Счетчик импульсов в коде грея

(19) 01 4 Нозк 21/4 Е ИЗОБР НИ ОПИСА К АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВУ уриць ССС 198 ельство 10/00, 36, 3.ьство С 23/58,98 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и служит для повышения надежности функционирования. Счетчик содержит элементИ 4 и Т-триггер 5 в каждом разрядеи элемент 6 неравнозначности во всехразрядах, кроме последнего, Введениеэлемента НЕ 7, элемента И 8, мажоритарного элемента 10, сумматора 15во все разряды и элемента И 9 во всеразряды, кроме последнего, и образование новых функциональных связей позволяют формировать логику исправ,пениясбоев в разрядах счетчика, 1 ил.,1 табл.Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники иможет быть использовано при построении высоконадежных систем,5Цель изобретения - повышение надежности функционирования,На чертеже представлена Функциональная схема одного разряда сечениясчетчика. 10Счетчик содержит каналы 1 - 3, вкаждом из которых разряды счетчика, которые содержат первыйэлемент И 4, триггер 5, элемент 6неравнозначности во всех разрядах, 15кроме последнего, элемент НЕ 7,.второй элемент И 8, третий элемент И 9,во всех разрядах, кроме последнего,мажоритарный элемент 10, первую входную шину 11, первую выходную шину 12, 20вторую входную шину 13вторую выходную шину 14, сумматор 15. Устройство содержит также тактовую шину1 б. Шина 13 соединена с шиной 14предыдущего разряда того же канала,а шина 11 с шиной 12 предыдущего разряда того же канала,Шина 13 первого разряда соединенас шиной разрешения счета, Вьиоды мажоритарных элементов являются вьиодами 30устройства. Счетчик работает следующим образом.Пусть исходное состояние триггеров 5 нулевое. Элементы б неравнозначности преобразуют код Грея в дво. ичныи код. Так как последний разряд . кода Грея совпадает с последним разрядом двоичного кода, то в последнемразряде элемент неравнозначности исключен. Разряды счетчика Р;, формирующиеся на выходах мажоритарньи элементов, при нулевом коде Грея А тоже нулевые. Для Разрешения работысчетчика на шину разрешения счетанеобходимо подать сигнал, логической"1", В этом случае в первом разрядена выходе элемента И 8 присутствует единичный сигнал, который с выходасумматора 15, реализующего функцию"Сумма по модулю 2", поступает на первый вход первого элемента И 4. Следовательно, первый тактовый импульс, поступающий на входную шину 16 прохОДит на тактовый вхоД триггера 5 55 только первого разряда. После перво го тактового импульса триггеры первого разряда в трех каналах установятся в единичное состояние. В момент действия первого тактового импульса и до него на выходеэлемента И 9 первого разряда присутствует нулевой логический сигнал,который поступает на третий входсумматоров всех разрядов, начиная свторого и запрещается поступление так"тового импульса на Т-триггеры всехразрядов, кроме первогоВ таблице показаны значения четырех первых разрядов Р, А; и. Функциявозбуждения Р после соответствующих1тактовых импульсов.После первого импульса значениеР 1 соответствует логической "1",которая через элемент НЕ поступает напервый вход элемента И 8 первогоразряда, поэтому значение 7 соответствует логическому "О", на двух входах сумматора присутствует логическая"1", на выходе "Сумма по модулю 2"сумматора первого разряда формируетсянулевой логический сигнал и запрещается поступление тактового импульсана тактовый вход Т-триггера первогоразряда. На выходе элемента И 9 первого разряда при этом Формируется единичный сигнал, который через элементы И 8 и сумматор 15 второго разрядапоступает на первый вход элемента И4 второго разряда, так как значениеА, Р соответствует логическому "О"и разрешается поступление тактовогоимпульса на тактовый вход Т-триггеравторого. разрядаНа выходе элемента И 9 второгоразряда до второго тактового импульсаи во время его действия присутствуетсигнал логического "О", который совместно с АА, и Р 1 Рд запрещаетпоступление тактовых импульсов натактовые входы Т-триггеров с третьего по п-й разряд счетчика, Второйтактовый импульс, следовательно поступает только на тактовый вход Ттриггера второго разряда,После второго тактового импульсазначения Р;,А;,Р; показаны в таблице,Так как после второго тактовогоимпульса значение Р,АА соответствует логическому "О", а остальнымР;,А соответствует логический "0"то поступление третьего тактовогоимпульса разрешается только на тактовый вход Т-триггера первого разряда. После третьего тактового импульса в зависимости от Р и А разреша 1ется поступление четвертого тактового1411969 0 импульса на тактовый вход Т-триггератретьего разряда согласно таблице,Для того, чтобы тактовые импульсыпоступали только в тот единственныйразряд, в котором .логическое состояние Т-триггера необходимо изменитьна противоположное согласно кодуГрея, реализуются следующие функциивозбуждения:г, =Р,РЯ =Р 1 РВФ 1 1 3 4н ( 3. 3 (н) и фгде и - последний разряд счетчика. При поступлении на шину разрешениясчета сигнала логического "О" значения всех Р; соответствуют логическому "О", поэтому на первый вход элемента И 4 всех разрядов поступаетсигнал логического "О" и счетчик хранит свое логическое состояние, сфор 25мированное последним тактовым импульсом,В случае сбоя в одном из каналовсчетчика в каком-либо разряде, иавыходе мажоритарного элемента данного З 0разряда Формируется информация, инверсная информации на выходе элементанеравнозначности того же разряда,Если функция возбуждения данного разряда, которая зависит только от информации, Формирующейся на выходахмажоритарных элементов, соответствуетлогическому "О", то логическая "1"присутствует только на одном из трехвходов сумматора, В этом случае напервый вход элемента И 4 данного разряда поступает логическая "1". Следовательно, после возникновения сбояследующий тактовый импульс поступаетв тот разряд, в котором изменяетсялогическое состояние Т-триггера согласно коду Грея, и в другой разряд,в котором произошел сбой, Сбой, возникающий в разрядах счетчика, исправ"ляется очередным тактовым импульсом.,50Если функция возбуждения в разрядев котором произошел сбой, соответствует логической "1", то логическая"1" присутствует на двух входах сумматора данного разряда, поэтому капервый вход элемента И 4 данного разряда поступает сигнал логического"О"Следовательно, следующий тактовый импульс переведет триггеры данно го разряда исправных каналов в противоположное логическое состояние, которое подтвердит логическое состояние триггера одноименного разряда "сбойного" канала, так как на тактовый вход Т-триггера этого разряда "сбойного" канала тактовый импульс :е поступит.Таким способом формируется логика исправления сбоев в разрядах счетчика,В случае выхода из строя одного из каналов счетчика последний остается работоспособным, так как работают два других канала. Формула изобретенияСчетчик импульсов в коде Грея, содержащий входную шику, шину разрешения счета, разряды счетчика, а в каждом разряде Т-триггера и первый элемент И, второй вход и выход которого соединены соответственно с вход ной шиной и с тактовым входом Т-триггера, в каждом разряде, кроме последнего, элемент неравнозначности, первый вход которого соединен с выходом Т-триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в каждый разряд введены мажоритарный элемент, сумматор, элемент НЕ, второй элемент И, в каждый разряд, кроме последнего, введен третий элемент И, при этом выход элемента неравнозначности соединен с первыми входами сумматора и мажоритарного элемента, второй и третий входы которого соединены с выходами элементов неравнозначности одноименного разряда соседних каналов выход мажоритарного элемента соединен с вторым входом сумматора, с первым входом третьего элемента И и с вторым входом элемента неравнозначности предыдущего разряда, а через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом сумматора, выход "Сумма по модулю 2" которого соединен с первым входом первого элемента И, выход третьего элемента И, кроме ,предспоследнего разряда, соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И последующего разряда, в последнем разряде выход Т-триггера соединен с первыми входами сумматора и мажоритарного элемента, второй и третий входы которого соединены с вы1411969 ходами Т-триггеров последнего разряда соседних каналов, выход третьегоэлемента И предпоследнего разряда соединен с вторым входом второго эле 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 О 1 0 0 0 0 0 0 0 О 0Государственногоелам изобретений сква, Ж, Раув мента И последнего разряда, в первомразряде вторые входы второго и третьего элементов И соединены с шинойразрешения счета. омитета СССоткрытийая наб д.