Модуль двоичного счетчика

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотов СоветскихСоциалистическихРесттублнк в 886249(51) М. Кл. Н 03 К 23/24 Ркуаарстааииый квмитет СССР в двлам иаабретеииВ и открытий(54) МОДУЛЬ ДВОИЧНОГО СЧЕТЧИКА Изобретение относится к вычислительной технике и дискрептой автоматике и может быть использовано при построении цифровой аппаратуры повышенной надеж- . ности.Известен модуль двоичного счетчика, содержащий генератор тестовых сигналов и четыре разряда, каждый из которых состоит из триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И,1 О выход которого подключен к первому вхо- . ду триггера последующего разряда ЯНедостатком известного устройства является отсутствие проверки контрольных элементов на отказ фЛожная едини15 ца, т. е. на тот отказ, при котором соответствующие логические нули не могут быть выданы и вместо них выдаются единицы.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Для достижения указанной цели в модуль двоичного счетчика, содержащий генератор тестовых сигналов и четыре разряда, каждый из которых состоит изтратера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которогоподключен к первому входу триггера последующего разряда, введены дешифратор,элементы совпадения, элементы ИЛИ иНЕ, а в каждый разряд - дополнительные элементы И и элементы И-НЕ, приэтом в каждом разряде ко второму входу триггера подключены последовательно,.два дополнительных элемента И, к третьему входу триггера - выход третьегодополнительного элемента И, ко второмувходу элемента И - выход элементаИ-НЕ, а первые входы второго и третьего дополнительных элементов И и элемента И-НЕ объединены, при этом двапервых выхода генератора тестовых сигпалов подключены ко входам дешифратора, третий выход - ко второму, входутретьего дополнительного элемента Икаждого разряда непосредственно и ковторому входу первого дополнительногоэлементаИ каждого разряда через886249соответственно 0,1, с выходов элементов НЕ 14 и 13 выдается соответственно 0,1, при этом с выходов элементовИ 5 = 1, И НЕ 7 = 1, И 5 =, 2, И НЕф 7 = 2 в И 5 = 3 И-НЕ 7 = Зв И 5 = 4 еИ-НЕ 7 = 4 выдается соответственно(0,1,0,1,0,1,0,0), Тем самым на вторые входы элементов И 3 = 1 - 3 = 4поступают сигналы соответственно (1,1,ф 1,0), при этом рвется цепь переносамежду триггерами 2 = 4 и 2 = 1 модупя двоичного счетчика.Разрыв цепи переноса в модуле межь- ду старшим и младшим разрядами, кото 1 З рым соответствуют триггера 2 = 2 и2 = 3, производится подачей сигнала свыхода генератора (0,1,0,1,0), приэтом с первого, второго, третьего и чеъо вертого выходов дешифратора 8 выдаету ф ся информация (0,1,0,0), на первые входы элементов ИЛИ 9 и 10 поступает "1.Тогда с, выходов элементов ИЛИ 9 и 10с выдается соответственно (0,0), с выхог- дов элементов НЕ 14 и 13 выдается соф ответственно (0,1), при этом с выходовя элементов И 5 = 1, И-НЕ 7 = 1, И5 = 2, И-НЕ 7 = 2, И 5 = 3, И-НЕ7 =. 3, И 5 = 4, И-НЕ 7 = 4 выдаетсясоответственно (0,1,0,0,0,1,0,1). Темсамым на вторые входы элементов3 = 1 - 3 = 4 поступают сигналы соответственно (1,0,1 1), при этом рветсяцепь переноса между триггерами 2 = 2и 2 = 3 модуля,первый элемент НЕ, четвертый выход -ко второму входу элемента И-НЕ каждого разряда непосредственно и ко второму входу второго дополнительногоэлемента И каждого разряда через второй элемент НЕ, первый выход дешифратора соединен со входом первого разряда, второй выход дешифратора - со входом второго разряда и с первым входомпервого элемента совпадения, третийвыход дешифратора - с первым входомвторого элемента совпадения и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу третего разряда, а четвертый выход дешифратора - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, третий вход - к выходу первогэлемента совпадения и ко второму входпервого элемента ИЛИ, а выход - к входу четвертого разряда, причем вторыевходы элементов совпадения соединеныпятым выходом генератора тестовых синалов,На чертеже представлена структурнаэлектрическая схема модуля двоичногосчетчика,Устройство содержит разряды 1-1 -1-4 модупя двоичного счетчика, которые состоят из триггеров 2-1-2(4,элементов И 3 . - 1-3 - -4, дополнительныхэлементовИ 4 - 1 - 4 - 4, 5 - 1 - 5 = 4, 6 = 1 - 6 = 4 и элементовИ-НЕ 7 = 1,7 = 4,дешифратор 8, ЗЗэлементы ИЛИ 9 и 10 элементы 11 и12 совпадения и элементы НЕ 13 и 14,генератор 15 тестовых сигнапов.Устройство работает спедующим обра зом. 40Входная информация подается независимо в модуль. В режиме записи информации в модуле. производится разрыв цепей переноса от младшего разряда к старшему. Разрыв цепи переноса в модуле 45межцу старшим и младшим разрядами1 = 4 и 1 = 1 производится подачей сигнала с выходов генератора 15 тестовыхсигнапов, при этом с первого, второго,третьего и четвертого выходов дешифра- ЗЕтора 8 выдается выходная информация(0,0,0,1), а на первые входы элемен. тов ИЛИ 9 и 10 поступает фОф, на второй вход элемента ИЛИ 9 поступает фО"на второй вход элемента ИЛИ 10 посту- упает "0", а на третий вход элементаИЛИ 10 поступает "1". Тогда с выходов элементов ИЛИ 9 и 10 выдается Разрыв цепи переноса в модуле между старшим и младшим разрядами, которым соответствуют триггера 2 - 3 и 2 = 4, производится подачей сигнала с генератоуа 15 (1,0,0,1,0), при этом с первого, второго, третьего и четвертого выходов дешифратора 8 выдается информация (0,0,1,0), а на первые входы элементов ИЛИ 9 и 10 поступает "0", на вторые входы элементов ИЛИ 9 и 10 поступают соответственно 1,0, а на третий вход элемента ИЛИ 10 поступает "ОПри этом с выходов эпемейтов ИЛИ 9 и 10 выдается соответственно (1,0), с выходов элементов НЕ 14 и 13 выдается соответственно (0,1), а с выходов эпементов И 5 = 1, И-НЕ 7=1, И 5=2, ИНЕ 7=2, И 5=3, И-НЕ 7 = 3, И 5 = 4, И-НЕ 7 = 4 выдаются соответственно (0,1,0,1,0,0,0,1), Тем самым на вторые входы элементов 3 = 1 - 3 = 4 поступают сигналы соответственно (1,1,0,1), при этом рветсяцепь переноса между триггерами 2 = 3и 2 = 4 модуля.Далее производится запись информациив разряды модуля, В режиме контролясначала происходит разрыв цепей переноса между триггерами и выделение таким образом контрольных триггеров сцелью осуществления косвенного контроля каждого модуля,Для осуществления косвенного контроля модуля необходимо разорвать сначала цепи переноса между триггерами2 = 2 и 2 = 4, 2 = 3 и 2 = 4, 2 = 4и 2 = 1, так как контрольными триггерами данного модуля являются триггеры2 = 2, 2 =. 3, 2 = 4, С этой целью сгенератора 15.подается сигнал (0,1,1, -1,0) соответственно, при этом с первого, вторуо, третьего и четвертого выходов дешифратора 8 выдается соответственно (0,1,0,0). Тогда на первые,входы элементов ИЛИ 9 и 10 поступает1", на вторые входы элементов ИЛИ8 и 10 поступает "0, а на третий: вход элемента ИЛИ 10 поступает фОф,;,при этом с выходов элемента ИЛИ 9и 10 выдается (1,1) с выходов элементов НЕ 14 и 13 выдается (0,1), а свыходов элементов И 5 =1, И-НЕ 7=1,И 5 = 2 И-НЕ 7 = 2, И 5 = 3, И-НЕ7 = 3, И 5 = 4, И-НЕ 7 - 4 выдаетсясоответственно (0,1,0,0,0,0,0,0), Таким образом, на вторые .входы элементов И 3 = 1 - 3 - 4 поступают сигналы соответственно (1,0,0,0), и тем самым рвутсяцепи переносов между триггерами 2-2 и 2 - 3, 2 - 3 и 2-4,2 - . 4 и 2 - 1 модуля.Аналогично контролируются модулвходящие в состав двоичного счетчика.формла изобретенияМодуль двоичного счетчика, содержащий генератор тестовых сигналов и четыре разряда, каждый из которых состоит из триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу триггера последующего разряда, о т- . л. и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью фповышения надежности работы устройства,в него введены дешифратор, элементысовпадения, элементы ИЛИ и НЕ, а вкаждый разряд - дополнительные элементы И .и элементы И-НЕ, при этом вкаждом разряде ко второму входу триггера подключены последовательно двадополнительных элемента И, к третьемувходу триггера - выход третьего дополнительного элемента И, ко второму входу элемента И - выход элемента И-НЕ,а первые входы второго и третьего дополнительных элементов И и элементаИ-НЕ объединены, при этом два первыхвыхода генератора тестовых сигналовподключены ко входам дешифратора, третий выход - ко второму входу третьегодополнительного элемента И каждого разряда непосредственно и ко второму входу первого дополнительного элемента Икаждого разряда через первый элемент .НЕ, четвертый выход - ко второму входу элемента И-НЕ каждого разряда непосредственно и ко второму входу второго дополнительного элемента И каждогоразряда через второй элемент НЕ, первый выход дешифратора соединен совходом первого разряда, второй выходдешифратора - со входом второго разряда и с первым входом первого элементасовпадения, третий выход дещифраторас первым входом второго элемента совпадения и с первым входом первого элемента ИЛИ выход которого подключенко входу третьего разряда, а четвертыйвыход дешифратора - с первым входомвторого эдемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, третий вход - к выходупервого элемента совпадения и ко второму входу первого элемента ИЛИ, а выход - к входу четвертого разряда, причем вторые входы элементов совпадениясоединены с пятым выходом генераторатестовых сигналов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР позаявке Мо 2668864/21,кд, Н 03 К 23124, 1978.