Счетное устройство с контролем

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков с высокой степенью надежности за счет формирования независимого контролирующего сигнала . Сущность изобретения: счетное устройство с контролем содержит М-разрядный двоичный счетчик 1, два шифратора 2.1, 2.2, два сумматора 3.1, 3,2, блок 4 сравнения, пять элементов ИЛИ 5, 6, 7, 8, 22, шесть элементов 10, 11, 12, 13, 14, 20 задержки, N-2 формирователя 9.1-9.N-2 импульсов, дополнительный двухразрядный двоичный счетчик 18, дополнительный формирователь 19 импульсов, ключ 21. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 К 21/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 (( С () ,63 С)

1 (61) 1660173 (21) 4858523/21 (22) 07.08.90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Особое конструкторское бюро Производственного объединения "РЕОМ" (72) Л.А.Л итвин (56) Авторское свидетельство СССР

N1150754,,кл. Н 03 К 21/40, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 1660173, кл. Н 03 К 21/40, 31.05.89. (54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО С КОНТРОflEM (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для конИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема счетного устройства с контролем; на фиг. 2 — пример выполнения ключа; на фиг. 3 — таблица состояний N-разрядного двоичного счетчика; на фиг. 4 показаны временные диаграммы работы устройства, Счетное устройство с контролем содержит N-разрядный двоичный счетчик 1, первый 2.1 и второй 2.2 шифраторы, первый 3.1 и второй 3.2 сумматоры, блок 4 сравнения, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 элементы ИЛИ, N-2 формирователей 9.1-9.

N-2 импульсов, первый 10, второй 11, третий

12, четвертый 13 и пятый 14 элементы задер, Ы 1760630 А2 троля работы двоичных счетчиков с высокой степенью надежности за счет формирования независимого контролирующего сигнала. Сущность изобретения: счетное устройство с контролем содержит N-разрядный двоичный счетчик 1, два шифратора 2.1, 2.2, два сумматора 3,1, 3,2, блок 4 сравнения, пять элементов ИЛИ 5, 6, 7, 8, 22, шесть элементов 10, 11, 12, 13, 14, 20 задержки, N-2 формирователя 9.1 — 9.N-2 импульсов, допол нител ьн ый двухразрядный двоичный счетчик 18, дополнительный формирователь 19 импульсов, ключ

21. 1 з.п. ф-лы, 4 ил, жки, первый элемент И 15, вход 16 и выход

17 устройства, дополнительный 2-разрядный двоичный счетчик 18, дополнительный формирователь 19 импульсов, шестой элемент 20 задержки, ключ 21 и пятый элемент

ИЛИ 22. Причем вход 16 устройства соединен с входом шестого элемента 20 задержки, со счетным входом дополнительного

2-разрядного двоичного счетчика 18 и со счетным входом N-разрядного двоичного счетчика 1, выходы которого, начиная с третьего, соединены с входами формирователей 9.1 — 9. N-2 импульсов, выходы которых соединены с входами шифратора 2.1, а также, начиная с третьего формирователя, с входами второго шифратора 2.2. Выходы шифратора 2.1 соединены с входами первого элемента ИЛИ 5, а также, кроме первого выхода, соединены с информационными входами, начиная с второго, сумматора 3,1, 1760630 выходы которого соединены с первыми входами блока 4 сравнения. Выходы шифратора 2.2 соединены с входами второго элемента ИЛИ 6, а также, кроме первого выхода, соединены с информационными входами, начиная со второго, сумматора 3.2, выходы которого соединены с вторыми Входами блока 4 сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 15, Первый вход элемента ИЛИ 7 соединен с первым выходом шифратора 2.1, второй вход — с входом элемента 11 задержки и с выходом первого разряда счетчика

1, а выход — с первым информационным входом сумматора 3.1, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания и вход сброса которого соединены соответственно с входом элемента 11 задержки, с выходом элемента 12 задержки и с выходом переноса счетчика 1, Первый вход элемента ИЛИ 8 соединен с первым выходом шифратора 2.2, второй вход — с выходом третьего разряда счетчика 1 и с входом элемента 13 задержки, а выход — с первым информационным входом сумматора 3.2, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания и вход сброса которо-о соединены соответственно с выходом элемента 13 задержки, с выходом элемента

14 задержки и с выходом переноса счетчика

1. Выход элемента ИЛИ 5 соединен с входом элемента 12 задержки, выход которого через элемент 10 задержки соединен с вторым входом элемента И 15, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ

12. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с входом элемента 14 задержки. В ыходы первого и второго разрядов и инверсный выход второго разряда дополнительного счетчика 18 соединены соответственно с первым входом ключа 21, с третьим входом ключа 21 и с входом дополнительного формирователя

19 импульсов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 5. Второй и четвертый входы ключа 21 соединены с выходами соответственно первого и второго разрядов счетчика 1, а информационный вход и выход ключа 21 соединены соответственно с выходом элемента 20 задержки и с первым входом элемента ИЛИ 22, выход которого является выходом 17 устройства, Ключ 21 содержит первый 23 и второй

24 элементы сравнения, элемент И 25 и элемент ИЛИ 26, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого 23 и второго 24 элементов сравнения, Выход элемента ИЛИ 26 соединен с вторым входом элемента И 25, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом

10

40 единиц от состояния к состоянию (Л1) счетчика 1, в столбце 31 количество единиц в

35 ключа. Первый, второй, третий, четвертый входы ключа соединены соответственно с первым, вторым входами cooTBBTcTBGHHQ первого 23 и второго 24 элементов сравнения.

Ключ 21 пропускает сигнал, присутствующий на его информационном входе при условии присутствия на первом и втором или третьем и четвертом входах сигналов разного логического уровня, т.е. представляет собой схему сравнения двухразрядного двоичного кода, разрешающую прохождение сигнала с информационного входа на выход в случае неравенства кодов, Дополнительный формирователь 19 предназначен для формирования коротких импульсов по переднему фронту сигнала с инверсного выхода второго разряда счетчика 18. Может представлять собой обычную дифцепочку.

Время задержки элемента 20 определяется временем переходных процессов в дополнительном счетчике 18, Описание других устройств и остальные особенности устройства приведены в описании известного изобретения, Сущность 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. 3 представлена таблица, в которой показаны в столбце 27 значения М счетчика 1 в десятичном коде, в столбце 28 состояния счетчика 1 в двоичном коде, в столбце 29 количество единиц в двоичном коде, в столбце 30 изменение количества двоичном коде для состояний счетчика 1, при которых значение Л1 отрицательное, в столбце 32 изменение количества единиц для состояния столбца 31 (Л 2). Как видно из таблицы фиг. 3, количество единиц в двоичном коде счетчика 1 изменяется по определенному закону, а именно а) при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу Л 1 = + 1; б) при установлении второго разряда счетчика 1 в единицу Л1 =

=0; в) при установлении третьего, четвертого, пятого и т,д. разрядов счетчика 1 в единицу 1 равна соответственно -1, -2, -3 и т,д, Кроме того, как видно из столбца 32 для состояний счетчика 1, при которых значение

Л 1 отрицательное, последовательность значений Л 2 повторяет последователь1760630 ность значений Л1, но и ри этом Л2 = 1 и ри установлении в единицу третьего разряда счетчика 1, Л 2 = 0 при установлении в единицу четвертого разряда, Л2 = -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 29 и 31 таблицы на фиг. 3) в моменты, когда Ь 1 имеет отрицательное значение. Кроме того, контроль первого и второго разрядов счетчика 1 производится при помощи дублирующего дополнительного счетчика 18, а контролирующий сигнал формируется дополнительно с входного импульса, предназначенного для счета, и с второго разряда дополнительного счетчика 18.

Устройство работает следующим образом, Временные диаграммы работы элементов устройства показаны на фиг, 4, где

1 — 1,..., 1 — 5 — выходы счетчика 1 соответственно разрядам 1,..., 5;штриховкой показаны сигналы с выходов соответствующих элементов задержки; для диаграмм 18 — 1.

1 — 1, 3.1 и 3.2 кружками обозначены правильные состояния, а треугольниками — неправильные (результаты сбоев).

С приходом первого импульса первый разряд счетчика I устанавливается в единицу, Сигнал с первого разряда счетчика 1 поступает через элемент ИЛИ 7 на первый информационный вход сумматора 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 сумматор 3.1 прибавляется единица, Счетные импульсы с входа 16 устройства поступают также на дополнительный счетчик 18. При неравенстве состояний первых или вторых разрядов счетчиков 1 и 18 сигнал с выхода элемента

20 задержки поступает через открытый ключ 21 и через элемент ИЛИ 22 на выход

17 устройства, сигнализируя о сбое в работе устройства.

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 сигнал через элемент ИЛИ 5 и элемент 12 задержки поступает на управляющий вход вычитания сумматора 3.1, производя вычитание единицы из его содержимого. Аналогичные действия производит (дублирует) сигнал, поступающий с инверсного выхода

55 счетчика 18 через формирователь 19 на элемент ИЛИ 5. 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 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, и ри 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 ".7 устройства также отсутствует, в противном случае на выходе 17 устройства появляется сигнал, фиксирующий сбой в работе счетчика 1. При неработающем счетчике 1 сигнал ошибки формируется по цепи; вход 16 устройства — элемент 20 задержки— выход 17 устройства. По этой же цепи формируется сигнал ошибки при неверно работающих первых двух разрядах счетчика 1 или при сбоях счетчика 18. При отсутствии сигналов с третьего разряда счетчика 1 контролирующий сигнал формируется по цепи: второй разряд счетчика 18 — формировател ь

19 — элемент ИЛИ 5 — элемент 12 задержки — элемент 10 задержки — элемент И 15 (если содержимое сумматоров 3.1 и 3.2 не равно) — элемент ИЛИ 22 — выход 17 устройства.

Таким образом, счетное устройство с контролем производит подсчет числа импульсов, поступающих на его вход, с проверкой достоверности работы счетчика путем динамического сравнения значений двух сумматооов, содержимое которых формируется по разным каналам, а также путем сравнения работы младших разрядов основного счетчика с работой дополнительно счетчика.

Формула изобретения

1. Счетное устройство с контролем по авт. св. N 1660173, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него введены дополнительный двухразрядный счетчик, дополнительный

1760630 формирователь импульсов, пятый элемент

ИЛИ, шестой элемент задержки и ключ, вход шестого элемента задержки соединен с входом устройства и со счетным входом дополнительного двухразрядного двоична- 5 го счетчика, прямой выход первого разряда которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к прямому выходу второго разряда дополнительного двухразрядного двоичного счетчика, инвер- 10 сный выход которого соединен с входом дополнительного формирователя импульсов, выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, выход первого и второго разрядов N-разрядного двоичного 15 счетчика соединен соответственно с вторым и четвертым входами ключа, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом шестого элемента задержки и первым входом пятого элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к выходу устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ключ содержит первый и второй элементы сравнения, элемент ИЛИ и элемент И, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом ключа, ilBpBbtA — четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами соответственно первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И.

zz

1760630

p=j1

А . 7,l

Д .. (! " л Р су." —:: l:. a ! о =oоîooo

oooo ооо

2. oo0 0 oo (,0OO OOO (;,: coooo(о о I .(. !

o, ;(o г +

О,,— I < +(I!,:oooo(o il

6, Э00 00 ((O .I oooo o((( c o o o (ооо сфсоо(Gc (00000 (о(о, l((0 оо o (о 4 (j, 3 +(!, ";ос оо((оо! (. 0 0 G C (1 - . .,oooo(((о!

oooo((q(, (ooo (oooo! (- ooo g ooo(„!

2 (, ооо(оо(о 2,(ooo(оо((1 3," 00 оо (o(00I г о

+(. — (i Z

+(!

У О(OI, (о((о, (о((i ((ooo

5 (I

3 о! (-г — !2! о ((oo(j

000 ((Oi О,: ! -,сoo ((o(f !.-. 0=0 (((OOI ((о

oo((((o

-с, 0< CОООО 2 gIc.-1

:-, с, .-г

00С; (((--(о, о ((((. ;+(:

ooaoc (— г

)

I

« (((((Ñ

01 (((((( б; 0:«ОOO

1 2 .

Р, ..-: u c

0 0

О о с о

;7 < j

3l+ (!i (-2, (;

3 !+1! о! ц +(! (, (! (1760630

Г 3 Ф 5 Б 7 8 У 1Ю 11 1113 14 151817

Составитель T. Бестемьянова

Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Н. Слободяник

Заказ 3192 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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