Двойчный счетчик со встроеннымконтролем

публиковано 23.03.81 по делам изобретен и открытий ования описания 27.03.81 та оп) Авторизобретен вличенк итель ВСТРОЕННЫМ КОНТРОЛЕМ(54) ДВОИЧНЫИ СЧЕТЧ стоИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления.Известно устройство, содержащее счетчик, селектор, дифференцирующие элементы, формирователи импульсов, триггер 11,Недостатки устройства - сложность и разнородность состава оборудования.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее выходной элемент ИЛИ и И раз О рядов счетчика, каждый разряд содержит основной и дополнительный триггеры, два семивходовых пороговых элемента и четыре элемента И, прямой и инверсный выходы основного триггера через первые два элемента И, вторые входы которых соединены с прямым выходом основного триггера предыдущего разряда, подключены соответственно к нулевому и единичному входу дополнительного триггера, прямой и инверсный выходы которого через два других эле- о мента И, вторые входы которых соединены с инверсным выходом основного триггера предыдущего разряда подключены соответственно к единичному и нулевому входу основного триггера, входы первого порогового элемента подключены к инверсному выходу основного триггера предыдущего разряда, к нулевому и единичному входам дополнительного триггера, к прямым выходам дополнительного и основного триггеров, к нулевому входу основного триггера и через инвертор - к единичному входу основного триггера, входы второго порогового элемента подключены к прямому выходу основного триггера предыдущего разряда, к единичному входу основного триггера и через инверторы - к нулевому и единичному входу дополнительного триггера, к прямым выходам основного и дополнительных триггеров и к нулевому входу основного триггера, а выходы всех пороговых элементов соединены со входами выходного элемента ИЛИ 12.Недостатком устройства является низкая. достоверность контроля ввиду того, что значительная часть элементов оборудования не охвачена контролем.Цель изобретения - повышение до верности контроля устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее М разрядов, шины входных сигналов, две тактовые шины, вы815921 ходную шину, каждый разряд которого содержит блок двойственности по единичному множеству, основной и дополнительный триггеры, первая и вторая тактовые шины соединены с разрешаюшими входами соответственно основного и дополнительного триггеров, информационный вход последнего соединен с прямым выходом основного триггера, а выходы каждого дополнительного триггера являются выходами счетчика, введен 11 одгХ + 11 дополнительных разрядов, содержащих блок двойственности по нулевому множеству, основной и дополнительный триггеры, кроме того, выходные элементы И, ИЛИ и элемент сравнения, выход которого соединен с выходной шиной, а входы с выходами элемента ИЛИ и И, входы первого из них соединены с выходами основных разрядов счетчика, а входы второго - с выходами дополнительных разрядов счетчика, в каждом разряде счетчика выходы блоков двойственности каждого основного и дополнительного разрядов соединены с информационным входом основного триггера, а входы - с входными шинами и выходами соответствуюШих основных и дополнительных разрядов счетчика, причем блок двойственности по нулевому (единичному) множеству содержит выходной элемент ИЛИ, (элемент И), выход которого является выходом данного блока, соответственно элементы И (элементы ИЛИ), выходы которых соединены с входами выходного элемента ИЛИ (элемента И), а входы являются входами данного блока.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого счетчика; на фиг. 2 - логическая сеть, представляющая возможный вариант технической реализации счетчика на три разряда. Двоичный счетчик с встроенным контролем содержит группу из М основных разрядов 1, группу из К дополнительных разрядов 2, тактовую шину 3 и 4, шину 5 входных сигналов, группу 6 выходов счетчика, группу 7 выходов дополнительных разрядов, элементы ИЛИ 8, И 9, элемент 10 сравнения и шину 11 выдачи сигнала контроля.Каждый разряд 1 - 1 - 1 - Ы и 2 -- 1 М + 1 - 2 - Х + К двоичного счетчика с встроенным контролем состоит из функционального логического элемента 12, основного триггера 13, дополнительного триггера 14. Каждый триггер имеет информационный и разрешающий входы,Основные разряды 1 двоичного счетчика с встроенным контролем предназначены для подсчета потенциальных сигналов, подаваемых по шине 5 входных сигналов.Дополнительные разряды 2 двоичного счетчика с встроенным контролем, количество которых равно К = 11 одг 1 М + 1 1, является контрольн(ми. Двоичный код дополнительных разрядов 2 в каждом такте пред 4ставляет число нулей в основных разрядах 1 счетчика.Функциональные логические элементы 12предназначены для формирования сигналов возбуждения основных триггеров 13 и реализуются в соответствии с принципом двойственности по единичному множеству для основных разрядов и по нулевому множеству для дополнительных разрядов счетчика.Основные триггеры 13 и дополнительные14 (двойная память) используются с целью 1 О обеспечения устойчивого функционированиядвоичного счетчика с встроенным контролем.Назначение тактовых шин 3, 4 заключается в подаче тактовых импульсов для последовательного срабатывания сигнала основных, а затем дополнительных триггеров.Шина 5 входных сигналов предназначенадля подачи входных сигналов, подлежащих счету.Группа выходов счетчика 6 предназначена для выдачи результатов счета и выдачи 20 информации о состоянии основных разрядов1 для образования сигналов контроля.Дополнительная группа 7 выходов предназначена для выдачи информации о состоянии дополнительных разрядов 2 двоичного счетчика с встроенным контролем для образования сигнала контроля.Элементы ИЛИ 8, И 9 и элемент 10сравнения предназначены для формирования сигнала контроля об ошибочном функционировании двоичного счетчика с встроенным контролем.Шина 11 выдачи сигнала контроля предназначена для выдачи сигнала контроля.Двоичный счетчик с встроенным контролем работает следующим образом.В каждом такте работы среди выходов 35 группы 6 имеется хотя бы один выход, накотором логическое значение сигнала равно единице. А среди выходов группы 7 имеется хотя бы один выход, на котором логическое значение сигнала равно нулю. Поэтому на выходе элемента ИЛИ 8 имеется единичное 40 значение сигнала, а на выходе элемента И 9 нулевое. Сигнал контроля об ошибке в работе двоичного счетчика с встроенным контролем на выходе элемента 10 сравнения отсутствует, линия 11 выдачи сигнала конт роля не возбуждена. При наличии ошибки в одном из разрядов двоичного счетчика с встроенным контролем формирование сигнала контроля об ошибке в работе счетчика происходит сле50 дующим образом. Если в одном из разрядов счетчика произошла ошибка вида 1 -ъ О, то в следующем такте работы все сигналы на выходах группы 6 принимают нулевые значения. А среди выходов группы 7 по- прежнему имеется хотя бы один выход, на котором значение сигнала равно нулю. Поэтому на выходах элементов ИЛИ 8 и И 9 сигналы имеют нулевые значения и элемент 10 сравнения формирует сигнал контроляоб ошибке в работе счетчика. Шина выдачи контрольного сигнала возбуждена,Если в одном из разрядов двоичного счетчика с встроенным контролем произошла ошибка вида 0 - э 1, то в следующем такте работы счетчика все выходы группы 7 принимают единичные значения, а среди группы 6 выходов по-прежнему имеется хотя бы один выход с единичным значением,Поэтому на выходах элементов ИЛИ 8 и И 9 сигналы принимают единичные значения и элемент 10 сравнения формирует сигнал контроля об ошибке в работе счет- чика.Преимуществом данного двоичного счет.чика с встроенным контролем является то, что объем элементов счетчика, не охваченных контролем, является исключительно небольшим. Не охвачены контролем всего лишь три элемента - 8, 9, 10, которые представляют собой элементы ИЛИ, элемент И, элемент сравнения, соответственно. Следовательно, степень достоверности результата контроля будет значительно выше, чем у известных счетчиков.Предлагаемый счетчик может быть использован в. контрольно-измерительной аппаратуре, а также в управляющих устройствах автоматизированных систем контроля и управления.Формула изобретения1. Двоичный счетчик со встроенным контролем, содержащий Х разрядов, шины входных сигналов, две тактовые шины, выходную шину, каждый разряд которого содержит блок двойственности по единичному множеству, основной и дополнительный триггеры,первая и вторая тактовые шины соединеныс разрешающими входами соответственноосновного и дополнительного триггеров, информационный вход последнего соединенс прямым выходом основного триггера, а5 выходы каждого дополнительного триггераявляются выходами счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, введены одаМ+ 1дополнительных разрядов, содержащих блокдвойственности по нулевому множеству,основной и дополнительный триггеры, крометого, выходные элементы И, ИЛИ и элементсравнения, выход которого соединен с выходной шиной, а входы - с выходами элемента ИЛИ и И, входы первого из нихсоединены с выходами основныхразрядовсчетчика, а входы второго - с выходамидополнительных разрядов счетчика, в каждом разряде счетчика выходы блоков двойственности каждого основного и дополнительного разрядов соединены с информа 20 ционным входом соответствующего основного триггера, а входы - с входными шинами и выходами соответствующих основныхи дополнительных разрядов счетчика.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что блок двойственности по единичному(нулевому) множеству содержит выходнойэлемент ИЛИ, (элемент И), выход которогоявляется выходом данного блока, элементы И (элементы ИЛИ), выходы которыхсоединены с входами выходного элементазо ИЛИ (элемента И), а входы являются входами данного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 363215, кл. Н 03 К 21/34, 1971.З 5 2. Авторское свидетельство СССРЮо 610306, кл. Н 03 К Я 1/34, 1976.дарственного комитета Сизобретений и открытий Ж - 35, Раушская наб., нт, г. Ужгород, ул. Про Редактор М. ЛиковичЗаказ 745/90ВНИИПИпо д113035 Мофилиал ППП Госулам ква,Пате Составитель И.МилокосТехред А. БойкасТираж 9 В 8 ыйКорректор О. БилПодписноеССРд. 4/5ктная,