Счетчик импульсов

091 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(Я) Н 03 К 23 02 БРЕТЕНИЯЛЬСТВУ ор тиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЮ ОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СЮЩЕТ(71) Сумский филиал Харьковского дена Ленина политехнического ннс тута им. В.И. Ленина(56) 1, Толстяков В.С, и др. Обнаружение и исправление ошибок в дискретных устройствах, М., "Советсткое радио", 1972, с, 124, рис. 3-16,2. Букреев Й.Н. и др, Микроэлектронные схемы цифровых устройств.М., "Советское радио", 1975, с, 256, рис, 5-8 б (прототип).(54) (57 ) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содер- жащий входную шину н и разрядов, каждый иэ которых содержит многоустойчивую пересчетную схему и первый. элемент И, выход которого соединен с первым входом первого элемента И последующего разряда, входная шина соединена с первым входом первого элемента И первого разряда, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в каждый разряд введены второй элемент И и сумматор, первая группа взводов которого соединена с выходамн многоустойчивой пересчетной схемы, вход установки в нуль и счетный вход которой соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый вход последнего из которых соединен с первым входом первого элемента И, выходы сумматора соединены с второй группой входов сумматора предыдущего разряда, один иэ выходов сумматора которого, соответст" вующий цифре, являющейся контрольным числом, соединен с вторым входом первого элемента И и инверсным входом второго элемента И.У 3Изобретение относится к цифровымустройствам и предназначено для помехоустойчивого счета импульсов, атакже в качестве помехоустойчивыхраспределителей импульсов и пересчетных схем.5Известен помехоустойчивый двоичный счетчик импульсов, содержащийвходную шину, двоичные разряды иблок кодирования Ц .Недостатки данного устройства - 10неоднородная структура блока кодирования, что приводит к существенному увеличению аппаратурных затратдля реализации блока кодированияпри увеличении разрядности счетчика, и индикация не всех сбоев счет чика.Известен счетчик импульсов, содержащий входную шину и и разрядов,каждый из которых содержит многоус- щтойчивую пересчетную схему и элемент И, выход которого соединен спервым входом первого элемента Ипоследующего разряда, входная шинасоединена с первым входом первогоэлемента И первого разряда -и счетнымвходом многоустойчивой пересчетнойсхемы первого разряда, один из выходов многоустойчивой пересчетной схемы которой соединен с вторым входомэлемента И, в каждом разряде, кромепервого, первый и второй входы элемента И соединены соответственно сосчетным входом и одним из выходовмногоустойчивой пересчетной схемы 2,Недостатками известного устройст- З 5ва являются низкая помехоустойчивость и отсутствие возможности обнаружения ошибок,Цель изобретения - повышение на- Щдежности счетчика,Для достижения поставленной целив счетчике импульсов, содержащемвходную шину и и разрядов, каждыйиз которых содержит многоустойчивуюпересчетную схему и первый элемент И,выход которого соединен с первымвходом первого элемента И последующего разряда, входная шина соединена с первым входом первого элемента И первого разряда, в каждый разряд введены второй элемент И и сумматор, первая группа входов которо"го соединена с выходами многоустойчивой пересчетной схемы, вход установки в нуль и счетный вход которойсоединены соответственно с выходами первого и второго элементов И,первый вход последнего иэ которыхсоединен с первым входом первогоэлемента И, выходы сумматора соеди Онены с второй группой входов сумматора предыдущего разряда, один извыходов сумматора которого, соответствующий цифре, являющейся контрольным числом, соединен с вторым у входом первого элемента И и инверсным входом второго элемента И.На Фиг.1 представлена блок-схема счетчика импульсов; на фиг, 2 один из разрядов счетчика импульсов с контрольным числом 1 равным двум; на фиг, 3 - схема пятиразрядного счетчика импульсов с контрольным числом 1 равным единице.Схема .счетчика импульсов содержит разряды 1-3 счетчика импульсов, многоустойчивые пересчетные схемы 1-1-1-3 соответственно разрядов 1-3 счетчика импульсов, сумматоры 2-1-2-3 соответственно разрядов 1-3 счетчика импульсов, элементы И 3-1-3-3 и 4-1-4-3, входнуи шину 5, вьходные шины 6-1-6-3 соответственно разрядов 1-3 счетчика импульсов.Выходы многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1-3 соединены соответственно с первыми группами входов сумматоров 2-1-2-3, выходы последних двух из которых соединены соответственно с вторыми группами входов сумматоров 2-1 и 2-2, выходы элементов И 4-1-4-3 соединены соответственно со счетными входами многоустойчивых пересчетных схем 1-1-1-3, входы установки в ноль которых соединены соответственно о .выходами элементов И 3-1-3-3, выходы сумматоров 2-1-2-3 соответствующие цифре, являющейся контрольным числом, соединены соответственно с первыми входами элементов И 3-1-3-3 и соединены соответственно с инверсными входами элементов И 4-1-4-3, прямые входы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов 3-1-3-3 и соединены соответственно ; входной шиной 5 и выходами элементов И 3-1 и 3-2, контрольные выходы сумматоров 2-1-2-3 соединены соответственно с выходными шинами 6-1-6-3.С помощью сумматоров 2-1-2-3 происходит суммирование цифр всех разрядов счетчика, Эта сумма при правильном функционировании счетчика не должна превышать некоторого контрольного числа. О его достижении в счетчике информирует сигнал на выходе наибольшей цифры одного из сумматоров. Если сумма цифр разрядов счетчика превышает контрольное число, это свидетельствует о переходе счетчика в запрещенное состояние и появлении ошибки (сигнала на одной из шин 6-1-6-3).Для организации переносов и счета служат элементы И 3-1-3-3,4-1-4-3,Перенос произойдет в том случае, если в одном из сумматоров появится сигнал иа выходе его наибольшей цифры. По этому сигналу при поступлении счетного импульса на входную шнну через соответствующие элементы ИиСоГй) Г 50 и ) пРоизойдет сброс соответствующейсумматору многоустойчивой пересчетной схемы в ноль и прибавится единица к пересчетной схеме соседнего старшего разряда.Устройство по Фиг.1 работает следующим образом,Сигнал с выхода многоустойчивойпересчетной схемы, например 1-2,соответствующий какой-то цифре (номеру состояния), поступает на один 10из входов сумматора 2-2; на один извторых входов которого поступаетсигнал с одного из выходов сумматора 2-3 старшего разряда 3. Если сумма цифр рассматриваемого и старших 15разрядов счетчика равна контрольномучислу (в этом случае младшие разрядысчетчика при его правильном функционировании равны нулю),на соответствующем выходе сумматора 2-2 вырабаты вается сигнал, поступающий на прямой и инверсный входы соответственно. Тем самым запрещается поступление счетного импульса на счетныйвход многоустойчивой пересчетиойсхемы 1-2 и производится установкаее в ноль по входу .установки в ноль,а в соседнюю старшую многоустойчивую пересчетную схему 1-3 по счетному импульсу добавляется единица.;Если на выходе, соответствующем кон- З 0трольному числу сумматора 2-3, сиг;нал не появляется, то на этом процесс образования единицы переноса:и счета по данному счетному импульсу оканчивается, В том случае, 35когда на выходе, соответствующемконтрольному числу сумматора 2-3,появляется сигнал; то в соответствиис рассмотренным алгоритмом ироисходит установка в ноль соответствующей ему пересчетной схемы 1-3 и передача единицы в старший соседнийразряд,Число состояний Х рассматриваемого счетчика определяется биномиальным коэффициентом где и-Еф 3 - контрольное число;Й - число разрядов счетчика.при К = 4; и = 6 МС 6 4 гу =,15554 6)В = 6-4 = 2Разрешенные последовательные состояния счетчика для указанных .1 с и и имеют вид: 0000, 0001, 0002, 60 0010, 0011, 0020, 0100, 0101, 0110, 0200, 1000, 1001, 1010, 1100, 2000.Так как число состояний счетчика определяется биномиальными коэффициентами, то легко осуществить переход От состояниЯ биномиального счс -чика к соответствующему сочетаниюиз и пифр,Один разряд предлагаемого счетчика с контрольным числом= 2 содержит двоичный счетчик 7, дешифратор 8,элементы И 9 и 10, входную шину 11,матрицу. 12 элементов И 12-1-12-9,матрицу 13 элементов ИЛИ 13-1-13-3,выходную шину 14, входные шины15-1-15-3 и выходные шины 16-1-16-3.Входная шина 11 соединена с прямым входом элемента И 10 и первымвходом элемента И 9, выходы которыхсоединены соответственно со счетнымвходом и входом установки в нольсчетчика 7, выходы которого соедине.ны с входами дешифратора, выход которого соответствующий первому числу, соединен с первыми входами элементов И 12-1-12-3, выход дешифратора 7, соответствующий второму числу, соединен с первыми входами эле"ментов И 12-4-12-6, выход дешифратора 7, соответствующий третьемучислу, соединен с первыми входамиэлементов И 12-7-12-9, входная шина15-1 соединена с вторыми входамиэлементов И 12-1, 12-4 и 12-7,входная шина 15-2 - с вторыми входамиэлементов И 12-2, 12-5 и 12-8,входная шина 15-3 - с вторыми входамиэлементов И 12-3, 12-6 и 12-9, входы элемента ИЛИ 13-1 .соединены свыходами элементов И 12-2 и 12-4,входы элемента ИЛИ 13-2 - с выходами элементов И 12-3, 12-5 и 12-7,входы элемента. ИЛИ 13-3 - с выходами элементов И 12-6, 12-8 и 12.-9,выходные шины 16-1, 16-2, 16-3 и 14соединены соответственно с выходами элемента И 12-1, элементов ИЛИ13-1-13-3, выход элемента ИЛИ 13-2соединен с вторьзч входом элемента И 9 и инверсным входом элемента И 10.Матрица 12 элементов И 12-1-12-9и матрица 13 элементов ИЛИ 13-1-13-3составляют сумматор. Счетчик 7 и дешифратор 8 составляют многоустойчивую пересчетную схему.Выходные шины 16-1-16-3 являютсявыходами соответственно первого,второго и третьего чисел сумматора,на входные шины 15-1, 15-2 и 15-3поступают соответственно,сигналы свыходных шин 16-1, 16-2 и 16-3старшего разряда, на выходной шине 14 появляется сигнал ошибки вслучае сбоя счетчика.Если контрольное число М = 1,то предлагаемое устройство выполняет Функции помехоустойчивого сдвигающего регистра,Пятиразрядный сдвигающий, регистркольцевой счетчик), содержит триггеры 17-1-17-5,полусумматоры 18-1-18-4,элементы И 19-1-19-5 и 20-1-20-5,элемент ИЛИ 21, элемент И-НЕ 22, входную шину 23, шину 24 установки и выходную шину 25. Выходная шина 25 соединена с выходом элемента И-НЕ 22, входы которого соединены с выходами переносов полусумматоров 18-1-18-4, первые входы которых соединены соответственно с прямыми выходами триггеров 17-1-17-4, входы которых соединены соответственно с выходами элементов 19-1-19-4, соединены соответственно с тактовыми входами триггеров 17-2-17-5, соединены соответственно с прямыми входами элементов И 20-2-20-5 и соединены соответственно с первыми входами элементов И 19-2-19-5, вторые входы полу- сумматоров 18-1-18-4 соединены соответственно с выходами суммы полусум маторов 18-2-18-4 и прямым выходом триггера 17-5, соединены соответственно с вторыми входами элементов И 19-2-19-5 и соединены соответственно с инверсными входами элементов И 25 20-2-20-5, выходы которых соединены соответственно с входами К триггеров 17-2-17-5, вход последнего из которых соединен с выходом элемента И 19-5 и первым входом элемента ИЛИ 21,ЗО выход которого соединен с входом К триггера 17-1, вход установки в единицу которого соединен с входами установки в ноль триггеров 17-2-17-5 и шиной 24 установки, входная шина 23 соединена с тактовым входомтриггера 17-1, прямым входом элемента И 20-1 и первым входом элемента И 19-1, второй вход которого соединен с инверсным входом элемента И 20-1 и выходом суммы полусумматора 18-1.По сигналу, поступающему по шине 24 установки, происходит установка в единицу триггера 17-1 младшегоразряда и в ноль триггеров 17-2-17-5всех старших разрядов, С приходомсинхроимпульса по шине 23 происходит сдвиг единицы с младшего разряда в старший.При наличии "1" в самометаршем разряде и приходе следующегосинхроимпульса указанная единицачерез элемент ИЛИ 21 заносится вмладший разряд и цикл повторяется.Если появляется несколько единицв счетчике, то на одном или несколь-.ких выходах суммы полусумматоровпоявляются сигналы ошибки. Эти сигналы объединяются элементом И-НЕ 22,на выходе которого индицируется сигнал ошибки,Предлагаемый кольцевой счетчикобнаруживает любые ошибки типа 0 -в 1.Таким образом,.введенные конструктивные,признаки обеспечивают повышение надежности счетчика эа счет сравнения с контрольным числом, превышение которого свидетельствует о наличии ошибки,1051731 ректор А. Ференц Составитель Рано, Теехред Л.Пилипен Пчелинска едакт 87/5 Зак илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. ПроектнаяВНИИПИ по д 13035, МТираж 936 Государстве елй иэобрет осква, Ж,огоий иауюс Подписноемитета СССРткрытийя наб., д. 4/5