Пересчетное устройство

(59 Н АОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И то- оФ ельГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 554619. кл. Н 03 К 29/00. 1974.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 32 р 6979/18-21,(54)(57) ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОИСТВО, со держащее входную шину, шину самопроверки, группу информационных шин, задающий блок, первый счетный блок,блок сравнения, блок элементов ИЛИ,три элемента ИЛИ, пять элементов И,элемент задержки и первый триггер,прямой и инверсный выходы которогосоединены соответственно с первымивходами первого и второго элемен-,тов И и соответственно с первьэщвходами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входной шиной и шиной самопроверки, выходытретьего и четвертого элементов Исоединены с входами первого элемен- .та ИЛИ, выход которого соединен сосчетньм входом первого счетного блока и стробирующим входом блока сравнения, первая группа входов. которогосоединена с выходами первого счетного блока, выход блока сравнения соединен с вторыми входами второго ипервого элементов И, выход последнего из.которых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом задающего блока, входы и выходы которого соединены, соответственно с группой информационных шнн и с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, вто- рой вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента И и с тактовым входом первого триггера, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения надежности работы, в него введены второй счетный блок, второй триггер и шестой элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с до- Я полнительным выходом первого. счетного блока и,с инверсным выходом перво го триггера, выход второго элемента И соединен со счетным входом в рого счетного блока, выходы котор го соединены с второй группой вхо дов блока элементов ИЛИ, дополнит ный выход второго счетного блока соединен с первыаи входами пятого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вто,рым входом пятого элемента И и с выходом шестого элемента И, инверсный: выход, тактовый вход и вход установ.ки в ноль второго триггера соединены соответственйо с третьим входом четвертого элемента И. с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И.Изобретение относится к областиимпульсной техники и может быть исвользонано в устройствах автоматического управления, а также н устройствах вычислительной техники.Известен счетчик с предварительнойустановкой. содержащий блок такто=ного питания, первый вход которогосоединен с входЬм счетного блока, элемент сравнения, установочные входыкоторого подключены. к выходам счетного блока, а входы управления соедииены с выходами задающего блока и свторым входом блока тактового питания, клапаны и узлы задержки, причемвыход элемента сравнения подключен 15к первым входам клапанов, выходыкоторых через узлы задержки подключенык вторым входам соответственно к третьим входам последующих клапанов ик управляющим входам задающего блока, а дополнительные входы узлов задержки соединены с первым входом блока тактового питания 1 .Недостаток указанного устройстванизкая надежность его работы, так как 25оно выполнено в ненадежном варианте,потому что в схеме устройства отсутствуют элементы мажоритированияи резервирования, а также элементы,позволяющие осуществлять самоконтроль устройства на работоспособностьперед каждым рабочим циклом устройства.Известно пересчетное устройство,содержащее входную шину, шину самопроверки, группу информационных шин, З 5задаюций блок, счетный блок, блоксравнения, регистр сдвига, блок эле.ментов ИЛИ, три элемента ИЛИ, пятьэлементов Й, элемент задержки итриггер, прямой и инверсный выходы 40которого соединены соответственно спервыми входами первого и второгоэлементов И и соответственно с первыми входами третьего и четвертогоэлементов И, вторые входы которых 45соединены соответственно с входнойшиной и с шиной самопроверки, выходы третьего и четвертого элементов Исоединены с входами первого элементаИЛИ, выход которого соединен сосчетным входом счетного блока и состробирующюГвходом блока сравнения,первая группа входов которого соединена с выходами счетного блока,выход блока сравнения соединен с вто.рыми входами второго и первого элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом второгоэлемента ЙЛИ, выход которого соединенс управляюцим входом задаюцего блока,.входы и выходы которого соединены со ответствейно с группой информационныхШии и с первой группой входов. блокаэлементов ИЛИ, выходы которого соединены с второй группой входов блокасравнения, второй вход второго эле1 мента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, с выходом пятого элемента И и с тактовым входом триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены с нторой группой нходон блока элементов ИЛИ, дополнительный выход регистра сдвига соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетного блока, вход сброса которого соединен через элемент задержки и с выходом третьего элемента или 21,Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает полного контроля на работоспособность всего устройства, так как обеспечивается только частичный контроль на работоспособность блока сравнения, а именно из имеюцихся, например 1024 комбинаций нременных выдержек, формируемых 10-разрядным счетным блоком, контролируется только 10 выдержек, что составляет 10 от возможного количества комбинаций, которые формирует задающий блок. Кроме того, известное устройство в процессе контроля не выдает сигнал о нарушении работоспособности устройства, что не поэзо пяет оперативно судить о работоспособности устройства.цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Укаэанная цель достигается тем, что в пересчетное устройство, содержащее входную шину, шину самопроверки, группу информационных шин, задаюций блок, перный счетный блок, блок сравнения, блок элементов ИЛИ, три элемента ЙЛИ, пять элементов Й, элемент задержки и первый триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входной шиной и шиной самопроверки, выходю третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетного блока и стробирующим входом блока сравнения, пер. вая группа входов которого соединена с выходами первого счетного блока, выход блока сравнения соединен с ,вторыми входами второго и первого элементов И, выход последйего из кото 9 ых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соедийен" с управляющим входом задающего блока входы и выходы которого соединены соответственно с группой информационных шин и с первой группой входовблока элементов ИЛИ, выходы которогосоединены с второй группой входовблока сравнения., второй вход второгоэлемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента И и с тактовьм входомпервого триггера, введены второй счетный блок, второй триггер и шестовэлемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно сдополнительным выходом первого счетного блока и с инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетного блока, выходы которогосоединены с второй группой входов бло ка элемен,гов ИЛИ. дополнительныйвыход второго счетного блока соединен с первьми входами пятого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которогО соединен с вторымвходом пятого элемента И и с выходомшестого элемента И, инверсный выхОд,тактовый вход и вход установки в нольвторого триггера соединены соответставенно с.третьим входом четвертогоэлемента И, с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И,На чертеже поиведена функциональ"ная схема пепесчетного устройства. ЗоСхема содеожит счетные блоки 1-1и 1-2, блок 2 сравнения, задающийблок 3, блок 4 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4, триггеры6-1 и 6-2, элементы И 7-1 - 7-6, 35элементы ИЛИ 8-1 - 8-3. элемент 9 задержки, шину 10 самопроверки, входную шиву 11, группу 12 информацион"ных шин, выходные шины 13-15.Входная шина 11 и шина.10 самопроверки соединены соответственно с пер.выми входами элементов И 7-4 и 7-3,вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 6-1 и соответственнос первыми входами элементов И 7-145и 7-2, выходы которых соединены состветственно со счетно входом счетного блока 1-2 и с первым входом элемента ИЛИ 8-1, второй вход которогосоединен с входом элемента 9 задержки, с тактовые входом триггера 6-1и с выходом элемента И 7-5. Первыйвход элемента И 7-5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 8-3 и с выходом элемента И 7-6, первьа вход которого соединен с первым входом элемента И 7-1, второй вход которогосоединен с вторым входом элементаИ 7-2 и с выходом блока 2 сравнения,первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами счетного блока 1 и с выходами элементов ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4. Первыевходы элементов ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4соединены с выходами задающего блока 3, входы которого соединены с группой 12 информационных шин. Управляющий вход задающего блока 3 соединен с выходом элемента ИЛИ 8-1, вторые входы элементов ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4 соединены с выходами счетного блока 1-2, дополнительный выход которого соединен с вторыми входами элемента и 7-5 и элемента ИЛИ 8-3, выход которого соединен с тактовым входом триггера 6-2, вход установки в ноль и инверсный выход которого соединены соответственно с выходом элемента 9 задержки и с третьим входом элемента И 7-3, который соединен с вторым входом элемента ИЛИ 8-2, выход которого соединен со стробирукцим входом блока 2 сравнения и со счетным входом счетного блока 1, дополнительный выход которого соединен с вторым входом элемента И 7-6, выходные шины 13-15 соединены соответственно с выходом элемента И 7-2 и с прямыми выходами триггеров 6-1 и 6-2.Задакиций блок 3 состоит из и при. емных регистров, выполненных на Вя-триггерах, единичные выходы которых поразрядно подключены к первым входам выходных элементов И, объеди-ненных в группысоответственно приемным регистрам, а вторые входы выходных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а выходы одно" именных выходных элементов И каждой группы подключены к входам каждого из соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с выходами задающего блока 3. Я-входы ВЯ-тригге. ров.приемных регистров подключены к выходам входных элементов И, объединенных в группы соответственно при. емным регистрам. Первые входы входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а вторые входы одноименных входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим из а информационньм входам задающего блока 3 (а+1)-й информационный вход ко" торого соединен с третьими входами входных элементов И и с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим входом задающего блока 3. а выход дополнительного элемента ИЛИ подключен к входу последовательного сдвига кольцевого сдвигающего регистр. ра, выполненного на ЭК-триггерах,Устройство работает следующим образом.Перед началом работы схема предлагаемого устройства приводится в исход ное состояние, в результате чего четные блоки 1-1 и 1-2, триггеры7-3 и 7-4. Это обеспечивает прохождение импульсов, поступающих по шине 10 самопроверки устройства, через элемент И 7-3 и элемент ИЛИ 8-2 на счетный вход счетного блока 1-1, выполненного на ЭК-триггерах, которые по заднему фронту входного импульса пере ключаются в противоположное состояние осуществляя регистрацию входных импульсов в счетный блок 1-1.Так как счетный блок 1-2, выполненный на ЗК-триггерах, находится в исходном нулевом состоянии и выходах задаюцего блока 3 также отсутствуют управляющие сигналы, то на вы. ходах элементов ИЛИ 5-1 - 5"4 блока 4 отсутствуют управляющие сигналы что соответствует выбору на второй группе входов, блока 2 сравнения нуле. вого числа. На первой группе входов блока 2 сравнения с и выходов счетного блока 1-.1 поступает тоже нулевая информация. Это обеспечивает подготовку к работе блока 2 сравнения для выдачи на его выходе нулевого чистка, и по приходу первого импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства через элемент 7-3 и элемент 8-2 на стробирующий вход блока 2 сравнения, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс, который через элемент 7-1 поступает на вход счетного блока 1-2. По заднему фронту этого импульса счетный блок 1-2, регистрируя его, переключает первый Е счетный разряд в единичное состояние, Формируя на и выходах число,содержащее единицу в младшем счетномразряде. Это число через элементыИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4 поступает навторую группу входов блока 2 сравне"ния. Счетный блок 1-1 по заднему фронту первого импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в единичное состояние, формируя на и выходах число, содержащее единицу в младшем счетном разряде. Это число поступает на первую группу входов блока 2 сравненияподготавливая его к работе.По приходу; второго импульса, поступающего по шине 10 самопроверки устройства на стробирующий вход блока 2 сравнения, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс, который через элемент И 7-1 поступает на вход счетного блока 1-2. По заднему Фронту этого импульса счетный блок 1-2, регистрируя его, переключает первый счетныи разряд в нулевое состояние,. а второй счетный разряд - в единичное состояние, формируя ма а выходах число, содержащее единицу во втором счетном разряде. Это число через элементы 5-1 - 5-4 логического блока 4 6-1 и 6-2, приемные регистры задающего блока 3 находятся в исходном нууевом состоянии, а в первый разряд кольцевого сдвигающего регистра задающего блока 3 записана единица.Затем по линиям связи из канала передачи информации по и информационным шинам группы 12 в задающий блок 3 осуществляется запись п информационных слов, сопровождаемых стробирующими импульсами, поступающими по 10 (и +1 )-и информационной шине из группы 12 для получения на шине 13 устрой. ства заданных чисел. Задающий блок 3 по переднему фронту стробирующего импульса, поступающего по ( п +1 )-й ин формационной шине из группы 12, осуществляет запись первого информационного слова в первый приемный регистр, так как сигналом с выхода первого разряда кольцевого сдвигаю- щего регистра к работе подготовле" на первая группа входных элементов И, выходы которых подключены к Б-входам первого приемного регистра, а по заднему фронту стробирующего импульса осуществляется сдвиг единицы во второй разряд кольцевого сдвигающего регистра. В результате этого подготавливается к работе вторая группа входных элементов И, выходы которых подключены к 8-входам второгоприемного регистра. Затем по и информационным шинам группы 12 в задающий блок 3 поступает второе информационное слово, сопровождаемое стробирующим импульсом, поступающим по (п+1)-йинформа ционной шине группы 12. Запись второго и последующих информационньи слов во второй и последующие приемные регистры аналогична ранее описанному циклу. 40После записи и-го информационного слова в кольцевом сдвигающем регистре осуществляется сдвиг единицы в (и+1)-й разряд. В результате этого к выходам задающего блока 3 не будет подключен ни один из приемных регистров, в которых хранятся записанные информационные слова. Поэтому на выхо дах задающего блока 3 отсутствуют управляющие сигналы.Работа предлагаемого устройства 50 начинается с проведения режима само проверки, осуществляющего самоконтроль на работоспособность как первого счетного блока 1-1, так и блока 2 сравнения. Цля этого на шину 10 самопровер 55 ки поступают импульсы с частотой следования, равной или на порядок боль-. шей рабочей частоты устройства, поступающей по шине 11 рабочей частоты устройства. Это позволяет осуществ лять самоконтроль устройства на рабо" тоспособность за минимальное время.Так как триггеры 6-1 и 6-2 находятся в исходном нулевом состоянии, то к работе подготовлены элементы 7-1, уг60 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения.Счетный блок 1-1 по заднему фронту второго импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в нулевое состояние, а второй счетный разряд - в единичное состояние, формируя на и выходах число, содержащее единицу во втором счет. ном разряде. Это число поступает на 10 первую группу входов блока 2 сравнения, подготавливая его к работе,Прием третьего и последующих импульсов, поступающих по шине 10 самопроверки устройства, аналогичен раиее описанному циклу.По достижении счетными блоками 1-1 .и 1-2 единичного состояния во всех счетных разрядах блок 2 сравнения в очередной раз подготавливается к работе. По переднему Фронту очередно 2 го импульса, поступающего по шине, 10 самопроверки устройства, на дополнительном . (и+1)-м выходе переполне"ния счетного блока,1-1 и на выходе блока 2 сравнения формируются импульсы. По переднему фронту импульса, поступающего через элемент 7-1 на счетный вход счетного блока 1-2, счетный блок 1-2 на дополнительном (и+1)-м выходе переполнения Форми- ЗО рует импульс. По заднему Фронту импульсов, поступающих на счетные входы счетных блоков 1-1 и 1-2, счетные блоки 1-1 и 1-2 переключаются в .исходное нулевое состояние. 35Импульс переполнения со счетного блока 1-1 через элемент 7-6 поступает на один из входов элемента 7-5, на другой вход которого поступает импульс переполнения со счетного 4 О блока 1-2, По совпадению этих импульсов элемент 7-5 формирует на выходе импульс, по заднему Фронту которого триггер 6-1 переключается в единичное состояние, запрещая работу эле 45 ментов 7-1, 7-3 и 7-6 и подготавливая к работе элементы 7-2 и 7-4, а также формируя сигнал "Готов" на шине 14 устройства.Импульс с выхода элемента 7-5 через элемент 9 задержки поступает на Н-вход триггера 6-2 на С-вход которого поступают через элемент ИЛИ 8-3 импульсы .с выходов переполнения счет ных блоков 1-1 и 1-2. Так как триггер 6-2 переключается в единичное 55 состояние по заднему Фронту импульса, поступающего на вход С, то в данном случае.он останется в нулевом состоянии, потому что импульс, поступающий по входу В. удерживает его в нулевом состоянии.ЭсПо заднему фронту импульса, поступающего с выхода элемента 7-5 на управляющий вход защающего блока 3,. осуществляется сдвиг единицы из 65(и+1)-го разряда в первый разряд в кольцевом сдвигающем регистре задающего блока 3. В результате этого к выходам задающего блока 3 подключается первый приемный регистр, в котором хранится первое информационное слово, Это информационное слово через элементы ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения.На этом режим самопроверки заканчивается и начинается рабочий режим работы устройстваВ случае рассогласования работы счетных блоков 1-1 и 1-2 в режиме самопроверки устройства импульсы на выходах переполнения счетных блоков 1-1 и 1-2 появляются не одновременно В результате этого элемент И 7-5 не выдает на выходе импульс, который через элемент 9 задержки поступил бы на Н-вход триггера 6-2. Поэтому триггер 6-2 по заднему Фронту импульса, поступающего с выхода переполнения одного из счетных блоков 1-1 или 1-2 через элемент ИЛИ 8-2 на С-вход, переключается в единичное состояние, запрещая работу элемента 7-3 и Формируя сигнал "Нет нормыф на шине 15 устройства. После этого работа устройства прекращаетСяеТаким образом, в процессе проведения режима самопроверки работы устройства осуществляется полный самоконтроль на работоспособность счетного блока 1-1 и блока 2 сравнения, В случае же нарушения нормальной работы в счетном блоке 1-1 или блоке 2 сравнения в режиме самопроверки работы устройства устройством выдается сигнал "Нет норьщ", сигналиэирующий о нарушении работоспособности устройства, и запрещается дальнейшая работа устройства.При работе устройства в рабочем режиме рабочая частота следования входных импульсов, поступающая по шине 11 рабочей частоты устройства через элемент И 7-4 и элемент ИЛИ 8-2 поступает на счетный вход счетного блока 1-1 Счетные разряды счетного блока 1-1 начинают заполняться и по достижении. счетным блоком 1-1 зна-, чения первого информационного слова, поступающего с выходов задающего бло- ка 3 через и элементов ИЛИ,5-1 - 5-4 блока 4 на вторую группу входов блока 2 сравнения, подготавливается к работе блок 2 сравнения. По приходе очередного входного импульса на строрируюций вход блока 2 сравнения на выходе блока 2 сравнения формируется импульс, который через элемент И 7-2 поступает на шину 13 устройства, а ,также через элемент ИЛИ 8-1 на уп-. равляющий вход задающего блока 3, который по заднеиу Фронту импульса"Патент" или ал на выходах задающего блока 3 выставляет второе информационное слово.Процесс выдачи второго информационного слова аналогичен ранее описанному циклу,Процесс, выдачи и заданных чисел 5продолжается до выдачи о -го числа.Использование изобретения позволяет повысить надежность работы устройства .за счет введения второгосчетного блока, второго триггера,. шес 10того .элемента И и новых соответствующих связей позволяющих осуществлятьполный контроль на работоспособностьвсего устройства, так как обеспечивается полный контроль на работоспособность как первого счетного блока,так и блока сравнения. В предлагаемом устройстве увеличено в 10 разколичество контролируемых комбинаций временных выдержек, формируемыхданным устройством, что обеспечивает100-ный контроль на работоспособность. В случае же нарушения нормальной работы устройства, выявленном впроцессе контроля, устройством выдается сигнал "Нет нормы", сигнализирующий о нарушении работоспособности устройства, н запрещается дальнейшая ра-,бота устройства,Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность пересчетногоустройства в результате чего повышается надежность всей системы автоматического управления, в которойиспользуется данное устройство.