Счетное устройство с контролем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 1 017 9) .ЯЗ 3 К 2140 51) ИСА ЕНИ АВТОРС ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ НТРОо О СУДА Р СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ И ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕ 1(56) Авторское свидетельство СССРМ 1218459, кл. Н ОЗ К 21/40, 1984.Авторское свидетельство СССРМ 1420665, кл. Н 03 К 21/40, 1987.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дл Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дляконтроля работы двоичных счетчиков.Целью изобретения является повышение конструктивной надежности, которая.достигается за счет замены сложных блоковболее простыми и введения новых связеймежду ними.На фиг,1 представлена функциональнаясхема счетного устройства с контролем; нафиг,2 - таблица состояний й-разрядногодвоичного счетчика; на фиг,З - временныедиаграммы работы устройства.Счетное устройство с контролем содержит 1 ч-разрядный двоичный счетчик 1,первый и второй шифраторы 2.1, 2.2, первый и второй сумматоры 3.1, 3,2, блок 4сравнения, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 5-8, М - 2 формирователя 9.19.5 импульсов, первый,второй, третий, четвертый и пятый элементы10-14 задержки, элемент И 15, вход 16 ивыход 17 устройства,контроля работы двоичных счетчиков. Цель изобретения - повышение конструктивной надежности, которая достигается за счет введения йформирователей 9.1-9.5 импульсов, шифраторов 2.1, 2.2. элементов ИЛИ 6-8, блока 4 сравнения и элементов 11-14 задержки. Устройство также содержит й-разрядный двоичный счетчик 1, элемент ИЛИ 5, сумматоры 3.1, 3.2, элемент И 15, элемент 10 задержки, вход 16 и выход 17 В предлагаемом устройстве используются менее сложные функциональные элемцйты, чем в прототипе, что и обуславливаю его большую конструктивную надежность",3 ил. Вход 16 и выход 17, соединениесоответственно со счетным входом счетчика 1 и с выходом элемента И 15, входы йформирователей 9.1-9.5 импульсов соединены соответственно с выходами разрядов, начиная с первого, снетчика 1, выходы формирователей 9.1-9.5 соединены с соответствующими входами шифратора 2.1, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 5, выходы формирователей 9.3-9.5 импульсов соединены с соответствующими входами шифратора 2.2, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 6, первый выход и остальные выходы шифратора 2.1 соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ 7 и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, сумматора 3,1, выход элемента ИЛИ 7 соединен с первым информационным входом сумматора 3.1, управляющие входы суммирования и вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего элементов11, 12 задержки, с выходом переноса счетчика 1 и с первыми входами блока 4 сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 15, первый выход и остальные выходы шифратора 2,2 соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ 8 и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, сумматора 3.2, выход элемента ИЛИ 8 соединен с первым информационным входом сумматора 3,2, управляющие входы суммирования и вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами элементов 13, 14 задержки, с выходом переноса счетчика 1 и с вторыми входами блока 4 сравнения, выходы первого и третьего разрядов счетчика 1 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 7, 8, входы элементов 11 - 14 задержки соединены соответственно с вторым входом элемента ИЛИ 7. с выходом элемента ИЛИ 5, с вторым входом элемента ИЛИ 8 и с выходом элемента ИЛИ 6, выход элемента 12 задержки соединен с входом элемента 10 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15. Шифраторы 2,1 и 2.2 представляют собой обычные шифраторы позиционного кода в двоичный.Сумматоры 3.1 и 3.2 представляют собой сумматоры накапливающего типа,Формирователи 9 могут представлять собой в простейшем случае обычные дифцепочки:Время задержки элементов 11-14 задержки определяется временем переходных процессов в формирователях 9 и шифраторах 2. Время задержки элемента 10 задержки определяется временем переходных процессов при формировании сумм в сумматоре 3,1,Принцип работы устройства заключается в определении количества единиц в двоичном коде счетчика с помощью двух сумматоров по разным каналам и последующем сравнении содержимого сумматоров, которое при нормальной работе устройства на момент сравнения должно быть одинаковым. На фиг,2 представлена таблица, в которой показаны: в столбце 18 - значения М счетчика 1 в десятичном коде, в столбце 19 - состояния счетчика 1 в двоичном коде, в столбце 20 - количество единиц в двоичном коде, в столбце 21 - изменение количесчтва единиц от состояния к состоянию ( Л 1) счетчика 1, в столбце 22 - количество единиц в двоичном коде для состояний счетчика 1, при которых значение Л 1 отрицательное, в столбце 23 - изменение количества единиц для состояний столбца 22 (Л 2).Как видно из таблицы фиг,2, количествоединиц в двоичном коде счетчика 1 изменя ется по определенному закону, а именно: а)при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу Ь 1 = + 1; б) при установлении второго разряда счетчика 1 в единицу Л 1 = 0; в) при установлении третьего, чет вертого, пятого и т,д. разрядов счетчика 1 вединицу Л 1 равна соответственно -1, - 2, -3,и т,д. Кроме того, как видно из столбца 23 для состояний счетчика 1, при которых значение Л 1 отрицательное, последовательность значений Л 2 повторяет последовательность значений Л 1, но при этом Ь 2 = 1 при установлении в единицу третьего разряда счетчика 1, А 2 = 0 при установлении в единицу четвертого разря 20 да, Л 2 = -1, - 2, - 3 при установлении в единицу соответственно пятого, шестого,седьмого разрядов и т.д, Таким образом,для контроля работы счетчика 1 достаточно производить сравнение значений сумматоров 3,1 и 3.2 (соответственно, столбцы 20 и 23 таблицы на фиг.2) в моменты, когда Л 1 25 имеет отрицательное значение,Устройство работает следующим образом. Временные диаграммы работы элементов устройства показаны на фиг.3, где обозначено: 1-1,1 - 5 - выходы первого- пятого разрядов счетчика 1, штриховкой показаны сигналы с выходов соответствующих элементов задержки. С приходом первого импульса первый разряд счетчика 1 устанавливается в единицу, Сигнал с выхода первого разряда поступает через элемент ИЛИ 7 на первый информационный вход суммато ра 3,1 и через элемент 11 задержки - науправляющий вход суммирования сумматора 3.1. Таким образом, при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу в сум, матор 3.1 прибавляется единица.45 При установлении третьего разрядасчетчика 1 в единицу на выходе формирователя 9.1 появляется сигнал, поступающий на вход шифратора 2.1, на выходе которого появляется код единицы, поступающий через элемент ИЛИ 7 на информационный вход сумматора 3,1, Этот же сигнал через эле- мент ИЛИ 5 и элемент 12 задержки поступает на управляющий вход вычитания сумматора 3,1, производят вычитание единицы из его содержимого. Кроме того, сигнал с третьего разряда счетчика 1 поступает через элемент ИЛИ 8 на первый информационный вход сумматора 3.2 и через элемент 13 задержки - на управляющий вход510 суммирования сумматора 3.2, увеличивая его содержимое на единицу.Аналогично описанному работает устройство при установлении четвертого и пятого разрядов счетчика 1 в единицу с тем отличием, что при установлении в единицу следующих разрядов счетчика 1 на информационные входы сумматоров 3.1 и 3,2 поступают с шифраторов 2.1 и 2.2 соответствующие разрядам коды, При установлении пятого разряда счетчика 1 в единицу в сумматоре 3.2 вычитается единица, при установлении шестого разряда - двойка и т.д,Сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 через элемент 12 задержки и через элемент 10 задержки поступает на второй вход элемента И 15, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 4 сравнения. При равенстве содержимого в сумматорах 3.1 и 3.2 на инверсном выходе блока 4 сравнения сигнал отсутствует, поэтому сигнал сбоя на выходе 17 устройства также отсутствует, в противном случае на выходе 17 устройства появляется сигнал, фиксирующий сбой в работе счетчика 1.Таким образом, счетное устройство с контролем производит подсчет числа импульсов, поступающих на его вход. с проверкой достоверности работы счетчика путем динамического сравнения значений двух сумматоров, содержимое которых формируется по разным каналам,Формула изобретения Счетное устройство с контролем, содержащее Й-разрядный двоичный счетчик, первый элемент задержки, элемент И, первый элемент ИЛИ, два сумматора, вход и выход устройства, которые соединены соответственно со счетным входом й-разрядного двоичного счетчика и с выходом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения конструктивной надежности, в него введены блок сравнения, два шифратора, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый элементы задержки и й - 2 формирователей импульсов, входы которых соединены соответственно с выходами разрядов, начиная с ,третьего разряда, Й-разрядного двоичного счетчика, а выходы формирователей им 20 25 30 35 40 45 50 пульсов соединены с соответствующими входами первого шифратора, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы формирователеи импульсов, начиная с третьего, соединены с соответствующими входами второго щифратотора, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, первый выход и остальные выходы первого шифратора соединены соответственно с первым входомтретьего элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами, начиная со второго, первого сумматора, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым информационным входом первого сумматора, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки, с выходом третьего элемента задержки, с выходом переноса М-разрядного двоичного счетчика и с первыми входами блока сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И, первый выход и остальные выходы второго шифратора соединены соответственно с первым входом четвертого элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входами, начиная с второго, второго сумматора, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым информационным входом второго сумматора, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания, вход сброса и выходы которого соединены соответственно с выходами четвертого элемента задержки, с выходом пятого элемента задержки, с выходом переноса И-разрядного двоичного счетчика и с вторыми входами блока сравнения, выходы первого и третьего разрядов Й-разрядного двоичного счетчика соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, входы второго, третьего, четвертого и пятого элементов задержки соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с выходом первого элемента ИЛИ, с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с выходом второго элемента ИЛИ, а выход третьего.элемента задержки соединен с входом первогоэлемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И.г.1 спгтнни пыжика кол ей г 1 4 1 о 11 Ц 14 1 Х 1 б 18 1 У го г Д ЕХ гб 27 28 30 31 И бда011 11110011 1 11111 ооооооо 7 Ю гя гы о1660173 13 4 Х 5 7 д У 1 д 11 Ч 1 У 14 О й 171 б г.Ю ректор;Т.Ко Редактор Е.Зубиетова каз 1855 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 СоставителТехред М,М Ран рген