Устройство для индикации цифровой информации

, 327088 15 Ц 4 С 06 Г 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ счет повышенияты элементов инди -авиа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет повысить надежность эаэффективности защи кации при различных типах отказовненадежных блоков устройства: генератора 1 тактовых импульсов, блока 2опроса и блока 3 ключей, Подключениеинтегратора 13 к выходу старшего разряда блока 3 ключей дает возможностьконтролировать различные ситуации .при отказах с большей степенью полноты, При нормальном режиме работы интегратор 13 периодически заряжаетсячерез диод 14 и нагрузочный резистортранзисторного ключа 16, а разряжается через электронный ключ 16, открываемый диФференцирующим элементом,15, в результате чего напряжение наинтеграторе 13 не превышает уровня1327088 м1 , являющегося порогом срабатывания порогового элемента 17, и защита не срабатывает. При различного рода отказах не происходит открывания транзисторного ключа 16, в результате чего суммарный заряд на накопительном элементе превысит уровень "1", что вызовет срабатывание порогового элемента 17 и последующее изменение состояния элемента И 11 и триггера 12, на выходе которого сформируется сигнал работы дешифратора 7. 4 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для вывода информации нацифровые индикаторы, работающие врежиме мультиплексирования,5Цель изобретения - повышение надежности.На фиг,1 изображена функциональная схема устройства для индикациицифровой информации; на фиг,2-4 -временные диаграммы, поясняющие работу устройства в нормальном режимеработы и при различного типа отказах,Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, блок 2 опроса,блок 3 ключей и блок 4 индикации,информационный вход 5, коммутатор 6,дешифратор 7, элементы 8 и 9 ИЛИ,элемент 10 И-НЕ, элемент 11 И, триггер 12, интегратор 13, диод 14, формирователь 15 импульсов, выполненныйна дифференцирующей цепочке, транзнсторный ключ 16 и пороговый элемент17. Блок 2 опроса состоит из после бдовательно соединенных счетчика 18 идешифратора 19,Генератор 1 тактовых импульсовпредназначен для формирования импульсов с периодом следования Т = 1 мс ивыполнен на микросхеме К 100 СВИ 1,Блок 2 опроса служит для формирования импульсов управления блоком 3ключей и коммутатором 6 разрядов, приэтом счетчик 18, входящий в состав35блока 2 опроса, предназначен дляподсчета тактовых импульсов, поступающих с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 18, а дешифратор19 - для включения элементов блока3 ключей, соответствующих разрядамвходного кода, устанавливаемого навходе 5 и информационных входах коммутатора 6 и подключаемого черездешифратор 7 к блоку 4 индикации в соответствии с сигналами управления, поступающими на дешифратор 7 с блока 2 опроса.Блок 3 ключей предназначен для коммутации питающего напряжения от источника питания (не показан) на индикаторные элементы блока 4,Блок 4 индикации служит для отображения цифровой информации, поступающей с шины 5 входного кода через коммутатор 6 разрядов и дешифратор 7 по сигналам управления, поступающим с блока 2 опроса на коммутатор 6 разрядов, Блок 4 индикации может быть выполнен на цифровом семисегментном индикаторе типа АЛС 318 АКоммутатор 6 разрядов служит для пропускания входных сигналов в виде двоичного кода с входа 5 на дешифраторпо сигналам управления с блока 2 опроса, Для построения 4-разрядного коммутатора 6 разрядов использованы 4 микросхемы типа К 155 КП 1,Дешифратор 7 предназначен для преобразования двоичного кода, поступающего через коммутатор 6 разрядов с шины 5 входного кода, в код включения индикаторов блока 4, Дешифратор 7 выполнен на микросхемах серии 155.Элементы 8 и 9 ИЛИ, 10 И-НЕ, 11 И, триггер 12, интегратор 13, вентиль 14, формирователь 15 импульсов, транзисторный ключ 16 и пороговый элемент 17 в совокупности образуют схе-у му защиты цифровых индикаторов блока 4, предназначенную для анализа состояния сигналов на выходах разрядов блока 3 ключей при отказах генератора 1 тактовых импульсов блока 2 опроса и блока 3 ключей, а также для формирования сигнала запрета работы дешифратора 7. При этом элементы 8 и 9 ИЛИ служат для поочередного про -пускания анализируемых импульсов включения с нечетных и четных выходов блока 3 ключей на входы элемента 1 О И-НЕ, который, в свою очередь, предназначен для фиромирования сигнала неисправности при одновременном появлении сигналов на обоих входах элемента 10 И-НЕ. Элемент 11 И служит для пропускания сигналов неисправности на вход сброса триггера 12, служащего для формирования сигнала запрета работы дешифратора 7, Вход установки триггера 12 соединен с источником питания через интегрирующую 15 цепь, предназначенную для установки триггера 12 в начальное (исходное) состояние.Интегратор 13 предназначен для формирования (в случае неисправности 20 генератора 1 тактовых импульсов или блока 2 опроса) напряжения, равного порогу срабатывания элемента 1, который служит для формирования сигнала неисправности, передаваемого через 25 элемент 11 И на триггер 12 для формирования сигнала запрета работы дешифратора 7, Параметры интегратора выбраны так, чтобы при нормальной работе устройства суммарный заряд на 30 конденсаторе интегратора 13 не превысил уровня 1", являющегося порогом срабатывания элемента 17, а при отка в , зах - превысил указаннаый уровень. Исходя из указанных соображений ем - кость конденсатора в рассматриваемом примере равна 1 мкФ, сопротивление резистора в интегрирующей цепи интегратора 13 равно 2,7 кОм, а сопротивление нагрузочного резистора транзис О торного ключа 16 равно 43 кОм.Диод 14 служит для образования цепи заряда интегратора 13, а транзисторный ключ 16 - для образования как цепи дополнительного заряда через 45 нагрузочный резистор, так и цепи разряда через коллекторно-эмиттерный переход транзистора (посредством формирователя 15 импульсов, служащего для периодического открывания транзисторного ключа 16. в нормальном режиме работы устройства).В качестве диода 14 использован диод КД 552, транзисторный ключ 16 выполнен на транзисторе КТ 315 Б, а пороговый элемент 17 - на микросхеме КР 100 ЬВИ 1.Устройство работает следующим образом,При включении источника питанияосуществляется запуск генераторатактовых импульсов,который вырабатывает импульсы с периодом следованияТ = 1 мс (фиг.2 а), а также установкатриггера 12 в начальное состояниепутем подачи на вход установки от источника питания кратковременного импульса (фиг, 2 б). При этом на выходетриггера 12 устанавливается уровень"1" (фиг, 2 в). Тактовые импульсы сгенератора 1 поступают на счетчик 18,на выходах разрядов которого формируются импульсы, поступающие на дешифратор 19 и на управляющие входыкоммутатора 6, через который входнаяинформация, поступающая в двоичномкоде на вход 5, поступает на дешифратор 7, осуществляющий преобразование двоичного кода в код включенияиндикаторов блока 4. На индикаторахблока 4 высвечивается требуемая информация. Одновременно импульсы включения с нечетных выходов блока 3 ключей поступают через элемент 8 ИЛИ напервый вход элемента 1 О И-НЕ, на другой вход которого через элемент 9ИЛИ приходят импульсы с четных выходов блока 3 включения,11 ри нормальной работе устройствана входах элемента 10 И-НЕ присутствуют противофаэные импульсы последовательности и на выходе элемента10 И-НЕ установлена "1", поступающаяна вход элемента 11 И. Импульсы включения с выхода старшего (8-го) разряда блока 3 ключей, имеющие скважность, равную количеству разрядовблока 4 индикации, поступают на входформирователя, 15 (фиг. 2 г), на выходе которого формируются укороченныеимпульсы, поступающие на базу транзистора ключа 16. Положительные фронты этих импульсов периодически открывают транзисторный ключ 16 (фиг, 2 д),через которые в момент времени С разряжается интегратор 13 (фиг, 2 е). Вовремя действия импульсов включения.старшего разряда блока 3 ключей (смомента выключения транзисторногоключа 16 до окончания импульса включения, соответствующего временномуинтервалу г. - ) происходит заряд.конденсатора интегратора 13 черездиод 14 и нагрузочный резистор транзисторного ключа 16, Во время отсут.ствия импульса включения конденсатор интегратора 13 продолжает заря13270 жаться от источника питания толькочерез нагрузочный резистор транзисторного ключа 1 б (фиг, 2 в временнои интервал 2 3) При этОм сум"марный заряд интегратора 13 не превышает уровня "1" - порога срабатывания порогового элемента 17, показанного на фиг, 2 е пунктирной линией. Таким образом, при нормальнойработе устройства периодически осуществляется заряд и разряд интегратора 13, при которых состояние порогового элемента 17 не меняется,При отказах блока 3 ключей, напри мер, выходе из строя первого ключа,на первый вход элемента 8 ИЛИ поступает уровень "1", который передаетсяна вход элемента 10 И-НЕ, При появлении на втором выходе блока 3 ключей и, следовательно, на втором входе элемента 10 И-НЕ (через элемент9 ИЛИ) также "1" на выходе элемента10 И-НЕ устанавливается "0", которыйизменяет состояние элемента 11 И и 20 25 следовательно, триггера 12, выходнойсигнал которого является сигналом запрета работы дешифратора 7, отключаю -импульса, длительность которого превышает заданную; "зависания" уровня"0", когда на любом другом выходеблока 3 ключей может "зависнуть" уровень "1" наличие импульсов с периодом следования больше заданного,В первых двух случаях, т,е. при зависании" на выходе старшего разряда блока 3 ключей уровня "1" или при наличии импульса, длительность которого превышает заданную (фиг. За),интегратор 13 заряжается через диод 14 (фиг, Зб) до уровня "1" - порога срабатывания элемента 17, в результате чего на другом входе элемента И 11 появляется уровень "0", который проходит на вход триггера. 12 и изменяет его состояние (фиг, Зв, момент времени ). На выходе триггера 12 устанавливается уровень 0, являющийся сигналом запрета работы дешифратора 7В двух последних случаях, т,е, призависании на выходе старшего разряда щего индикаторы блока 4.При отказах генератора 1 тактовых импульсов или элементов блока 2 опроса на выходе старшего разряда блока 3 ключей возможны следующие ситуации: зависаниена выходе старшего разряда блока 3 ключей уровня "1", наличие 35 88 6блока 3 уровня "О" или при наличии импульсов, период следования которых превышает заданный (фиг, 4 а), зарядинтегратора 13 во время паузы между импульсами продолжается через нагрузочный резистор транзисторного ключа1 б до уровня "1" (фиг, 4 б), что также приводит к изменению состояния триггера 12 (фиг, 4 в, момент времени с ) и последующему выключению дешифратора 7, Таким образом, обеспечивается защита цифровых индикаторовот протекания тока, превышающего допустимый, при различного рода отказах генератора тактовых импульсов,блока опроса и блока ключей,Использование предлагаемого устройства для индикации цифровой информации позволяет повысить эффективность защиты индикаторов за счет того, что устройство реагирует не толь. -ко на отказы генератора тактовых импульсов и блока ключей, но и на отказы блока опроса а также учитываетболее широкий круг неисправностейперечисленных блоков,формула и з о б р е т е н и яУстройство для индикации цифровой информации, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, два дешифратора, блок ключей, блок индикации, два элемента. ИЛИ, элемент И-НЕ, элемент И, триггер, интегратор и коммутатор, информационный вход которого является одноименным входом устройства, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика, выход которого покдлючен к информационному входу первого дешифратора и к управляющему входу коммутатора, выход которого подключен к информационному входу второго дешифратора выходы которого и выходы блока ключей подключены к первым и вторым входам блока индикации, выходы нечетных и четных разрядов блока ключей подключены к вхоцам первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу сброса триггера, вход установки и выход которого соединены с входом начальной уста-, новки устройства и входом блокировки второго дешифратора, выходы перво.Заказ 3390/45 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 132 го дешифратора подключены к входам блока ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены формирователь импульсов и пороговый элемент, выход интегратора подключен через 7088 8пороговый элемент к второму входуэлемента И, выход старшего разрядаблока ключей подключен к информационному входу интегратора и через формирователь импульсов - к входу сбро, са интегратора,