Десятичный счетчик

 

ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК, содержаний четыре -1с-триггера, элемент ШШ и десять элементов И, выходы которых соединены с соответствующими , вь|ходамй десятичного счетчика, вход которого соединен с тактовыми входагми I-K-TpHrrepoB, прямой выход первого О-К-триггера соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, инверсньШ выход первого J-Kтриггера соединен с первыми входами сеяьгюго и восьмого элементов И, прямой выход второго j-к-тригтера со-г единен с первь ш входами пятого и шестого элементов И-, инверсий выход второго J-к-триггера соединен с вторыми входами седьмого и восьмого , а также первым входом девятого 3j|eMeHtoB И, инверсный выход третьего 3-«-триггера соединен с третьим входом восьмого и вторым входом девятого элементов И, инверсный выход четвертого 3-К-трйггера соединен 6. первым-входом третьего и третьим входом седьмого элементов И, прямой выход первого Ь -К-трйггер.а соединен с первым D- входом второго - триггера , отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него дополнительно введены первый второй, третий и четвертьй вспомогательные элементы И и вспомогательный элемент ИЛИ, выход которого соединен с k-входом третьего J-k-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом 3 и первым входом К второго J -к-триггера, а также с вторыми входами второго, третьего, шестого и четвертым входом седьмого элементов И, инверсный выход третьего и-К-триггера соединен с первым К-входом первого и первым Э-входом четвертого З-К-триггеров, а также с первыми входами первого и десято1 о и вторыми входами четвертого и пятого элементов И, прямой выход первого О-К-триггера соединен с первыми входами первого и второго вспомогательных элементов И, Квходом четвертого J-К-триггера, а i также с вторьв и входами первого и четвертого и третьим входом третьего элементов И, инверсный выход первого . J-К-трИггера соединен с вторым К-входом второго и вторым 3входом четвертого Э-К-триггеров, первыми входами третьего и четвертого вспомогательных элементов И, а также с третьими входами пятого, шестого и девятого элементов И, прямой выход второго J-К-триггера соединен с вторым входом второго вспомогательного элемента И, а также с четвертым входом третьего и трет.ьим входом четвертого элемента И, инверсный выход второго 3-К-триггера со/единен с вторыми вк1)дами первого и . четвертого вспомогательных элементов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ссмс

РЕСГВБЛИК

6% (И) щ> Н 03 К 23/02

М -;:: р

OfNOAHNE ИЗОБРЕТЕНИЕМ н с стсссмсмт сссССтссъ стаи

/ у1,(ГОС)ЩАРСМВЕННЦЙ HOMH7ET CCOP сс сс® сс (21) 3627920/24-21

;(22) 26 ° 07.83 (46).15.10.84. Бюл. Ф 38

,(72) И.С.Мамченко

-(7!) Снбирскии институт земного магнетиэма, ионосферы и распространения радиоволн СО АН СССР .(53) 621. 374.. 32 (088. 8) (56) 1. Шац: С,Я. Проектирование радио электронных устройств на интегральных микросхемах. И., "Cos,ðàäèî", 1976, с., 241, .рнс. 5:.50.

2. Авторское свидетельство СССР

В 982199, 25.05.81 (прототип) . (54)(57) ДЕСЯТИЧНЫЙ СЧЕТЧИК, содержащий. четыре 3- К-триггера, элемент

ИЛИ и десять элементов И, выходы которых соединены с соответствующими ,выходами десятичного счетчика, вход которого соединен с тактовыми входами 3-К-триггеров, прямой выход первого 3-K-триггера соединен с первымн входами второго и четвертого элементов И, инверсный выход первого 3-ктриггера соединен с первымн входами седьмого и восьмого элементов И, прямой выход второго 3 --к-триггера со-. единен с первыми входами пятого и аестого элементов И, инверсный выход второго 3 -К-триггера соединен с вторымн входами седьмого и восьмоzo а также первым входом девятого эдементов И, инверсный выход третьего 3-K-триггера соединен с третьим входом восьмого и вторым входом девятого элементов И, инверсный выход еетвертого 3 --К-триггера соединен С, первым входом третьего и третьим входом седьмого элементов И, прямой выход первого 3 -К-триггера соединен с первым 3 — - входом второго б-Мтриггера, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него дополнительно введены первый второй, третий и четвертый вспомогательные элементы И и вспомогательный элемент ИЛИ, выход которого соединен с

K-входом третьего 3 -k-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом 3 и первым входом К второго 3 -К-триггера, а также с вторыми входами второго, третьего, шестого и четвертым входом седьмого элементов И, инверсный выход третьего 3 -k-триггера соединен с первым

К-входом первого и первым 3 --входом четвертого 3-К-триггеров, а также с первыми входами первого и десято(го и вторыми входами четвертого и пятого элементов И, прямой выход первого 3 -К-триггера соединен с первыми входами первого и второго Щ

ЪФ вспомогательных элементов И, k— входом четвертого 3-К-триггера, а также с вторыми входами первого и четвертого и третьим входом третьего элементов И, инверсный выход первого .3-К-триггера соединен с вторым К -входом второго и вторым 3 —входом четвертого Э -К-триггеров, первыми входами третьего и четвертого вспомогательных элементов И, а также с третьими входами пятого, шестого н девятого элементов И, прямой

j . выход второго 3-К-триггера соединен с вторым входом второго вспомогательного элемента И, а также с четвертым входом третьего и третьим входом четвертого элемента И, waepcный выход второго Э-К-триггера соединен с вторыми вхддами первого и

:четвертого вспомогательных элементов

1119180

И, третьим Э входом четвертого

Э - -триггера, а. также с третьими, входами nepsoro, второго и десятого, элементов И, прямой выход четвертого

1 -k-триггера соединен с Э -входом первого 3-k-триггера и четвертыми входами девятого и десятого элементов И, инверсный выход четвертого

2 "-К"триггера соединен с третьим входом первого вспомогательного элемента И и четвертыми входами первого, второго, четвертого, пятого, шестого и восьмого элементов И, 4

Изобретение относится к устройст, вам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано В цифровых системах контроля и управления.

Известен десятичный счетчик, содержащий четыре 3 -К-триггера, тактовые входы которых соединены со счетным входом десятичного счетчика 513.

Недостатком этого счетчика является появление ложных импулЬсов иа дешифрованных выходах счетчика, вызванных переходными состязаниями, понижающих достоверность функционирования.

Наиболее близким к предложенному .является десятичный счетчик, содержащий четыре Э-К-.триггера, элемент

ИЛИ и десять элементов И, выходы которых соединены .с соответствующими выходами десятичного счетчика, вход которого соединен с. тактовыми входами 1-k-триггеров, прямой выход перво го 3 -К"триггера соединен с первыми . входами второго н четвертого элемен" тов И, инверсный выход первого триггера соединен с первыми входами седьмого и восьмого элементов И, прямой выход второго 3-K-триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, инверсный выход второго .3 --К-триггера соеди" ион с вторыит выходами седьмого и восьмого, а также первым входом девятого элементов И, инверсный выход третьего 3 -К-триггера соединен с третьим входом восьмого и вторым "вход третьего;Э -К-триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и третьего вспомогательных элементов И, первый и второй входы вспомогательного элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно второго и четвертого вспомогательных элементов И, а второй вход третьего вспомогательного. элемента И соединен с прямым выходом второго 3 --kтриггера.

2 входом девятого элементов И, инверсный выход четвертого Э-К-триггера соединен с первым входом третьего и третьим входом седьмого элемента

И, прямой выход первого 3 -kтриггера соединен с первым 3 --входом второго 3 --К-триггера (2 .

Недостатком этого десятичного счетчика является относительно нйзкая достоверность функционирования, что связано с возможностью появления ложных импульсов на выходах дешнфратора во время переходного процесса.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в десятичный счетчик, содержащий четыре 3-К-триггера, элемент ИЛИ и десять элементов И, выходы которых соединены с соответствующими выходами десятичного счет.— чика, вход, которого соединен с тактовыми входами Э -К-триггеров, прямой выход первого Э -k-триггера соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, инверсный выход первого Э-k-триггера соеди- нен с первыми входами седьмого и восьмого элементов И, прямой выход второго Э-К"триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, инверсный выход второго

3-К-триггера соединен с вторыми входами седьмого и @осьмого, а также первым входом девятого элементов И,,инверсный выход третьего Э-К-триггера соединен с третьим входом вось-, I J 19180 4 мого и вторым входом девятого элементов И, инверсный выход четвертого 3 -Ктриггера соединен с первым ,входом третьего и третьим входом седьмого элементов И, прямой выход первого 3-k-триггера соединен с первым 3-входом второго З-к-триггера, дополнительно введены первый, второй, третий и четвертый вспомогательные элементы И и вспомогательный элемент ИЛИ, выход которого соединен с К-входом третьего 3-К-триггера, прямой выход которого соединей с вторым входом .3 и первым входом второго 3-К-триггера, а также с вторыми входами второго, третьего, шестого и четвертым входом седьмого элементов И, инверсный выход третьего 3 -К-триггера соединен с первым

К-входом первого и первым 3-вхо20 дом четвертого 3 -К-триггеров, а также с первыми входами первого и десятого и вторыми входами четвертого и пятого элементов И, прямой выход первого 3 -К-триггера соединен

25 с первыми входами первого и второго вспомогательных элементов И, К -входом четвертого 3 К-триггера, а также с вторыми входами первого и четвертого и третьим входом третьего элементов И, инверсный выход перво30 га 3 -К-триггера соединен с вторым

K-входом второго и вторым 3-входом четвертого 3 -К-триггеров, первыми входами третьего и четвертого вспомогательных элементов И, а также с З5 третьими входами пятого, шестого и девятого элементов И, прямой выход второго 3 -К-триггера соединен с вторым входом второго вспомогательного элемента И, а также с четвертым.вхо- 40 дом третьего и третьим входом четвертого элемента И, инверсный выход второго 3-К-триггера соединен с вторыми входами первого и четвертого вспомогательных элементов И, треть- 45 им 3-входом четвертого 3-К-триггера, а также с третьими входами пер ваго, второго и десятого элементов

И, прямой выход четвертого 3 Ктриггера соединен с 3 -входом пер- 50 ваго 3 -К-триггера и четвертыми входами девятого и десятого элементов И, инверсный выход четвертого .

-К-триггера соединен с третьим входом первого вспомогательного 55 элемента И и четвертыми входами первого, второго, четвертого, пятого, шестого и восьмого элементов И,, 3 -вход третьего 3 -К-триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и третьего вспомогательных элементов И, первый и второй входы . вспомогательного элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно вто- рого и четвертого вспомогательных элементов И, а второй вход третьего вспомогательного элемента И соединен с прямым выходом второго 3 -K-. триггера. На фиг.! показана структурная схема десятичного счетчика; на фиг.

2 — граф состояний счетчика.

Десятичный счетчик, содержит четыре 3 --k-триггера 1-4, элемент ИЛИ

5 и десять элементов И 6-15, четыре, вспомогательных элемента И 16-19 и вспомогательный элемент ИЛИ 20, выходы элементов И 6-!5 соединены с, соответствующими выходами 21-30 десятичного счетчика, вход 31 которого соединен с тактовыми входами Ф

К -триггеров, прямой выход первого

3 -K-триггера l соединен с первыми входами второго ? и четвертого 9 элементов И, инверсный выход первого 3 -K-триггера I соединен с первыми входами седьмого 12 и восьмого

l3 элементов И, прямой выход второго

3-К-триггера соединен с первыми входами пятого IO и шестого I I элементов И, инверсный выход второго 3-Ктриггера 2 соединен с вторыми входами седьмого 12 и восьмого 13, а также первым входом девятого 14 эле- . ментов И, инверсный выход третьего

3-К-. триггера 3 соединен с третьим входам восьмого 13 и вторым, входом девятого 14 элементов И, инверсный выход четвертого 3 -k-триггера Ф соединен- с первым входом третьего и третьим входом седьмого элемента

И 12, прямой выход первого 3 --kтриггера 1 соединен с первым 3входом второго 3 -К"триггера 2, выход вспомогательного элемента ИЛИ

20 соединен с К -входом третьего

3 --К-триггера 3, прямой выход которого соединен с вторым входом 3 и первым входом К второго g --k-триггера 2, а гакже с вторыми входами второго 7, третьего 8, шестого ll и четвертым входом седьмого 12 элементов И, инверсный выход третьего

3 "К-триггера 3 соединен с первым

К -входом. первого 1 и первым

КС

О. 00

)0,0

Примечание: + — состояние безразлично, и + )- два момента вре40 иени, разделенное тактовыми импульсами. .Переходы состояний триггеров происходят под воздействием тактовых

45 импульсов ° поступающих по входу 31 на входы триггеров 1-4. Счетчик меняет свое состояние при переходе логического уровня на тактовых входах с "1--" на "О".

Приняв sa исходное состояние значения (!4 1, { () Це «О, найдем . й+ ., 4t t 4 значения l., и К„,Х и К, I и К

I . .и К согласно укаэанным логи4 ческим функциям

1 0! К„-О 10; !-).О-О; К2-0 0-0; ! -l -1 U О О, К.51 OY 0" 1

Э, ) VO<) 0 YOot x<-о ) )-о К, ) .

5 111918

".) -вхсдои четвертого 4 З-k-триггеров,а также с первыми входами первого Ь и -десятого 15 и вторыми входами четвертого 9 и пятого 10 элементов И, прямой выход пе, вого 3 -k-триггера 1 соединен с первыми входами первого

)6 и второго l 7 вспомогательных элементов И, К входом четвертого 3 М - триггера 4, а также с вторыми входаии первого 6 и четвертого 9 и, )0 третьим входои третьего 8 элементов

И, инверсный выход первого 3 -Ктриггера ) соединен с вторым К-входои второго 2 и вторым 3 -входом четвертого 4 3 --k-триггера, первыми входами третьего 18 и четвертого

19 вспомогательных элементов И, а также с третьиии входами пятого )О, шестого 1! и девятого 14 элементов

И, прямой выход второго 3 --k-тригге- 0 ра 2 соединен с вторым входом второго вспомогательного элемента И )7, а также с четвертым входои третьего

8 и третьим входом четвертого 9 эле- мента И, инверсный выход второго

g --k-триггера 2 соединен с вторыми входами первого 16 и четвертого 19 вспомогательных элементов И, третьим

3 -входом четвертого ) -К-триггера 4, а также с третьими входами первого 6, второго 7 и десятого 15 элементов И, прямой выход четвертого

3-k-триггера1соединен с 7 -входои первого 3 -k-триггера ) и четвертыии входами девятого 14 и десятого )5 элементов И, инверсный выход четвер- 35 того 3-Х-триггера 4 соединен с третьим входом первого вспомогательного элемента И )6 и четвертыми входами первого 6, второго 7, четвертого 9, пятого 10, шестого )I и восьмого 13 элементов И, 3-вход третьего 3-К-триггера 3 соединен с вы" ходом элемента ИЛИ 5, первый и второй входы которого соединены с выходаии соответственно первого !6 и третьего 18 вспомогательных элементов И, первый и второй входы вспомо гательного элементе ИЛИ 20 соединены с выходами соответственно второго

17 и четвертого !9 вспомогательных элементов И, а второй вход третьего вспомогательного элемента И 18 соединен с прямым выходом второго 3-kтриггера 2.

Счетчик работает следующим образоие

Разберем работу счетчика согласно логическим-функциям входных перемен4

О б ных 3 и k, описывающих работу входной логики триггеров и характеристической таблицы 3К-триггеров ,(табл.)), З, @,; K,--а

3,=O !)),; к,=а„а где 7 и K — входные переменные coj ответствующих триггеров;

Й; и 6; - прямой и инверсный выходы соответствующих триггеров;

- логичеекоа умножение (конъюнкция) выполняет операцию "И", " ч - логическое сложение

Лдизъюнкция 1 выполняет операцию "ИЛИ".

Т а б л и ц а

14 19180

По табл. 1 определяем состояния

q " l - q» "-0 q ""-1- q+"=О.

Э Э у Э ф

Приняв теперь за исходное состояние новые значения. q ..,,вычислим

1 значения I и К вЂ” так до завершения цикла счета (в данном случае ln состояний 1.

Результаты приведены в табл. 2 и по ним построен граф переходов (фиг.2 !.

l Таблица 2

Значения входных перемен- Состояния выходов ных триггеров в момент триггеров в момент времени времени t +I

В п/п

Состояния выходов триггеров в момент времени

1 К, О, 0 Ч 01 ц 11!

4 Ч) Чу 01

О О

1 О

2 О

О 1 О

О 0 1 01 10 00 00

0 1

I 01 01101000

1 01 01 00 01

0001000 ° О I

О On 10 О! 00

О 00 01 01 .00

О 10 О! 00 10

О 0 1

3 О 0 1

4 О 0 1

5 О . I 1

О 0 1 0

О 1 . 1 О

6 О

7 О

8 1

9 1

1 О I 00 00 10

По данным табл. 2 видно, что счетчик работает в отраженном коде, используя комбинации кода 8 4 2 1, что позволяет использовать типовой дешифратор двоично-десятичного кода

8 4 2 1 в десятичный, учитывая сле- дующее соответствие значения кода, счетчика выходному коду дешифратора, Заведенное в табл.3.

Таблица 3

Продолжение табл. 3

0010

Ol l O

0100

0000

Выходы дешифратора,с которых нужно снимать сигнал

I В Состояние код п/п счетчика.1000

1001

Hs графа переходов (фиг.2) видно, что в выходном коде десятичного . счетчика соседние кодовые комбинации различаются только одной переменной, полный цикл завершается.за 10 тактов, импульс переноса формируется в

0001

1

0101

0l l l

0011

1 О

О О

0 О

0 О

0 1

О 0

1 О

1 0

0 0

О О

О О

0 О

О 1

0 . I

1 19 180

9 1 четвертом разряде (Q меняет свое состояние с "логической "1" на логи, ческий "0"), при сбое счетчик возвращается в штатный. цикл счета максимум за два такта.

Таким образом, применение десятичного счетчика, работакнцего в отраженном коде, отличительной особен1 ностью которого является то, что соседние кодовые комбинации различа-! ются только значениями в одном раз-. ряде, позволяет повысить достоверность информации на дешифрированных выходах счетчика, а использование значений кода 8 4 2 1 позволяет применить типовые дешифраторы дво- ично-десятичного кода в десятичный.

Составитель О.Скворцов

Редактор С.Тимохина Техред Т.Дубинчак Корректор O.Tèrîð

Заказ 7471/44 . Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4