9 элементов И, выход первого элемента И 5 образует выход d устройства и соединен с первыми входами второго элемента И 6 и первого элемента ИЛИ 14 и с вторым входом восьмого элемента И 12, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 15 и с третьим входом третьего элемента ИЛИ 16. Выход второго элемента И 6 образует выход а устройства, выход третьего элемента И 7 образует выход с устройства и соединен с первым входом третьего эле20 мента ИЛИ 16, выход которого образует выход f устройства, выход четвертого элемента И 8 образует выход Ь устройства, выход шестого элемента И 10

25 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 14, выход которого образует выход е устройства. Выход седьмого элемента И 11 соединен с .вторым входом третьего элемента ИЛИ

16, выход девятого элемента И 13 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 15, выход которого образует выход g устройства.

При такой схеме соединения элементов логические уравнения для I- u

К-входов всех IK-триггеров 1-4 и выходных логических функций на выходах а, Ь с, d, е, f.u g устройства и сигнала П переноса на выходной шине 20 переноса

t ygyT следующюаи:

2 Ф э Qf> 4 э подключения соответствующих элементов ческой единицы, прямой выход первого

IK-триггера 1 соединен с первыми входами четвертого 8,седьмого 11и восьмого 12 элементов И,инверсный выход первого IK-триггера 1 соединен с первыми входами третьего 7, пятого 9 и

1=Q3 э

Кэ=(я К.= э

45 a=dQ4 3 Ь-<.,Q» с=Я; Я,0;; d=QQ>

e=dVQ, Q первого элемента И 5, с вторым входом выход которого соединен с вторыми 50 входами первîro 5 и седьмоro 11 элементов И, с К-входом первого IK-тригНа диаграммах обозначено:

Вход — входные тактовые (считае55 мые) импульсы на тактовой шине 17; — порядковый номер состояния (такта) счетчика и порядковый номер тактового импульса на тактовой шине 17;!

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вычислительных и измерительных устройствах.

Цель изобретенця — повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлены функциональная схема предлагаемого декадного счетчика для семисегментных инди-. каторов, диаграммы его работы, где принято, что все IK-триггеры устройсва переключаются под действием отрицательного перепада сигнала на счетных входах с IK-триггеров, и схематический чертеж семисегментного индикатора с буквенными обозначениями элементов.

Декадный счетчик для семисегментных индикаторов содержит четыре IKтриггера 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, выходы а, Ь, с, d, е, f u g устройства для семисегментного индикатора. Счет ые ,входы С всех IK-триггеров 1-4 соединены с тактовой шиной 17, а R-входы — с шиной 18 сброса, выход пятого элемента И 9 образует выходную шину

20 переноса П, I-вход первого IKтриггера 1 соединен с шиной 19 логидевятого 13 элементов И и с К-входом второго IK-триггера 2, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 7и с I- и К-входами третьего IK-триггера 3, инверсный гера 1 и с I- и К-входами четвертого IK-триггера 4, инверсный выход которого соединен с третьими входами третьего 7 и седьмого 11 элементов И и с 1-входом второго IK-триггера 2, инверсный выход которого соединен с вторыми входами шестого 10 и девятоf = cVdQ„VQ,Q Qq, g=dQ,VQ,Q;

П = 01(4.

1368985 сигнал Q, на прямом выходе Q

1 первого IK-триггера 1; сигнал (на прямом выходе второго IK-триггера 2

Ф

5 сигнал Q на прямом выходе

9 третьего IK-триггера 3;

Π— сигнал Ч на прямом выходе

Ф четвертого IK-триггера 4; а — сигнал а на выходе а уст- 10 ройства;

Ь вЂ” сигнал Ь на выходе Ь устройства; с — сигнал с на выходе с устройства; 15

d — сигнал d на выходе d устройства; е — сигнал е на выходе е устройства;

f — сигнал f на выходе f устройства;

g — сигнал g на выходе g устройства;

П вЂ” сигнал П на выходной шине 20 переноса. 25

Работа предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов полностью определяется логическими уравнениями и проходит в следующем порядке, 30

По сигналу "Сброс", поступающему в виде импульса по шине 18 сброса, все IK-триггеры 1-4 устанавливаются в исходное нулевое состояние, после чего состояния выходов будут равны (диаграммы на чертеже при i = О):

35 тояния входов в исходном состоянии (при i = 1) будут равны:

=О; K.=-Q

R,=Q =1) I = О; К = О, то по очередному тактовому импульсу

IK-триггер не изменяет своего состояния, -а если

13 К = 1, то IK-триггер переключается в противоположное состояние. Если же

I=19K-=0, то IK-триггер переключается в состояние логической единицы, или подтверждается его единичное состояние в предыдущем такте. В случае, когда

I--О ° К=1

Э °

IK-триггер переключается в состояние логического нуля, или подтвердится его нулевое состояние предыдущего такта.

Основываясь на указанном порядке работы IK-триггера и имея значения

I- и К-входов в .предыдущем такте

= 0) получаем значения выходов предлагаемого устройства после действия первого тактового импульса (диаграммы при i = 1):

Q,=1; Q,=-1; О,-О; q,-=1-, d=Qq =01=Î;

О; Ъ = 0; с

О е = О; f

О;

Q,= О; Q,=Î; Q,=Î; Q,= О; II=Q,Q,=О;

I< =1; I = g 1; I =Q =o; I =<, =1;

Если в предыдущем такте

В результате на семисегментном ндикаторе формируется цифра "О" 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 i=0) не удет светиться только элеМент g.

На основании логических уравнений ля I- и К-входов IK-триггеров сосП = О

d=1, а=l, Ь=О; с О; е=l f=l g=l э э ь < и на семисегментном индикаторе высветится цифра "1".

IIpH этом cocTQHHHR входов станут равны:

I -=1 I =0- I =-1 I --1

< 1 ф Э ) 1 ф Ф

К 1 к о К 1 к4

В результате в следующем такте по второму тактовому импульсу состояния входов станут следующими (диаграммы при i = 2):

П = 0

К =1 К =1 К =О.

В 5 Ф Ф

К =0

Декадный счетчик для семисегментных индикаторов, содержащий четыре

IK-триггера, девять элементов И, три элемента ИЛИ, тактовую шину, шину сброса IK-триггеров в исходное нулевое состояние, шину логической единицы, выходную шину П сигнала переноса П и выходы а, b, с, d, е, f, g счетчика для подключения соответствующих элементов семисегментного индикатора, в котором счетные входы всех IK-триггеров соединены с тактовой шиной, а

q,=0; q,=1 q 1; q O;

d0; а0; ЬО; с=1; е0; f 1; gO °

На семисегментном индикаторе высветится цифра "2".

Изменяются и состояния входов;

?, 1» ? 1 1 1 14 0

Рассматривая и далее таким же образом работу предлагаемого декадного учетчика для семисегментных индикаторов получаем все значения выходов и входов при всех i (см. диаграммы).

При этом на индикаторе последователь11 1! но будут формироваться цифры от 0 до "9" ° Сигнал П переноса будет равен

П = 1 только в течение девятого такта при i = 9. Поэтому длительность д импульса переноса будет равна длительности одного периода С следования входных тактовых импульсов

Применение предлагаемого декадного счетчика для семисегментных индикаторов позволяет максимально использовать частотные свойства элементов (триггеров), поскольку в цепях I- u

К-входов IK-триггеров нет дополнительных логических элементов, как в известном устройстве, При этом количество элементов и цепей остается таким же, как и в известном устройстве. формула из обре те ния

68985 6

R-входы — с шиной сброса, 1-вход первого IK-триггера соединен с шиной логической единицы, выход первого

5 элемента И образует выход d счетчика и соединен с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, инверсный выход первого IK-триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого образует выход с счетчика, выходы второго и четвертого элементов И и первого элемента ИЛИ образуют соответственно выходы а, b 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 повышения быстродействия счетчика, прямой выход первого IK-триггера соединен с первыми входами четвертого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, инверсный выход первого IK-триггера соединен с первыми входами пятого и девятого элементов И и с К-входом вто25 рого IK-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, с вторым входом третьего элемента И и С I- и К-входами третьего IK-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого и седьмого элементов И, с К-входом первого,IK-триггера и с I- u

К-входами четвертого IK-триггера, инверсный выход которого соединен с

35 третьими входами третьего и седьмого элементов И и с I-входом второго

IK-триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами шестого и девятого элементов И, прямой выход

40 третьего IK-триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, прямой выход четвертого IK-триггера соединен с вторымй входами второго и пятого элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом

45 третьего элемента ИЛИ, выход которо го образует выход f счетчика, выход шестого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход

50 седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента HJIH выход восьмого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с третьим входом третьего элемента

ИПИ, выход девятого элемента И сое55 динен с вторым входом второго элемента ИПИ, выход которого образует выход g счетчика.