Устройство для контроля работы -разрядного счетчика

(5 ОП Е ИЗОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР416883, кл, Н 03 К 21/34, 1974.2. Авторское свидетельство СССР664298, кл. Н 03 К 21/34, 1977 (прототип), (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ Ф-РАЗРЯДНО О СЧЕТЧИКА, содержащее элемент ИЛИ, элемент задержки, соединенный с входом счетчика, и в каждом разряде счетчика - элемент НЕ, элемент задержки и два элемента И, причем входы первого элемента И каждого разряда соединены соответственно с прямым выходом данного и инверсными выходами предыдущих разрядов, а входы второго элемента И каждого разряда соединены соответственно с инверсными выходами данного и предыдуших разрядов, отгичающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем обнаружения изменений четного числа на ложное нечетное и нечетного на ложное четное, в него введены формирователь импульсов и в каждый разряд счетчика, начиная со второго разряда, - третий и четвертый элементы И, а начиная с третьего разряда, -элемент ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами данного разряда, второй вход третьего элемента И и первый дополнительный вход первого элемента И соединены с выходом инвертора, вход которого подключен к выходу элемента задержки, к первому дополнительному входу второго элемента И и к второму входу четвертого элемента И, вторые дополнительные входы первого и второго элементов И и третьи входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу формирователя импульсов, четвертые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу элемента ИЛИ данного разряда, входы которого соединены с прямыми выходами предыдущих разрядов, четвертые Ж входы третьего и четвертого элементов И второго разряда подключены к прямому Ц) выходу первого разряда, первый элемент И которого подключен вторым входом к выходу % инвертора, вход которого подключен к выходу элемента задержки и к второму входу второго элемента И, третьи входы первого и второго элементов И первого разряда подключены к выходу формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента задержки, при этом выходы элементов И фф всех разрядов подключены к входам элемента ИЛИ.ЮИзобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в системах автоматическогоконтроля и управления,Известно устройство для контроля работысчетчика с потенциальными выходами, содержащее две схемы И, входы которых соединены с различными выходами каждой ячейкисчетчика, два импульсчых делителя ца дваи схема ИЛИ, при этом вход контролируемого счетчика подключен к входам схем И, Овыход одной схемы И подключен к счетномувходу одного импульсного делителя на 2и установочному входу другого импульсногоделителя на 2, выход другой схемы И подключен к счетному входу другого импульсного делителя на 2 и установочному входуодного импульсного делителя Ра 2, а в ходыдвух имгульсных Делителей:а 2 подклгоченык входам схемы ИЛИ 11.Однако известное устройство имеет низкую надежность контроля Отказов и сбоевсчетчика,Наиболее близким к пре.,лагцсмому потехнической сущности 5 ьл 5 ется устройстводля контроля работ.ра.ря Рцо . Гчстика,соде)жацес дВВ 1 му ьх,те,. Итсл н ца, г.н,два элемента И, э)е.,с.) Р 1;Р, В:ход ка)кд. 2.-.го :лсмецта И цодсоедннсх сетцю;.у 1)од,соогветствуюшего делителя на два и к установочному входу другого делителя на два,выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ. Устройство содержит также двадополнительных элемента ИЛИ, третий зле- З 0мент И, элемент НЕ, два элемепа задержки,а в каждом счетном разряде счетчикадва дополнительных элемента И, два дополнительных элемента НЕ и дополнительныйэлемент задержки. Входы первого дополнительного элемента И каждого разряда со- З 5единены с прямы 1:гхода 5 и дз 1 ОГО ипрдыдуших )аз,)5)дОь счечика и с Выходомпервого дополнительного элемента НЕ, Входкоторого соединен с прямым зыходом последующего разряда, Выход первогоопоя.нительного элемента И соединен с Однимиз входов первого дополнительного э,сент 1ИЛИ и с входом дополнительного элементазадержки. Входы ьторого дополнительногоэлемента И соедисць с инверсными выходами данного и прелыдуших разрядов, свыходом второго дополнительного элементаНЕ, вход которого соединсР. с инверсць;мвыходом следуюдшего разряда, и с ВыходомдополнРтельного элемента з)держки. ВыхОдвторого дополнительного элемента И соединен с одним из входов Второго Доцолнтельного элемента ИЛИ Вход которо о сосдисн)ыходом третьего элсмс:Га И,Входы которого соединены через первьй элемсцт залсржкн с входом счет:Ика, через второйэлсмст задепжки с НВ.9 сы:, Выходомсг;е)Вого счетного разряда и через элементНЕ - с прямым выхл.ом первого счетногоразряда. Выходы дополнительных элементовИЛИ соединены с первы,и вхо ами соогветствуюших элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента задержки 2.Однако известное устройство имеет недостаточно высокую достоверность контроля. Не контролируется изменение четного числа, записанного в счетчик, на ложное нечетное и лишь частично контролируется изменение нечетного числа, записанного в счетчик, на ложное четное.Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем обнаружения изменений четного числа на ложное нечетное и нечетного на ложное четное.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элемент ИЛИ, элемент задержки, соединенный с входом счетчика, и в каждом разряде счетчика эле)ец 1 Н, элессГГ эадсржки и два 3 ". мента И, причем входы первого элемента И каждого разряда соединены соответственно с прямыы Вьходом даннОГО и инверсными Выходами Грель,уц,их р.".ЭзндОБ, а Входы ВтопОГО элемента И 5 яждого рззр 5 да соединены соответственно с инве)сными выходами данного н 1 рсдьд) 1: Гх разрядов, ввел.Ны формРровате:ь и,1: :.со) н В кажды 1 разпяд счетчика, на-иная с в. Прего разряда,- третин и четвертки элемент.: И, а начиная с третьего разряда, - злемен-. ИЛИ, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами данного разряда, второй вход третьего элемена И и первый дополнительный вход первого элемента И соединены с выходом инвертора, вход которого полключец к выходу элемента задержки, к первому дополнительному входу второго элемента И и к второму входу четвертого элемента И, вторые доголнительные Входь: первого и второго элементов И иреть ВхОды третьего и ч)Верто О элеметов И подклочены к Вы ходу формирователя импульсов, четвертые входы третьего и четВсртого элементов И подключены к выходу элемента ИЛИ данного разряда, входы которого соединены с прямыми выходами предыдуцих разрядов, четвер Гые Входы третьего и четвертого элементов И второго разряда подключены к прямому выходу первого разряда, первый элемент И которого подклк)чен вторьм входом к выходу инвертора, вход которого подключен к выходу элемента задержки и к второму входу второго элемента И, третьи входы первого и второго элементов И первого разряда подключеы к выходу формирователя импульсов, вход которого сосдНец с Выходом элсмснта задержки, при этох Вьходы элех;ентов И Всех разр 5 дов пОцО 1 нь к Й ОДОМс гСИГА д Л 1,. чертеже приведена блок-схема предлаГаемого устройства для контроля В-разрядОП) счетчика, В частност;1 для трех разрядов.Устройство для контроля работы трех- разрядного счетчка 1 содержит элемент 2задержки, формирователь 3 переднего фронта импульса, элемент ИЛИ 4, элементы И 51 - И 5 з, Иб, - Ибз, И 7 - И 7 г, И 81 - И 8 г, элементы 91 - 9 з задержки, элементы НЕ 10, НЕ 10 з, элемент ИЛИ 11.Первые входы элементов И 51 - И 5 з каждого разряда соединены с соответствующими прямыми выходами счетчика 1, а первые входы элементов Иб - Ибз - с соответствующими инверсными выходами счетчика 1 и с входами элементов 9 - 9 з задержки. Выходы элементов 9 - 9 з задержки соединены с вторыми входами элементов Иб - Ибз и через соответствующие элементы НЕ 10 в НЕ 10 з - с вторыми входами элементов И 51 - И 5 з Третьи входы элементов И 5 - И 5 г, И 61 - И бз объединены и подключены к выходу формирователя 3 переднего фронта импульса. Инверсные выходы каждого разряда счетчика 1 подключены к соответствующим входам элементов И 51 - И 5 з, И 6 в И бз всех последующих разрядов. Первые 20 входы элементов И 7 - И 7 г в каждом разряде, начиная с второго, соединены с соответствующими инверсными выходами счетчика 1, а первые входы элементов И 8 ь И 8 г - с соответствующими прямыми выходами счетчика 1. Вторые входы элементов И 8, И 8 гсоединены с входами соответствующих элементов НЕ 101, НЕ 10 г , выходы которых подключены к вторым входам элементов И 7 ь И 7 гТретьи входы элементов И 71, И 7 , И 8 ь И 8 гобъединены и подключенй к выходу формирователя 3 переднего фронта. Четвертые входы элементов И 71, И 7 г , И 8, И 8 г , начиная с третьего разряда, подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ 11 входы которых соединены соответственно с прямыми выходами всех предыдущих разрядов счетчика 1. Четвертые входы элементов И 7, И 7 г, И 8 ь И 8 гвторого разряда подключены к прямому выходу первого разряда счетчика 1. Выходы всех элементов И 51, И 5 г, , И 61, И бг , И 7 ь И 7 г, 40 И 8 п И 8 гподключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 4. Вход формирователя 3 переднего фронта импульса соединен через элемент 2 задержки с входом счетчика.45Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии счетчик 1 находится в нулевом состоянии, элементы И б И бготкрыты по первым и вторым входам соответственно высокими (разрешающими) потенциалами инверсных выходов счетчикаи выходов элементов 99 гзадержки. Элементы И 51, И 5 гзакрыты низкими (запирающими) потенциалами соответственно прямых выходов счетчика 1 и выходов элементов НЕ 101, НЕ 10 гЭлементы И 71, И 7 готкрыты по первым входам высокими потенциалами инверсных выходов счетчика 1 и закрыты по вторым входам низкими потенцаиалами выходов элементов НЕ 10 ь НЕ 10 г ." Элементы И 8, И 8 гзакрыты по первым входам низкими потенциалами прямых выходов счетчика 1 и открыты по вторым . входам высокими потенциалами выходов элементов 9, 9 г задержки. Элементы И 51, И 5 г , И 6 И бгИ 71 И 7 г ", И 8, И 8 гзакрыты по третьим входам низким потенциалом выхода формирователя 3. Кроме того, элементы И 5, И 5 г , И 61. И бготкрыты по остальным входам высокими потенциалами инверсных выходов предыдущих разрядов счетчика 1, а элементы И 7, И 7 , И 8 ь И 8 г, начиная с третьего разряда, закрыты по четвертым входам низким выходным потенциалом соответствующего элемента ИЛИ 11Элементы И 7, И 7 г И 8, И 8 гвторого разряда закрыты по четвертым входам низким потенциалом прямого выхода первого разряда счетчика 1. Время задержки т, первого элемента 2 задержки выбирается больше времени переходного процесса в счетчике 1. Время задержки ткаждого из элементов 9 ь 9 гзадержки выбирается из условия тзадг)тзао+т, где т 1, - длительность импульса формирователя 3 переднего фронта импульса.С поступлением первого счетного импульса на вход счетчика 1 первый разряд его устанавливается в единичное состояние. При этом элемент И 61 закрывается по первому входу низким потенциалом инверсного выхода, а элемент И 51 открывается по первому входу высоким потенциалом прямого выхода первого разряда. При установке первого разряда счетчика 1 в единичное состояние на выходе элемента 91 в течение времени т.л, сохраняется высокий потенциал, а на выходе элемента НЕ 101 и, соответственно, на втором входе элемента И 5 - низкий потенциал. Поэтому после поступления импульса с выхода формирователя 3, сформированного по переднему фронту задержанного элементом 2 задержки входного импульса, на третий вход элемента И 5 последний останется закрытым.С поступлением второго счетного импульса на вход счетчикапервый заряд его возвращается в нулевое состояние и устанавливается в единичное состояние второй разряд. При этом закрывается по первому входу низким потенциалом инверсного выхода второго разряда элемент И бг и открывается по первому входу высоким потенциалом прямого выхода элемент И 5 г. Приустановке в нулевое состояние первого разряда открывается по первому входу элемент И 61. После записи в счетчик 1 числа 2 на выходе элемента 91 задержки в течение времени т ; удерживается низкий потенциал, закрывающий по второму входу элемент И бь а на выходе элемента 9 г задержки - высокий потенциал, который через элемент НЕ 10 г закрывает по второму входу элемент И 5 г.45 50 Поэтому при появлении на выходе формирователя 3 второго импульса элементы И бь И 5 остаются закрытыми.При отсутствии нарушений в работе счетчика 1 с поступлением на его вход последующих счетных импуьсов схемы контроля в каждом разряде будут работать аналогичным образом и сигналы на выходахэлементов И 5, 6 и, соответственно, на выходе элемента ИЛИ 4 будет отсутствовать.Рассмотрим работу устройства при неисправности или сбое, например, в третьем разряде счетчика, когда с приходом на его вход четвертого счетного импульса третий разряд не переключается в единичное состояние. Тогда элемент И бз, открытый по первому входу высоким потенциалом инверсного выхода третьего разряда, по второму входу - высоким потенциалом элемента 9 з и по четвертому и пятому входам - высокими потенциалами инверсных выходов первого и второго разрядов, откроется с поступлением на его третий вход четвертого импульсас выхода формирователя 3, При этом выходной сигнал элемента И 6 з пройдет черезэлемент ИЛИ 4 на выход устройства, сигнализируя о нарушении в работе счетчика 1. Если третий разряд счетчика с приходом, например, восьмого счетного импульса в результате неисправности или сбоя не переключится в нулевое состоение, то выходнойимпульс формирователя 3 откроет элемент И 5 з, выходной сигнал которого пройдет на выход устройства, сигнализируя о нарушении работы счетчика 1.Таким образом, элементы И 5 ь И 5 ,И 6 ь И 6контролируют переключение триггера данного разряда счетчика в противоположное состояние при поступлении на его вход импульса переноса с выхода предыдущего разряда (состояние триггеров всех предыдущих разрядов нулевое). В случае непереключения триггера данного разряда в противоположное состояние с приходом на его вход импульса переноса выходной импульс формирователя 3 открывает соответствующий элемент И 5 ь И 5 или И бь И 6 , при этом выходной сигнал элемента И 5, И 5 ьили И бь И 6 .проходит через элемент ИЛИ 4 на выход устройства, сигнализируя о нарушении нормальной работы счетчика 1.Элементы И 7 ь И 7 , И 8 ь И 8 контролируют непереключение триггера данного разряда счетчика в противоположное состояние, когда хотя бы один предыдущий разряд находится в единичном состоянии, т. е импульсы на выходах элементов И 7 ь И 7 , или И 8, И 8появляются в случае ложного переключения разрядов счетчика 1. 10 15203035 40 Рассмотрим для примера ложное переключение, например, третьего разряда счет чика 1. Допустим, с поступлением на вход счетчика 1 второго счетного импульса в результате сбоя третий разряд переключится в единичное состояние, При этом на первом входе элемента И 8 появится высокий потенциал, на втором входе в течение времени т, также будет сохраняться высокий потенциал (с выхода элемента 9 э задержки), На четвертом входе будет высокий потенциал, поступающий с прямого выхода второго разряда счетчика через элемент ИЛИ 11. Поэтому при появлении импульса на выходе формирователя 3 элемент И 8 откроется и его выходной импульс поступит через элемент ИЛИ 4 на выход устройства, сигнализируя о нарушении нормальной работы счетчика. Если с поступлением на вход счетчика, например, пятого счетного импульса в результате сбоя третий разряд переключится в нулевое состяние, то на первом входе элемента И 7 появится высокий потенциал, на втором его входе высокий потенциал будет сохраняться в течение времени тзад 2 (с выхода элемента НЕ 10 з), на четвертый вход будет подаваться высокий потенциал через элемент ИЛИ 11 с прямого выхода первого разряда счетчика. Поэтому пятый выходной импульс формирователя 3 откроет элемент И 7, выходной импульс которого будет сигнализировать о нарушении нормальной работы счетчика.Конструктивные особенности предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом, в качестве которого выбран прототип, позволяют повысить достоверность контроля счетчика импульсов. Сбои, которые могут возникать в счетчике во время переключений его разрядов при поступлении на его счетный вход информационных импульсов, могут приводить к одному из четырех возможных вариантов ошибок в работе счетчика: четное число изменяется на другое четное (ложное) число, нечетное число изменяется на другое нечетное (ложное) число, нечетное число изменяется на ложное четное число, четное число изменяется на ложное нечетное число,Базовое устройство позволяет полностью контролировать только два первых варианта ошибок, возникающих при сбоях счетчика. Ошибки третьего варианта, когда в результате сбоя нечетное число изменяется на ложное четное число, контролируются частично.Предложенное устройство позволяет контролировать все четыре варианта ошибок, возможных при работе счетчика и, следовательно, обеспечивает более высокую достоверность контроля работы счетчика.Матюни комитета и открыт шская наб од, ул. П Составитель Техред И. Верес Тираж 872 И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужгор