Счетный элемент с контролем

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и коррекции сбоев счетных элементов в устройствах различного назначения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, которое достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечиваюших не только контроль правильности Функционирования счетного элемента, но и его коррекцию в слу" чае присчета или недосчета одного импульса.5На Фиг. 1 представена функцио-.нальная схема счетного элемента с контролем; на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы.На фиг. 1 обозначено; контролируемый счетчик 1, блок 2 вьделения20 первого импульса, первый элемент 3 задержки, первый и второй элементы НЕ 4 и 5, второй, третий и первый элементы И 6-8, первый элемент ИЛИ 9,первый КБ-триггер 10, выходную шину11 сигнала ошибки, четвертый элемент И 12, второй элемент ИЛИ 13, входную шину 14, первый одноы,братор 15, третий элемент НЕ, 16, пятый элемент И 17, второй КБ-триггер 18, второй эле мент 19 задержки, четвертый элемент НЕ 20, восьмой элемент И 21, третий элемент ИЛИ 22, второй одновибратор 23, шестой и седьмой элементы И 24 и 25, третий КБ-триггер 26, третий 35 элемент 27 задержки, третий одновибратор 28 и счетный вход 29 контролируемого счетчика 1.На Фиг. 1 счетный вход 29 контролируемого счетчика 1 соединен с С входом блока 2 выделения первого импульса, выход переноса контролируемого счетчика 1 соединен с первыми входами элементов И 8 и б,и через элемент НЕ 4 - с первыми входами элементов И 7 и 12, выход блока 2 вьщеления:рвого импульса соединен через зле.:."т 3 задержки с К-входом блока 2вьделения первого импульса, с вторымивходами элементов И 6 и 7 и черезэлемент НЕ 5 - с вторыми входамиэлементов И 8 и 12, выходы элементовИ 7 и 8 соединены соответственно спервым и вторым входами эле 1 ента ИЛИ9, выходы элементов И 12 и 6 соедине- .ны соответственно с первым, вторымвходами элемента ИЛИ 13, выходы элементов ИЛИ 9 и 13 соединены соответственно с Б- и К-входами КБ-триггера 10, прямой выход которого соединен с выходной шиной 11 сигнала. ошибки, выход элемента И 8 соединен с первыми входами элементов И 17 и 24, выход элемента И 7 соединен с первым входом элемента И 25, с импульсным Б-входом КБ-триггера 18 и с импульсным входом одновибратора 15, выход которого сое" динен через элемент НЕ 16 с вторым входом элемента И 17, выход которого соединен с импульсным К-входом КБ- триггера 18, инверсный выход которого соединен через элемент 19 задержки с входом элемента НЕ 20, выход которого соединен с первым входом элемен" та И 21, второй вход и выход которог соединены соответственно с входной шиной 14 и с первым входом элемента ИЛИ 22, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом одновибратора 28 и со счетным входом 29 контролируемого счетчика 1, выход элемента И 7 соединен с импульсным входом одновибратора 23, выход которого соединен с вторыми входами элементов И 24 и 25, выходы которых соединены соответственно с импульсными входами К и Б КБ-триггера 26, инверсный выход которого соединен через элемент 27 задержки с импульсным входом одновибратора 28.На фиг. 2 обозначены диаграммы 30-41 для а) случая нормальной работы счетчика 1; б) случая пропуска счетного импульса; в) случая присче:та импульса помехи, где 30 - счетные импульсы на пине 14 устройства; 31 задержанные первые импульсы (выход элемента 3); 32 - импульса переноса с выхода переноса счетчика 1; 33 - 1сигналы на выходах триггеров 26 (б) и 18 (в); 34 - сигналы на выходах элементов 27 (б) и 19 (в) задержки;35 - сигналы на выходе элемента НЕ 20;.36 - сигнал на выходе элемента НЕ 16; 37 - сигнал на выходе одновибратора 28; 38 - сигнал на счетном входе 29 счетчика 1; 39-41 - импульсы на выходах трехразрядного счетчи- ка 1.Для определенности считаем, что одновибраторы 15, 23 и 28 откр:ва зт. ся передним фронтом входчого положительного импульса и вьдают на вы- .ходе положительный импульс заданной длительносги, КБ-триггеры 18 и 26 срабатывают от заднего Фронта входных псажительяьгк ящулм.сои69974 5 15Счетный элемент с контролем работает следующим образом.В исходном состоянии на выходе переноса контролируемого счетчика 1 "0", блок 2 открыт и на выходе элемента 3 "0". Эти сигналы, пройдя через элементы НЕ 4 и 5, открывают четвертый элемент И 12, с выхода которого сигнал "1" устанавливает первый триггер 10 в состояние "0". В то же время, на втором входе третьего элемента И 7 и на первом входе первого элемента И 8 - сигналы "0", поэтому на выходах элементов И 7 и 8 "0", благодаря чему пятый, шестой и седьмой элементы И 17, 24 и 25 (на их выходах "0") не изменяют состояния КЯ-триггеров 18 и 26, предварительно устанавливаемых в состояняе " 1" (т.е, Я = О; цепи установки КЯ-триггеров 18 и 26 и счетчикав исходное состояние на Фиг. 1 не показаны). Поскольку на выходах элементов 19 и 27 задержки и одновибратора 28 при отсутствии входных сигналов будет "0", а на выходе четвертого элемента НЕ 20 "1", то восьмой элемент И 21 открыт для входных сигналов (счетных импульсов) устройства с шины 14, которые через третий элемент ИЛИ 22 пропускаются на сяетный вход 29 контролируемого счетчика 1 и на синхрони" зирующий (С) вход блока 2 выделения первого импульса.Первый счетный импульс входной последовательности (фиг. 2, 30 а) поступает .вьппеописанным, путем на счетный вход 29 контролируемого счетчика 1 и одновременно - на С-вход блока 2, а с его выхода - а вход первого элемента 3 задержки, через который указанный сигнал проходит с задержкой С , выбираемой (при заданных рабочейчастоте счетных импульсов и числе разрядов контролируемого счетчика 1), равной времени между им . пульсами переноса счетчика 1 (для определенности число разрядов счетчика на фиг, 2 принято равным трем). Поэтому, если входная последовательность счетных импульсов не искажена добавочными импульсами помехи или пропусками и если контролируемый счетчик 1 исправлен, то импульс на выходе переноса счетчика 1 (в данном случае соответствующий восьмому входному импульсу фиг. 2, 32 а) появляется одновременно с задержанным первым входным импульсом, снимаемымс выхода элемента 3 задержки (фиг. 2,3 1)При этом импульс с выхода переноса и задержанный импульс подаютсяна входы первого и третьего элементовИ 7 и 8 таким образом, что один изуказанных импульсов подается на одиниз входов одного из этих элементов Инепосредственно, а на один из входовдругого элемента И - через инвертор.Следовательно, в случае одновременного прихода указанных импульсов на выходах обоих элементов И 7 и 8 будет"0" (так же, как и в исходном состоянии). Поскольку сигналы с выходовэлементов И 7, 8, 17, 24 и 25 подаются на импульсные К и Б-входы триггеров 18 и 26, то в рассматриваемомслучае начальная установка этих триггеров не изменяется, т,е. на инверсных выходах триггеров 18 и 26 Я = О,на выходах элементов 19 и 27 задержки "0", на выходе четвертого элемента 25 НЕ 20 " 1", на выходе третьего одновибратора 28 "0", на выходе третьегоэлемента ИЛИ 22 - сигнал, совпадающийс входным сигналом (счетными импульса-.ми) устройства (так как элемент И21 отперт.для входного сигнала устройства сигналом " 1" с выхода элементаНЕ 20).Если во входной счетной импульсной последовательности произошел пропуск очередного импульса, то импульспереноса (фиг. 2, 32 б) придет позжезадержанного первого импульса(фиг, 2, 3 1 б), т.е. на обоих входахэлемента И 7 будет "1", а на обоих 4 входах элемента И 8 0 Пришедшийпервым задержанный импульс своимпередним. фронтом запускает второйодновибратор 23, который формируетимпульс длительностью 7 2 С+ Сп, 45 гдеи- соответственно длительности счетных импульсов входнойпоследовательности и паузы междуэтими импульсами, Таким образом,в течение времениц элементы И 24и 25 остаются отпертыми. Сначалазадержанный первый импульс черезИ 25 проходит. на Я-вход КЯ-триггера26, подтверждая состояние Я = 0 илипереводя его (по своему заднему фронту) в состояние= О, Затем черезэлемент И 24 проходит импульс с выхода переноса и по своему заднемуфронту переводит триггер 26 в состояние 01. Передний (положительный)35 фронт сигнала с инверсного выхода триггера 26 задерживается элементом 27 задержки на время порядка 0,3л (чтобы четко отделить добавляемый импульс от предыдущего импулвса) и подается на (импульсный) вход третьего одновибратора 28, формирующий из него короткий импульс (фиг, 2, 37 б) с длительностью также порядка. О,З Оп, который через элемент ИЛИ 22 подается на вход 29 контролируемого . счетчика 1 (фиг, 2, 38 б). Вместе с тем, в рассматриваемом случае (пропуск импульса, когда .мпульс переноса приходитпосле первого задержанного импульса) первый задержанный импульс своим передним фронтом заставляет. сработать одновибратор 15, форМирующий импульс с длительностью порядка 0 В 1 Й "л который ,перекрывает (после инвертирования с помощью третьего элемента НЕ 16) ранее отпертый элемент И 17, в результате чего импульс переноса, при шедший позже (на время 2 ) на второй вход элемента И 17, не проходит на К-вход триггера 18. Задержанный первый импульс, поступая на Я-входтриггера 18, только подтверждает 30состояние 0 = 0 этого триггера.Наоборот, если во входной последовательности между счетными импульсами попал импульс помехи (фиг, 2, 30 в), то импульс переноса придетраньше задержанного первого импульса, т.е. - до срабатывания второгоодновибратора 23, когда шестой элемент И 24 еще заперт, поэтому импульспереноса не сможет пройти на К-вход 40третьего КБ-триггера 26 Пришедшийвслед за окончанием импульса переноса задержанный первый импульс запускает одновибратор 23, выдающий положительный импульс, открывает седьмой 45элемент И 25 и проходит на Я-входтретьего триггера 26, подтверждаясвоим задним Фронтом) "О" иа инверсном выходе этого триггера. Вместес тем, импульс переноса, поступаяна первый вход пятого элемента И 17(открытый по второму входу до прихода задержанного первого импульса), .проходит через элемент И 17 на Квход второго КБ-триггера 18,. переключая этот триггер своим заднимфронтом в состояние= 1 (фиг. 2,4 в), После задержки элементом 19 (фиг, 2, 34 в) на время .Ю 0+ ь . и инвертирования элементом НЕ 20,(фиг. 2, 35 в), этот импульс поступает на первый вход восьмого элементаИ 21, на выходе которого появляется"0" при любом сигнале на входе 14устройства, благодаря чему очереднойсчетный импульс не проходит на входконтролируемого счетчика 1. Пришедший вслед за импульсом переноса задержанный первый импульс вновь перебрасывает КЯ-триггер 18 в состояниеЯ = 1, в результате чего поступлениесчетных импульсов на вход контролируемого счетчика 1 возобновляется,Таким .образом, присчет импульса помехи приводит к последующему пропускуодного счетного импульса, что и комменсирует указанный присчет, так какобщее число счетных импульсов остается постоянным,Аналогичным образом корректируются сбои самого контролируемого счетчика.Таким образом, предлагаемое устройство,помимо регистрации искажений (присчетов, пропусков) входной импульсной последовательности 1.или сбоев контролируемого счетчика) корректирует эти искажения так, что число. счетных импульсов входной последовательности несмотря на присчеты и пропуски остается постоянным. Кроме того, для коррекции присчетов и пропусков счетной последовательности импульсов не требуется подача эталонной посл довательности,Формула изобретенияСчетный элемент с контролем, со": держащий входную шину, контролируемый счетчик, блок выделения первого импульса, первый элемент задержки, первый и второй элементы НЕ, первый, второй, третий и четвертый." элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и первый КБ-триггер, причем счетный вход контролируемого счетчика соединен с С"входом блока выделения первого импульса, выход переноса контролируемого счетчика соединен с гервь 1- ми входами первого и второго элемен" тов И и через первый элемент НЕ - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход блока выделения первого импульса через первый элемент задержки соединен с К-входом1569974 30 ЗФ Хб Зб Ю 7 38 Составитель И.Рановедактор В,Бугренкова Техред М.Ходанич ектор Э.Лончакова Заказ 1457 Тира ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ ССшская наб., д. 4/5 о из35,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина блока выделения первого импульса, с вторыми входами второго и третьего элементов И и через второй элемент НЕ - с вторыми входами первого и четвертого элементов И, выходы третьего 5 и первого элементов И соединены соответственно с первым и Вторым входами первого элемента ИЛИ, Выходы четвертого и второго элементов И соединены10 соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИПИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с Я- и К-входами первого КЯ-триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной сигнала ошибки, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него ,введены третий и четверть-:лементы 2 о ,НЕ, второй и третий элемент", задержки, пятый шестой, седьмой и восьмой элементы И, третий элемент ИЛИ, первый, второй и третий одновибраторы с импульсными входами, а также вто рой и третий КЯ-триггеры с импульсными входами, выход первого элемента И соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом 3 О седьмого элемента И, с импульсным,Я-входом второго КЯ-триггера и с импульсным входом первого одновибратора, выход которого соединен черезтретий элемент НЕ с вторым входомпятого элемента И, выход которогосоединен с импульсным К-входом второго КЯ-триггера, инверсный выходкоторого соединен через второй элемент задержки с входом четвертогоэлемента НЕ, выход которого соединенс первым входом восьмого элемента И,второй вход и выход которого соединены соответственно с входной шинойи с первым входом третьего элементаИЛИ Второй ВХОД и ВыхОД которогосоединены соответственно с выходомтретьего одновибратора и счетнымвходом контролируемого счетчика, выход третьего элемента И соединен симпульсным входом второго одновибратора, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединенысоответственно с импульсными входамиК и Я третьего КЯ-триггера, инверсный выход которого соединен черезтретий элемент задержки с импульснымвходом третьего одновибратора.