Счетчик импульсов в коде грея

дом триггера данного разряда, счетный вход которого соединен с выходомпервого э цемента И, первый вход которого, кроме первого разряда, соединенс прямым выходом триггера предыдущегоразрядаНедостатком указанного счетчикаимпульсов является невысокая достоверность функционирования вследствиевозможного непереключения триггеровпри поступлении счетного импульсав условиях воздействия внешних помех,а также возможного одновременного переключения триггеров двух разрядовпри одиночных отказах элементов схемы, Кроме того, снижению достоверности способствует возможная неустановка триггеров в исходное состояние,возникающая при одиночных отказахэлементов,Цель изобретения - повышение достоверности функционирования,Поставленная цель достигается тем,что в счетчик импульсов в коде Грея,содержащий в каждом разряде триггер,первый элемент И и первый элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вь 1 ход которого,кроме первого разряда, соединенс первым входом первого элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ предыдущего разряда,первый вход - с выходом первогоэлемен.а ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ последующего разряда, а второй вход - с прямым выходом триггера данного разряда,счетный вход которого соединенс выходом первого элемента И, первыйвход которого, кроме первого разряда,соединен с прямым выходом триггерапредьдущего разряда, введены первыйи второй Э -триггеры и в каждый разряд второй элемент И, а также введены третий элемент И и второй элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем первые входы вторых элементов И каждого, кромепервого, разряда соединены с инверсным выходом триггера предьдущего разряда, вторые входы - с вторыми входами первых элементов И и с выходомвторого элемента И предьдущего разряда, а выход - с вторыми входами первых элементов И последующего разряда, первые входы первого и второгоэлементов И первого разряда соединены соответственно с инверсным и прямым выходами первого 2 -триггера, вто.рые входы соединены с С-входом первого Э -триггера и с выходом третьегоэлемента И, первый вход которогосоединен с инверсным выходом второго 1 1156253Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления.Известен счетчик импульсов в коде Грея, содержащий управляющий триггер и счетные разряды, каждый из которых содержит триггер и два элемента И, выход первого из которых соединен со счетным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элемента И последующего разряда, вторые входы первого и второго элементов И перво; о разряда соединены с входной клеммой, а первые. входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами управляющего триггера, счетный вход которого соединен с входной клеммой 11.Однако известный счетчик обладает недостаточной помехоустойчивостью, поскольку уровень его помехоустойчивости определяется помехоустойчивостью выбранной элементной базы. Внешние помехи могут вызвать отсутствие переключения триггера при поступлении счетного импульса. Известно, что однократное отсутствие переключения триггера любого счетного разряда счетчика импульсов в коде Грея эквивалентно потере одного счетного импульса, Вероятность указанного сбоя невелика и учитывается при анализе характеристик аппаратуры.Однако сбой управляющего триггера 35 в рассматриваемом счетчике импульсов приводит к несанкционированному изменению режима его работы: из режима сложения импульсов счетчик переходит в режим вычитания, что вызыва О ет невозможность выполнения поставленной задачи, т.е. потерю работоспособности. Отсюда - возможность потери работоспособности в условиях воздействия внешних помех, т.е. не достаточная достоверность функционирования.Наиболее близким к предлагаемому является счетчик импульсов в коде Грея, содержащий в каждом разряде 50 триггер, первый элемент И, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого (кроме первого разряда) соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ предьдущего разряда, 55 первый вход - с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАНЮЕЕ ИЛИ последующего разряда, второй вход - с прямым выхо1156зЙ-триггера, а второй вход - с его первым С-входом и с шиной счетных импульсов, второй С-вход второго Р-триггера соединен с установочной шиной и с входами обнуления триггеров разрядов, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда соединен с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с вторым 3 -входом второго 2-триггера и с 3 -входом первого 2 -триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым Р-входом второго Р-триггера.Новая совокупность признаков позволяет производить самоконтроль правильности функционирования счетчика импульсов на. всех этапах его работы и автоматический останов счетчика в случае любого нарушения его функционирования при одиночных отказах элементов схемы, Это позволяет исключить выдачу ложной информации и, следовательно, повысить достоверность функционирования счетчика.Выполнение счетчика в соответствии с предлагаемой схемой позволяет при подаче импульса установки исходного состояния контролировать установку всех триггеров счетчика в исходное30 состояние по величине напряжения на выходе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда. Элементы ИСКЗПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ разрядов счетчика образуют схему анализа четности состояний З 5 триггеров. Неустановка триггера любого разряда вызывает изменение выходного напряжения первого элемента ИСКЛЮЧЮОЩЕЕ ИЛИ первого разряда.При поступлении счетного импульса 4 О должно произойти переключение триггера одного из разрядов и изменение выходного напряжения первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда.Если триггер не переключается, или одновременно переключаются триггеры двух разрядов, то выходное напряжение первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда не изменяется.50Контроль величины выходного.напряжения первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда во время действия импульса установки исходного состояния и контроль изменения выходного И напряжения при поступлении счетного импульса позволяют выявить сбой счетчика и произвести останов его работы. Одновременно новая совокупность признаков позволяет исключить возможность прохождения счетного импульса на вход какого-либо триггера, кроме переключаемого в данном такте, и таким образом, повысить надежность функционирования.На чертеже изображена схема счетчика импульсов в коде Грея,Счетчик содержит в каждом разряде триггер 1, первый 2 элемент И и первый 3 элемент ИСКЛЮЧА 16 ЦЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ предыдущего разряда, первый вход с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ последующего разряда, а второй вход - с прямым выходом триггера 1, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с прямым ввхо" дом триггера 1 предыдущего разряда, первый 4 и второй 5 Э-триггеры и в каждом разряде второй 6 элемент И.Устройство также содержит второй 7 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и третий 8 элемент И, причем первые входы вторых 6 элементов И каждого разряда соединены с инверсным выходом триггера 1 предыдущего разряда, вторые входы - с вторыми входами первых 2 элементов И и с выходом второго элемента И предыдущего разряда, а выход - с вторыми входами первых 2 элементов И последующего разряда. Пер-. вые входы первого и второго 6 элементов И первого разряда соединены соответственно с инверсным и прямым выходами первого Р -триггера 4, вторые входы соединены с С-входом первого Р -триггера 4 и с выходом третьего 8 элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго Э-триггера 5, а второй вход - с его первым С:-входом и с шиной 9 счетных импульсов, второй С-вход второго 3-триггера 5 соединен с установочной шиной 10 и с входами обнуления счетчика, выход первого элемента 3 ИСКЛЮ. ЧАЮЩЕГО ИЛИ первого разряда соединен с первым входом второго 7 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с вторым 3 -входом второго Й "триггера 5 и с 3 -входом первого Р-триггера 4, инверсный вы-.ход которого соединен с вторым входом второго 7 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым Я-входом второго Э-триггера 5.Счетчик импульсов работает следующим образом.Вначале счетчик устанавливается в исходное состояние импульсом установки, поступающим на шину 10. При 5 этом на выходе первого 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда устанавливается уровень логического "О", если все триггеры счетчика приняли исходное состояние; и уровень логической "1", если какой-либо из триггеров исходное состояние не принял.Состояние выхода первого 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда счетчика опрашивается во время дейст вия импульса установки вторым Р -триггером 5. Если какой-либо триггер счетчика не принял исходного состояния, то второй 1)-триггер 5 устанавливается в состояние логической "1" 20 и запрещает прохождение счетных импульсов через третий 8 элемент И, Если все триггеры счетчика приняли исходное состояние, то разрешается прохождение счетных импульсов, по ступающих по шине 9, через третий 8 элемент И.1При этом первый 3-триггер 4 опрашивает состояние выхода первого 3 элемента ИСКЛЮЧАВ%ЕЕ ИЛИ первого30 разряда во время отсутствия счетного импульса и при сбросе в "О" всех разрядов, устанавливается в состояние логического "0". Поэтому первый счетный импульс проходит через первый 2 элемент И на вход триггера 1 первого разряда, вызывая его переключение. На выходе первого 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда устанавливается уровень логической "1". Первый Р -триггер 4 не изменяет своего состояния, поскольку он опрашивает состояние первого 3. элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ первого разряда только во время отсутствия счетного 45 импульса, На обоих входах второго 7 элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ устанавливаются одинаковые уровни, поэтому он устанавливается в состояние логического "0", которое опрашивается вторым 2 -триггером во время действия счетного импульса и подтверждает его состояние.После окончания первого счетного импульса первый Э-триггер 4 опрашивает состояние первого 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и устанавливается в состояние логической "1". При этом разрешается прохождение второгосчетного импульса через второй 6 .-.лемент И на вход триггера второго разряда, при переключении которого навыходе первого 3 элемента ИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда устанавливается уровень логического "Ь", Поскольку на обоих входах второго 7 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ устанавливаютсяодинаковые уровни, на его выходеустанавливается состояние логического0", которое опрашивается вторымР-триггером во время действия счетного импульса и подтверждает егоисходное состояние,Далее процессы происходят аналогичным образом.При нормальном функционированииустройства при поступлении каждогосчетного импульса происходит изменение напряжения на выходе первого 3элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первогоразряда. При этом во время действияимпульса на входах второго 7 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ присутствуют одинаковые уровни, и его. выход принимаетсостояние логического Ъ", подтверждая состояние второго 5 3 -триггера,Если при поступлении счетногоимпульса вследствие отказа какоголибо элемента происходит одновременное переключение триггеров двухразряд.в, то напряжение на входепервого 3 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИне изменяется, выход элемента 7 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ остается в состояниилогической " 1", что вызывает переключение второго 2 -триггера 5, который запрещает дальнейшее прохождениесчетных импульсов через третий8 элемент совпадения, предотвращаяложное срабатывание.Аналогичные процессы происходятпри непереключении триггера 4. Таким образом, самоконтроль правильности функционирования счетчика импульсов производится при поступлении как импульса установки исходного состояния, так и каждого счетного импульса. В случае неустановки в исходное состояние любого из триггеров счетчика изменяется выходное напряжение первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разряда, что вызывает переключение второго О-триггера и запрет дальнейшей работы счетчика (автоматический останов)..Копча Техред Л.Коцюбияк Корректор М.Самборская акт каз 3195/55 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4"Патент", г.уж Проектная од В случае непереключения триггера ,счетчика при поступлении счетного . импульса или одновременного переключения двух триггеров выходное напряжение первого элемента 3 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 5 ИПИ первого разряда не изменяется, и второй элемент 7 ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, который производит сравнение нового и старого состояния выхода элемента 3 ИСЮЗОЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого разря да, запомненного на время действия счетного импульса первымЭ -триггером, вырабатывает сигнал рассогласования, который переключает второйЗ -триггери запрещает дальнейшую работу счет чика. Автоматический останов счетчика предотвращает выдачу ложной информации и, следовательно, повышает достоверность функционирования счетчика по сравнению с базовым об-. разцом. Поскольку .состояние первого 3 -триг" гера не изменяется во время действия счетного импульса, то исключена возможность поступления счетного импульса на какой-либо другой триггер, кроме переключаемого в данном такте, что повышает надежность функционирования схемы.