Устройство для контроля счетчика импульсов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля счетчиков импульсов, работающих в составе средств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Для достижения поставленной цели в устройство введены шины 15, 17 установки , шины 19 единичного потенциала, D-триггер 13, элемент ИЛИ 6, элементы И-НЕ 10, 11, элементы И 7, 8, 12, элемент НЕ 9. Устройство также содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 коррекции, блок 3 свертки по модулю два, сумматор 4 по модулю два, счетный триггер 5, входную шину 14, выходную шину 18, выход 16 блока . 2 коррекции. В описании изобретения приведена схема сумматора 4. Устройство выявляет более широкий диапазон сбоев, таких как полное прекращение дальнейшего счета, кратковременное прекращение переключения, нарушение последовательности переключений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл. iS (Л 00 vj У1 ЭО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

80 13075

А1 (51) 4 Н 03 К 21 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3933571/24-21 (22) 26.07.85 (46) 30,04,87. Бюл. ¹ 16 (72) В.Е.Дворкин, Ю.А.Овечкин, Л.Н.Петров и А.Г.Страхов (53) 621.374.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 674220, кл. Н 03 К 21/34, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 607221, кл. G 01 R 31/28, 1975. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЧЕТЧИКА ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля счетчиков импульсов, работающих в составе средств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Для достижения поставленной цели в устройство введены шины 15, 17 установки, шины 19 единичного потенциала, D-триггер 13, элемент ИЛИ 6, элементы

И-НЕ 10, 11, элементы И 7, 8, 12, элемент НЕ 9. Устройство также содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 коррекции, блок 3 свертки по модулю два, сумматор 4 по модулю два, счетный триггер 5, входную шину 14, выходную шину 18, выход 16 блока . 2 коррекции. В описании изобретения приведена схема сумматора 4. Устройство выявляет более широкий диапазон сбоев, таких как полное прекращение дальнейшего счета, кратковременное прекращение переключения, нарушение последовательности переключений.

1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

13075

80 2 входом элемента И-НЕ 10, второй вход которого соединен с входом элемента

НЕ 9 и с выходом 16 блока 2 коррекции, выход элемента И-НЕ 10 соединен с первым входом элемента И 12, второй вход и выход которого соединены соответственно с шиной 15 установки и с инвертирующим входом установки нуля D-триггера 13, D-вход которого

Выход сумматора 4 по модулю два соединен с выходной шиной 18 первый и второй входы — с выходом счетного триггера 5 и выходом блока 3 свертки по модулю два, вход которого соединен 35 с входом блока 2 коррекции, информационной шиной 24 и выходом разрядов счетчика 1, счетный вход и вход установки которого соединены соответственно с входной шиной 14 и шиной 15 установки, выход 16 блока 2 коррекции соединен с первым входом элемента

И 7, второй вход которого соединен с входной шиной 14; выход элемента НЕ 9 соединен с первым входом элемента 4g

И-HE 11 и с первым входом элемента

И 8, второй, третий входы и выход которого соединены соответственно с входной шиной 14, с прямым выходом

0-триггера 13 и с первым входом эле- SO мента ИЛИ 6, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента И 7 и со счетным входом счетного триггера 5, установочный вход которого соединен с шиной 5

17 установки, тактовый вход Р-триггера 13 соединен с выходом элемента

И-НЕ 11 второй вход которого соединен с входной шиной 14 и с первым

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля счетчиков импульсов, работающих в составе средств автоматики и вычислительной техники, Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления более широкого класса сбоев, ошибок. 10

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — схема сумматора по модулю два; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг. 1) для контроля счетчика i импульсов содержит блок 2 коррекции, блок 3 свертки по модулю два, сумматор 4 по модулю два, счетный 7 иггер 5, элемент ИЛИ 6, элементы И 7, 8, элемент НЕ 9, элементы 20

И-НЕ 10 и 11, элемент И 12, D-триггер 13, входную шину 14, шину 15 установки, выход 16 блока 2 коррекции, шину 17 установки, выходную шину 18 и шину 19 единичного потенциала.

Сумматор 4 по модулю два (фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, резистор 21, конденсатор 22 и элемент НЕ 23. соединен с шиной 19„

Первый, второй входы и выход сумматора 4 по модулю два соединены соответственно с первым, вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и выходом элемента НЕ 23, вход которого ,соединен через резистор 21 с выходом элемента 20 и соединен через конденсатор 22 с общей шиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

Пусть контролируемый счетчик 1 импульсов содержит четыре разряда, тогда таблица его выходных состояний и таблица выходных состояний блока 2 коррекции выглядит следующим образом:

В таблице единица на выхоДе блока

2 коррекции соответствует указанию на то, что четность числа, записанного в счетчик 1, изменится при переходе от данного i-го двоичного кода, записанного в счетчике 1, к (i+ !)-му коду (нуль на выходе блока

2 соответствует отсутствию изменения четности), Дпя обеспечения нормальной работы устройства и контролирования счетчика 1 импульсов перед началом счета производится установка счетчика 1 и

D-триггера 13 в исходное состояние подачей установочного импульса на шину 15 устройства при уровне "0" на шине 14 и установка счетного триггера 5 в исходное состояние подачей установочного импульса на шину 17 устройства. После подачи сигналов установки на выходе D-триггера 13 устанавливается "0"„ а на выходах триггера 5 и блока 3 свертки имеются идентичные уровни, в результате чего сумматор 4 выдает на шину 18 сигнал годности контролируемого счетчика 1 °

После установки элементов устрой ства в исходное состояние на шину 14 подаются положительные тактовые импульсы (фиг. 3). которые поступают и на счетный вход контролируемого счетчика 1 импульсов, переключение которого происходит по отрицательноПоскольку переключение счетчика 1 4 и триггера 5 производится синхронно (по отрицательному фронту положительного импульса), а время их срабатывания и время срабатывания элементов

6 и 7 может быть различно, возможно формирование кратковременного ложного сигнала негодности счетчика 1 на выходе сумматора 4 по модулю два. Для исключения такой возможности сумматор

4 содержит фильтр кратковременных помех на резисторе 21 и конденсаторе 22. В случае отказа счетчика 1, когда состояние триггера 5 изменяется при приходе (i+1)-ãî счетного им3 1307 му фронту каждого из положительных счетных импульсов (при смене " 1" на "0").

В случае нормального функционирования счетчика 1 импульсов изменение состояния его разрядов и состояния выхода блока 2 коррекции происходит в соответствии с таблицей. При этом если в (i+1)-м состоянии счетчика 1 ожидается изменение четности записан- 10 ного в нем числа относительно i-го состояния, на выходе блока 2 в i-м такте устанавливается уровень "1", который открывает элемент И 7 еще в

i-м такте. Поэтому положительный 15 фронт (с 0 на 1 ) (i+1)-ro счетного импульса, поступающего на шину 14, проходит через элементы И 7, ИЛИ 6 на счетный вход триггера 5, подготавливая его к перебросу. По отрицатель-20 ному фронту (i+1)-го счетного импульса (например, третий импульс по фиг. 3) происходит одновременно изменение состояния триггера 5 и переключение счетчика 1 в (i+1)-е состояние. 25

При этом в триггере 5 записывается информация о том, что четность кода счетчика 1 меняется, а блок 3 свертки формирует сигнал результирующей свертки по модулю два всех разрядов

1 счетчика 1 в (i+1) -м состоянии, причем этот сигнал обязательно изменяется (инвертируется) относительно

i-го состояния, так как счетчик 1 работает согласно таблице. В результа- 35 те при годности счетчика 1 состояние выходов блока 3 свертки и триггера 5 синхронно изменяется, они полностью соответствуют и совпадают друг с другом. Сигналы с их выходов, пос- 40 тупая на входы сумматора 4 по модулю два, вызывают формирование на его выходе сигнала годности счетчика 1.

580 4 пульса, а состояние счетчика 1 не изменяется, выходные сигналы триггера

5 и блока 3 не совпадают на (i+1)-м такте и сумматор 4 формирует на своем выходе сигнал негодности счетчика 1.

В связи с тем, что отказы счетчика

1 могут быть разнообразными и могут происходить в любой случайный момент времени, возможна ситуация, когда счетчик 1, досчитав до определенного кода, например до кода с номером 2, 6, 8, 10, 14, 16, прекращает дальнейший счет, т.е. происходит его зали1f пание в указанных состояниях. При этом на выходе блока 2 коррекции устанавливается "0", который запирает элемент И 7, что делает невозможным изменение состояния триггера 5.

С другой стороны, состояние счетчика

1 также не меняется из — за "залипаll ния, что приводит к возможности выдачи на выходе сумматора 4 ложного сигнала годности счетчика 1 в случае его отказа, Для исключения такой возможности во всех i-х тактах работы счетчика 1, где появляется "0" на выходе блока 2, на выходе элемента

НЕ 9 формируется " 1", которая разрешает работу элемента И 8 и отпирает элемент И-НЕ 11. За счет этого при приходе положительного фронта i-го счетного импульса (например, второго импульса по фиг. 3) на выходе элемента И-НЕ 11 формируется перепад из

"1 в "0", и таким образом D-триггер

13 подготавливается к переключению.

При этом элемент И-НЕ 10 закрыт нулевым сигналом с выхода блока 2. При приходе отрицательного фронта i-ro импульса на выходе элемента И-НЕ 11 формируется перепад с "0" на "1" т устанавливающий D-триггер 13 в состояние с "1" на выходе (за счет записи "1" на D-вход с входа 19 устройства). Если счетчик 1 работает нормально и не "залипает" (например, состояние 0001), то по поступлении отрицательного фронта i-го счетного импульса (второй импульс по фиг. 3) состояние на выходе блока 2 коррекции изменяется с "0" на "1", в результате чего элемент И-НЕ 11 запирается нулевым уровнем с элемента

НЕ 9, а элемент И-НЕ 10 отпирается.

При приходе положительного фронта (i+1)-го счетного импульса (третий импульс по фиг. 3) происходит сброс триггера 13 в состояние с "0"

1307580 6

I0 на выходе через элементы И вЂ” НЕ 10, 1

И 12. Этот же (i+1) и импульс проходит через элемент И 7 и изменяет состояние триггера 5.

В связи с тем, что сброс триггера

13 в "0" происходит с задержкой относитель»о положительного фронта (i+1)-го импульса, через элемент И 8 может пройти кратковременный импульс помехи. Однако этого не происходит, поскольку элемент И 8 запирается нулевым уровнем с выхода элемента НЕ 9, Если счетчик 1 не срабатывает нормально и фиксируется в (i-1)-м состоянии после прихода (i-15-го импульса (например, после пятого импульса по фиг. 3), то по приходе отрицательного фронта i-го импульса (шестой импульс по фиг, 3) триггер 13 устанавливается в единичное состояние. При "залипании" по приходе положительного фронта (i+I) — го импульса (седьмой импульс по фиг. 3) триггер 13 в исходное состояние через элементы 10, 12 »е сбрасывается, так как элемент И-HE 10 заперт "0" с выхода блока 2 коррекции, Триггер 13 сохраняет высокий уровень на выходе, поэтому при приходе (i+1) -r о положит ел ьн or о счет» ог о импульс.а (седьмой импульс по фиг, 3) он проходит через элемент И 8 на счетныи вход триггера 5 и изменяет его состояние, Поскольку при этом состояние счетчика 1 из-за отказа и, значит, выхода блока 3 не меняется относительно 1 — го такта, сигналы с выходов блока 3 и триггера 5 не совпадают и сумматор 4 выдает на выход

18 устройства сигнал негодности счетчика 1.

Использование сигнала с выхода блока 2 коррекции для выявления "залипания" счетчика 1 позволяет обнаруживать отказы и при прямом, и при реверсивном режиме работы счетчика 1.

Сумматор 4 по модулю 2 (фиг. 2) обеспечивает сравнение поступающих на его входы кодов с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, фильтрацию кратковременных помех (с длительностью, меньшей длительности тактового импульса) с помощью резистора 21 и конденсатора 22 и формирование сигнала с помощью элемента НЕ 23.

Таким образом, предлагаемое устройство выявляет следующие отказы счетчика 1; полное прекращение даль15

55 нейшего счета, начиная с i-го кода (постоянный отказ типа "Обрь|в счетного входа"), кратковременное прекращение перекпючения, например, на один такт начиная с i-го кода (первый вариант отказа типа "Сбой" ); нарушение последовательности переключений и переход в один такт от i-го кода не к (i+ I) ìó, а к (i+k) ìó коду (второй вариант отказа типа "Сбой" ) .

Формула из о брет ения

1. Устройство для контроля счетчика импульсов, содержащее входную и информационные шины, счетный триггер, первый элемент И, блок коррекции, блок свертки по модулю два и сумматор по модулю два, выход, пер-. вый, второй входы которого соединены соответственно с выходной шиной, выходом счетного триггера и выходом блока свертки по модулю два, входы которого соединены соответственно с входами блока коррекции и соединены соответственно с информационными шинами, выход блока коррекции соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вход»ой шиной„ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены две шины установки, шина единичного потенциала, D-триггер, элемент ИЛИ, два элемента И-НЕ, второй и третий элементы И и элемент НЕ, выход которого соединен с первым. входом первого элемента И-HE и с первым входом второго элемента И, второй, третий входы и выход которого соединены соответственно с входной шиной, с прямым выходом D-триггера и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента И и со счетным входом счетного триггера, установочный вход которого соединен с первой шиной установки, тактовый вход D-триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входной шиной и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом элемента HE и с выходом блока коррекции, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответст2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что сумматор по модулю два содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенный первым и втоВыход блока 2 корр екции

Выходы раэрядов счетчика 1 кода

8 0

9 1

10 1

11 1

12 1

13 1

14 1

15 1

16 1

7 1307580 8 венно с второй шиной установки и с рым входами с первым и вторым входаинвертирующим входом установки нуля ми сумматора по модулю два, выходом—

D-триггера, D-вход которого соединен с первым выводом реэистора, второй с шиной единичного потенциала, вывод которого соединен с первым

5 выводом конденсатора и с входом элемента НЕ, соединенного выходом с выходом сумматора по модулю два, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной устройства.

1307580

Гр Ст

Редактор И.Рыбченко

Заказ 1641/55

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужтород, ул. Проектная, 4

2рСт1

t<ñï

Вх.19

Вых.16

fn. Z алых.

7гЮ

Вых.

Тг 1

ЫХ.

АД

Оь!х I

Составитель С.Ранов

Техред M.Ходанич Корректор И.Муска

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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