Счетное устройство с контролем

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков. Цель изобретения - повышение конструктивной надежности, которая достигается за счет введения N-2 формирователей 9.1 - 9.5 импульсов, шифраторов 2, 1, 2.2, элементов ИЛИ 6 - 8, блока 4 сравнения и элементов 11 - 14 задержки. Устройство также содержит N-разрядный двоичный счетчик 1, элемент ИЛИ 5, сумматоры 3.1, 3.2, элемент И 15, элемент 10 задержки, вход 16 и выход 17. В предлагаемом устройстве используются менее сложные функциональные элементы, чем в прототипе, что и обуславливает его большую конструктивную надежность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 03 К 21/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

» (сл

IO

4 ! ! () > (21) 4698116/21 (22) 31.05.89 (46) 30,06.91. Бюл. ¹ 24 (72) Л.А.Литвин (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1218459, кл. Н 03 К 21/40, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1420665, кл. Н 03 К 21/40, 1987. (54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков.

Целью изобретения является повышение конструктивной надежности, которая .достигается за счет замены сложных блоков более простыми и введения новых связей между ними.

На фиг,1 представлена функциональная схема счетного устройства с контролем; на фиг,2 — таблица состояний N-разрядного двоичного счетчика; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства.

Счетное устройство с контролем содержит N-разрядный двоичный счетчик 1, первый и второй шифраторы 2.1, 2.2, первый и второй сумматоры 3.1, 3,2, блок 4 сравнения, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 5-8, N — 2 формиро-. вателя 9.1, ..., 9.5 импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы

10-14 задержки, элемент И 15, вход 16 и выход 17 устройства.

„„. Ж„„1660173 А1 контроля работы двоичных счетчиков. Цель изобретения — повышение конструктивной надежности, которая достигается за счет введения N-2 формирователей 9.1-9.5 импульсов, шифраторов 2.1, 2.2. элементов

ИЛИ 6-8, блока 4 сравнения и элементов

11-14 задержки. Устройство также содержит N-разрядный двоичный счетчик 1, элемент ИЛИ 5, сумматоры 3.1, 3.2, элемент И

15, элемент 10 задержки, вход 16 и выход 17..

В предлагаемом устройстве используются менее сложные функциональные элементы, чем в. прототипе, что и обуславливаю его большую конструктивную надежность ",3 ил.

Вход 16 и выход 17, соединение соответственно со счетным входом счетчика 1 и с выходом элемента И 15. входы N-2 формирователей 9.1-9.5 импульсов соединены соответственно с выходами разрядов, начиная с первого, счетчика 1. выходы формирователей 9.1-9.5 соединены с соответствующими входами шифратора 2.1, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 5, выходы формирователей 9.3-9.5 импульсов соединены с соответствующими входами шифратора 2.2, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 6, первый выход и остальные выходы шифратора 2.1 соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ 7 и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, сумматора 3.1, выход элемента ИЛИ 7 соединен с первым информационным входом сумматора 3.1, управляющие входы суммирования и вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего элементов

1660173

11, 12 задержки, с выходом переноса счетчика 1 и с первыми входами блока 4 сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 15, первый выход и остальные выходы шифратора 2.2 соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ 8 и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, сумматора 3.2, выход элемента ИЛИ 8 соединен с первым информационным входом сумматора 3,2, управляющие входы суммирования и вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами элементов 13, 14 задержки, с выходом переноса счетчика 1 и с вторыми входами блока 4 сравнения, выходы первого и третьего разрядов счетчика 1 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 7, 8, входы элементов 11 — 14 задержки соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ 7. с выходом элемента ИЛИ 5, с вторым входом элемента ИЛИ 8 и с выходом элемента ИЛИ 6, выход элемента 12 задержки соединен с входом элемента

10 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15.

Шифраторы 2,1 и 2.2 представляют собой обычные шифраторы позиционного кода в двоичный.

Сумматоры 3.1 и 3.2 представляют собой сумматоры накапливающего типа, Формирователи 9 могут представлять собой в простейшем случае обычные дифцепочки:

Время задержки элементов 11-14 задержки определяется временем переходных процессов в формирователях 9 и шифраторах 2. Время задержки элемента 10 задержки определяется временем переходных процессов при формировании сумм в сумматоре 3.1, Принцип работы устройства заключается в определении количества единиц в двоичном коде счетчика с помощью двух сумматоров по разным каналам и последующем сравнении содержимого сумматоров, которое при нормальной работе устройства на момент сравнения должно быть одинаковым. На фиг.2 представлена таблица, в которой показаны: в столбце 18 — значения

М счетчика 1 в десятичном коде, в столбце

19 — состояния счетчика 1 в двоичном коде, в столбце 20 — количество единиц в двоичном коде, в столбце 21 — изменение количесчтва единиц от состояния к состоянию (Л1) счетчика 1, в столбце 22 — количество единиц в двоичном коде для состояний счетчика

1, при которых значение Л1 отрицательное, в столбце 23 — изменение количества единиц для состояний столбца 22 (Л2).

Как видно из таблицы фиг.2. количество единиц в двоичном коде счетчика 1 изменя5 ется по определенному закону, а именно: а) при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу h,1 = + 1; б) при установлении второго разряда счетчика 1 в единицу

Л 1 = 0; в) при установлении третьего, чет10 вертого, пятого и т.д. разрядов счетчика 1 в единицу Л 1 равна соответственно -1, — 2, -3, и т.д. Кроме того, как видно из столбца 23 для состояний счетчика i, при которых значение Л 1 отрицательное, последовательность значений Л 2 повторяет последовательность значений Л 1, но при этом Л 2 = 1 при установлении в единицу третьего разряда счетчика 1, А 2 =- 0 при установлении в единицу четвертого разря20 да, Л 2 = -1, — 2, — 3 при установлении в единицу соответственно пятого, шестого, седьмого разрядов и т.д. Таким образом, для контроля работы счетчика 1 достаточно производить сравнение значений сумматоров 3,1 и 3.2 (соответственно, столбцы 20 и

23 таблицы на фиг.2) в моменты, когда Л1

25 имеет отрицательное значение.

Устройство работает следующим образом.

Временные диаграммы работы элементов устройства показаны на фиг.3, где обозначено: 1-1...„1 — 5 — выходы первогопятого разрядов счетчика 1, штриховкой показаны сигналы с выходов соответствующих элементов задержки. С приходом первого импульса первый разряд счетчика 1 устанавливается в единицу, Сигнал с выхода первого разряда поступает через элемент ИЛИ 7 на первый информационный вход суммато40 ра 3.1 и через элемент 11 задержки — на управляющий вход суммирования сумматора 3.1. Таким образом. при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу в сум, матор 3.1 прибавляется единица.

45 При установлении третьего разряда счетчика 1 в единицу на выходе формирователя 9.1 появляется сигнал, поступающий на вход шифратора 2.1, на выходе которого появляется код единицы, поступающий через элемент ИЛИ 7 на информационный вход сумматора 3,1. Этот же сигнал через эле- мент ИЛИ 5 и элемент 12 задержки поступает на управляющий вход вычитания сумматора 3,1, производят вычитание единицы из его содержимого. Кроме того, сигнал с третьего разряда счетчика 1 поступает через элемент ИЛИ 8 на первый информационный вход сумматора 3.2 и через элемент 13 задержки — на управляющий вход

1660173

10 суммирования сумматора 3.2, увеличивая его содержимое на единицу.

Аналогично описанному работает устройство при установлении четвертого и пятого разрядов счетчика 1 в единицу с тем отличием, что при установлении в единицу следующих разрядов счетчика 1 на информационные входы сумматоров 3.1 и 3,2 поступают с шифраторов 2.1 и 2.2 соответствующие разрядам коды. При установлении пятого разряда счетчика 1 в единицу в сумматоре 3.2 вычитается единица, при установлении шестого разряда — двойка и т.д, Сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 через элемент 12 задержки и через элемент 10 задержки поступает на второй вход элемента И 15, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 4 сравнения. При равенстве содержимого в сумматорах 3.1 и

3.2 на инверсном выходе блока 4 сравнения сигнал отсутствует, поэтому сигнал сбоя на выходе 17 устройства также отсутствует, в противном случае на выходе 17 устройства появляется сигнал, фиксирующий сбой в работе счетчика 1.

Таким образом, счетное устройство с контролем производит подсчет числа импульсов, поступающих на его вход. с проверкой достоверности работы счетчика путем динамического сравнения значений двух сумматоров, содержимое которых формируется по разным каналам, Формула изобретения

Счетное устройство с контролем, содержащее N-разрядный двоичный счетчик, первый элемент задержки, элемент И, первый элемент ИЛИ, два сумматора, вход и выход устройства. которые соединены соответственно со счетным входом N-разрядного двоичного счетчика и с выходом элемента

И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения конструктивной надежности, в него введены блок сравнения, два шифратора, второй, третий и четвертый элементы

ИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый элементы задержки и N — 2 формирователей импульсов, входы которых соединены соответственно с выходами разрядов, начиная с .третьего разряда, N-разрядного двоичного счетчика, а выходы формирователей им20

50 пульсов соединены с соответствующими входами первого шифратора, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы формирователеи импульсов, начиная с третьего, соединены с соответствующими входами второго шифратотора, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, первый выход и остальные выходы первого шифратора соединены соответственно с первым входом третьего элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами, начиная со второго, первого сумматора, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым информационным входом первого сумматора. управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки, с выходом третьего элемента задержки, с выходом переноса N-разрядного двоичного счетчика и с первыми входами блока сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, первый выход и остальные выходы второго шифратора соединены соответственно с первым входом четвертого элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, второго сумматора. а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым информационным входом второго сумматора, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами четвертого элемента задержки, с выходом пятого элемента задержки, с выходом переноса N-разрядного двоичного счетчика и с вторыми входами блока сравнения, выходы первого и третьего разрядов

N-разрядного двоичного счетчика соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, входы второго, третьего, четвертого и пятого элементов задержки соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с выходом первого элемента ИЛИ, с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с выходом второго элемента ИЛИ, а выход третьего,элемента задержки соединен с входом первогоэлемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И.

1 660173

СогтВЯНИЕ еиелиика кол

ed. ау л1

ООООО0ОО

0000000 f

ooooooto

oooooo1f

OO0OOtOO о

1

1 ооооо 1о1

ooo0o1f о 2

ooooof11 Ю оооо1ооо 1 оооо 1oo f 2 оооо fofо 2

oooo 1 o Уf Х

ОООО 11oo 2

У

fo

f1

ОООО 11 of

ОООО 111 О оооо111 1 ооо 1оооо

4

14

1Ю

ОО О 1 00 0 1

00010010 2 ооо1оо 11

ooo1ofoo 2!

18

tg

2о ооо1 о1 О

000101 fo ооо10111 4 о0011ооо 2

21

2Z

0001 100t ооо11о1 о ооо1 1о11

ooot 1f оо

+1 о

-1

У

ooo1f 1 of бооf11 10

ooo11t f1

oot ооооо

+1 о

+1 — 4

G ф

Х

t оо f,o.îîî1 а ° оо1111 1 о

oof11f 11

ofoooooo

ЗЗ

5

0

+1 — Х

° а °

011 11110 о11 11111

1ооооооо о

-6

Ю о о

254

255 . о о

2

Л

И

27

29

31

126

127

128

1f f 1111o

1111 1 111 оооооооо

+f о

+1 — 1

+У о

+1 — 2

+1 о

+1 — 1

+1 о

-1

+f о

+1 — 1

+1 о

+1 — 2

1660173

У д У 1д f1 Ч 1У 14 f5 0

1б

Составитель Ранов

Редактор Е.Зубиетова Техред M-.Moðãåí Tàë Корректор Т.Колб

Заказ 1855 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101