Устройство аналого-цифрового преобразования с самоконтролем

(5)5 Н 03 М 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ,У СВИДЕТЕЛЬС К АВТОР(56) Авторское свидетельство СССРМ 275547, кл. Н 03 М 1/06, 1970. Авторское свидетельство СССРМ 1215175, кл, Н 03 М 1/06, 1986,(57) Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике иможет быть использовано для повышениядостоверности функционирования контрольно-измерительной аппаратуры. В устройство, содержащее первыйаналого-цифровой преобразователь. 1, первый 8 и второй 9 сумматоры по модулю два, три элемента И 10,11 и 12, первый блок 19 элементов И, аналоговый коммутатор 24, источник 25 эталонного напряжения, четыре элемента ИЛИ 15 - 18, с целью повышения достоверности функционирования за счет увеличения глубины самоконтроля введены пять триггеров 3-7, цифровой блок 22 сравнения, четвертый и пятый элементы И 13 и 14, элемент 26 задержки, второй и третий блоки 20 и 21 элементов И, блок 23 элементов ИЛИ и второй аналого-цифровой преобразователь 2. Повышение достоверности функционирования достигается за счет использования двухканальной структуры устройства и дополнительных элементов, позволяющих сократить время локализации неисправности и время восстановления работоспособности устройства, 1 ил,30 35 40 Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для повышения достоверности фун кцион ирования контрол ьно-измерительной аппаратуры,Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит первый и второй аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, с первого по пятый триггеры 3-7, первый и второй сумматоры 8 и 9 по модулю два, с первого по пятый элементы И 10 - 14, с первого по четвертый элементы ИЛИ 15-18, с первого по третий блоки 19-21 элементов И цифровой блок 22 сравнения, блок 23 эле. ментов ИЛИ, аналоговый коммутатор 24, источник 25 эталонного напряжения, элемент 26 задержки, тактовую шину 27, входную информационную шину 28, первую, вторую и третью управляющие шины 29,30 и 31, шину 32 "Сброс", первую, вторую и третью выходные сигнальные шины 33,34 и 35, выходные информационные шины 36,Устройство работает следующим Образом,Для приведения в исходное состояние устройства подается команда "Сброс" на Находы триггеров 3,4,6 и 7, они приводятся в нулевое состояние.Устройство может работать в четырех режимах.Первый - режим двухканальной работы, т,е, все триггеры находятся в нулевом состоянии, аналоговый коммутатор 24 подключает аналоговый вход устройства к аналоговым входам первого и второго ачалого-цифровых преобразователей 1 и 2.Второй - режим одноканальной работы, т.е. четвертый триггер 6 находится в единичном состоянии, аналоговый коммутатор 24 подключает аналоговый вход устройства к аналоговым входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, работа того или иного канала определяется подачей управляющих воздействий на вторую, или третью управляющие шины 30 или 31 устройства,Третий - режим проверки работоспособности аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, т,е. триггеры 3,4 и 6 находятся в единичном состоянии. Коммутатор 24 подключает к аналоговым входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 источник 25 эталонного напряжения, проверка первого или второго аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 определяетсяподачей управляющего воздействия на вторую и третью управляющие шины 30 и 31. 5 10 20 25 Четвертый - режим проверки работоспособности всего устройства, т.е. триггер 7 находится в единичном состоянии, на сигнальной шине 34 должен появиться сигнал Дефект.Реализация первого режима,Триггер 7 находится в нулевом состоя. нии, это обеспечивает получение на выходах первого сумматора 8 по модулю 2 кода аналогичного коду, снимаемому с выхода первого аналого-цифрового преобразователя 1, На входы второго сумматора 9 по модулю 2 подается информация с одноименных разрядов аналого-цифровых преобразователей 1 и 2. Если они работают правильно, то информация с одноименных разрядов одинакова и с выходов второго сумматора 9 по модулю 2 снимается сигнал. эквивалентный логическому нулю. Это обеспечивает формирование на выходах элемента 14 И и элемента 18 ИЛИсигнала, эквивалентного логическому нулю, Триггер 6 остается в нулевом состоянии. Нулевое состояние триггера 6 обеспечивает формирование логИческого нуля на выходах блока 20 элементов И, элемента 13 И, элемента 11 И, элемента 10 И и наличие логической единицы на выходе элемента 15 ИЛИ, что позволяет снимать информацию с выхода второго аналога-цифрового преобразователя 2, через блок 21 элементов И и блок 23 элементов ИЛИ. Триггеры 3 и 4 находятся в нулевом состоянии,Второй режим реализуется следующим образом.При возникновении неисправности в одном из аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 или появлении неисправности типа сапам 1 на выходе сумматоров 8 и 9 по модулю 2 появляется сигнал, эквивалентный логической единице на одном или всех выходах сумматора 9 по модулю 2. В случае появления единицы на одном или нескольких выходах сумматора 9 по модулю 2, она проходит через элементы 18 и 17 ИЛИ и поступает на Я-вход триггера 6, Триггер 6 перебрасывается в единичное состояние, одновременно появляется сигнал Дефект на сигнальной шине 35 устройства. В случае появления единицы на всех выходах сумматоров 9 по модулю 2 открывается элемент 14 И и появляется сигнал "Дефект" на сигнальной шине 34 устройства. После переброса триггера 6 в единичное состояние он обеспечивает открытие блока 20 элементов И, через который информация с аналого-цифрового преобразователя 1 поступает в блок 22 сравнения, где она,сравнивается с информацией, поступающей с аналого-цифрового преобразователя 2. С целью10 15 20 25 30 40 45 50 55 исключения разброса срабатывания преобразователей 1 и 2, их младшие разряды не сравниваются. Если информация, снимаемая с выходов аналого-цифровых преобразователей 1 и 2, совпадает, то с выхода блока 22 сравнения снимается сигнал, эквивалентный логическому нулю. В этом случае триггер 3 остается в нулевом состоянии, Устройство продолжает работать в одноканальном режиме. Второй режим работы устройства.При установлении триггера 6 в единичное состояние сигнал, снимаемый с его прямого в хода, поступает на входы элементов 10 и 1 И. С выходов одного из них снимается с гнал, эквивалентный логической единицг в зависимости от состояния, в котс ом находится триггер 5, Если триггер 5 находится в нулевом состоянии было подано предварительное воздействие на управляющую шину 31), то появляется логическая единица на выходе элемента 10 . И. Это позволяет снимать информацию с аналого-цифрового преобразователя 1 через блок 19 элементов И и блок 23 элементов ИЛИ. Если триггер 5 находится в единичном состоянии (было подано предварительное воздействие на управляющую шину ЗО), то появляется логическая единица на выходе элемента 11 И, что позволяет снимать информацию с аналого-цифрового преобразователя 2,Третий режим работы устройства.В этом случае информация, поступающая в блок 22 сравнения, не совпадает, На выходе этого блока появляется сигнал, эквивалентный логической, единице. Этот сигнал обеспечивает формирование сигнала на сигнальной шине 33 устройства, который будет свидетельствовать о несовпадении формируемых аналого-цифровых преобразователей кодов 1 и 2, При появлении сиг. нала на выходе элемента 12 И, триггер 3 перебрасывается в единичное состояние, Это приводит к срабатыванию коммутатора 24, который отключает входную шину 28 устройства от аналоговых входов аналогоцифровых преобразователей 1 и 2 иподключает их входы к источнику 25. Последовательно переключая аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, подавая управляющие сигналы на шины 30 и 31 устройства, обнаруживают неисправный аналого-цифровой преобразователь. После обнаружения неисправного аналого-цифрового преобразователя устройство продолжает функционировать, но уже не осуществляя самодиагностирования. Для этого необходимо подать команду "Сброс" на В-вход триггера 3. При этом он устанавливается в нулевое состояние, т.е. аналоговые входы аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 отключаются от источника 25. Для исключения влияния блока 22 сравнения на дальнейшую работу в одноканальном режиме выходы элементов 10 и 11 И связаны через элемент 16 ИЛИ с 3-входом триггера 4, При переходе устройства в одноканальный режим появляется сигнал на выходе одного из элементов 10 И и 11 И, перебрасывая триггер 4 в единичное состояние, После определенной задержки, которая позволяет сработать блоку 22 сравнения и зафиксировать сигнал на сигнальной шине ЗЗ, логическая единица со входа элемента 12 И снимается и сигнал на выходе этого элемента исчезает.Четвертый режим реализуется следующим образом.Подается управляющее воздействие на управляющую шину 29. При этом на вторые входы сумматора 8 по модулю 2 подается сигнал, эквивалентный логической единице, так как триггер 7 перебрасывается в единичное состояние, что обеспечивает появление на выходе сумматора 8 по модулю 2 информации противоположной информации, снимаемой с выхода аналого-цифрового преобразователя 1, Это приводит к тому, что на всех выходах сумматора 9 по модулю 2 появляется логическая единица и на выходе элемента 14 И появляется сигнал, о чем сигнализирует сигнал на сигнальной шине 34, Далее в устройстве происходят процессы,аналогичные работе устройства во втором режиме. Отсутствие сигнала на сигнальной шине 33 устройства свидетельствует о нормальной работе аналого-цифровых преобразователей 1 и 2,Формула изобретения Устройство аналого-цифрового преобразования с самоконтролем, содержащее первый аналого-цифровой преобразователь, первый и второй сумматоры по модулю два, первый, второй и третий элементы И, выход первого из которьх соединен с управляющим входом первого блока элементов И, аналоговый коммутатор, первый информационный вход которого подключен к выходу источника эталонного напряжения. с первого по четвертый элементы ИЛИ, первый вход первого из которых подключен к выходу второго элемента И, отл ич а ю щеес я тем, чтос целью повышения достоверности функционирования за счет увеличения глубины самоконтроля, в него введены пять триггеров, цифровой блок сравнения, четвертый и пятый элементы И, элементы задержки, второй и третий блоки элементов И, блок элементов ИЛИ и второй аналого1695498 Составитель Ю. СпиридоновРедактор А, Калениченко Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик Заказ 4172 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 цифровой преобразоватепь, тактовый вход которого объединен с тактовым входом первого,аналого-цифрового преобразователя и является тактовой шиной, информационный вход первого аналого-цифрового пре образователя объединен с информационным входом второго аналогоцифрового преобразователя и подключен к выходу аналогового коммутатора, второй информационный вход которого является 10 входной информационной шиной, а управляющий вход подключен к прямому выходу первого триггера, Я-вход которого подключен к выходу третьего элемента И и является первой выходной сигнальной шиной, 15 первый вход третьего элемента И подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого подключен к инверсному выходу цифрового блока сравнения, первые входы которого подключены к соответству ющим выходам второго блока элементов И, информационные входы которого объединены с соответствующими информационными входами первого блока элементов И, с соответствующими первыми входами пер вого сумматора по модулю два и подключены к соответствующим выходам первого аналого-цифрового преобразователя, второй вход третьего элемента И подключен через элемент задержки к инверсному выхо ду второго триггера, Я-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И подключен к прямому 35 выходу третьего триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, с управляющим 40 входом второго блока элементов И и подключен к прямому выходу четвертого триггера, Я-вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам пятого элемента И и четвертого элемента ИЛИ и являются соответственно второй и третьей выходными сигнальными шинами, входы четверто- го элемента ИЛИ обьединены с соответствующими входами пятого элемента И и подключены к соответствующим выходам второго сумматора по модулю два, первые входы которого подключены к соответствующим выходам первого сумматора по модулю два, а вторые входы обьединены с соответствующими вторыми входами цифрового блока сравнения, с соответствующими информационными входами третьего блока элементов И и подключены к соответствующим выходам второго аналого-цифрового преобразователя, вторые входы первого сумматора по модулю два обьединены и подключены к прямому выходу пятого триггера, Я-вход которого является первой шиной управления, а К-вход - обьединен с Й-входами первого, второго и четвертого триггеров и является шиной "Сброс", инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего блока элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ, выходы которого являются соответствующими выходными информационными шинами, а вторые входы подключены к соответствующим выходам первого блока элементов И, управляющий вход которого объединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, Я-вход и Я-вход третьего триггера являются соответственно второй и третьей управляющими шинами.