Устройство для контроля -разрядного распределителя импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (1) 5) С 06 Р 11/ ТЕТ СССРИ ОТКРИТИЙ ф( 3 р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕн двтоесном свидетельств НИЯ(56) Букреев М.Ни др. Микроэческие схемы цифровых устройстМ., "Советское радио", 1975,с, 202-207.Авторское свидетельство СССВ 529438, кл . С 06 Г 11/00, 19Авторское свидетельство СССФ 955074, кл . С 06 Г 11/18, 19(,54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРО-РАЗРЯДНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ИСОВ, содержащее триггер ошибкимажоритарный элемент, первый эИ, первый элемент ИЛИ и эпеиенИЛИ-НЕ,причем выходы разрядоввого по (-2)-й контролируемограспределителя импульсов соедис соответствующими входами перэлемента ИЛИ, выход которого снен с первым входом мажоритарнэлемента и первым входом элемеИЛИ-НЕ, выход (-1)-го разрядаролируемого распределителя импсов соединен с вторым входом м. тарного элемента и вторым входомэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом записи контролируемого распределителя импульсов, й-йвыход которого соединен с третьим .,входом мажоритарного элемента и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым выходом группы выходов уст 1)ойства,установочный вход устройства соединен с К -входом триггера ошибок,единичный и нулевой выходы которогосоединены соответственно с выходомэлибки устройства и вторым входомпервого элемента И соответственно,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности контролектри- ля, в устройство введены генераторв. .импульсов, элемент задержки включения, триггер управления, второй,третий, четвертый и пятый элементыР И, группа из (и) элементов И и75, второй элемент ИЛИ, причем вхоц пусР ка устройства и выход. генератора80, импульсов соединены соответственнос первым и вторым входами второгоСэлемента И, выход которого связан.с входом синхронизации контролируеф мого распределителя импульсов, С:лементпервыми входами третьего и четвертос п р го элементов И, установочный входустройства является установочнымиены входом контролируемого распределителя импульсов и нулевым входом тригге,еди, ра управления, нулевой выход отоого рого соединен с третьим входом второнта го элемента И и с вторым входомконт- третьего элемента И, выход которогоуль- соединен со счетным входом триггераажори- управления, единичный выход триггера онькин,к управления соединен четвертого элемента И связан с входом синх гера ошибки, выходы распределителя .с пер соединены с первмии ствующих элементов И которых являются груп устройства, выход эл включения соединен с торым выход которог онизации тригонтролируемого ого по (и) -й ходами соотве группы, выходпой выходов мента задержки входом пуска т- ы1166контролируемого распреДелителя импульсов, и -й выход которого соединен с инверсным входом пятого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с прямым входом пятого элемента И, выход которого соединен с пер-. 118вым входом второго элемента ИЛИ, выход мажоритарного элемента связан с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с З -и К - входами триггера ошибки.20 25 1Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано в ЭВМ и цифровых системах с повышенной достоверностьюфункционирования.Целью изобретения является повышение точности контроля.Сущность изобретения состоит вувеличении полноты контроля путемрасширения множеств обнаруживаемыхотказов, а также повышении помехоустойчивости за счет исключения возможности формирования ложных импульсовпри включении питания.В предлагаемом устройстве осу 15ществляется контроль устойчивых и неустойчивых отказов, приходящих кпоявлению ложных нулевых сигналовна выходе распределителя импульсов.Введение генератора импульсов,второго элемента И и их связейпозволяет осуществлять формированиеи управлять подачей тактовых импульсов в устройстве,Введение третьего и четвертогоэлементов И, триггера управленияи обусловленных ими связей позволяет исключить прохождение на триггерошибки первого синхроимпульса с цельюисключения формирования ложного сиг 1нала ошибки.Введение пятого элемента И, второго элемента ИЛИ и их связей обеспечивает формирование сигнала ошибки при появлении отказов или сбоев,приводящих к пропадению импульсов 35на выходе распределителя.Введение группы элементов И иих связей позволяет блокироватьвыдачу импульсов на выход распределителя в случае появления ошибки,Введение элемента задержки иего связей позволяет исключитьпоявление ложных импульсов на вы 2юходах распределителя при включении питания.Таким образом, введенные новые элементы и связи позволяют увеличить полноту контроля и помехоустойчивость устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства для контроля распределителя импульсовУстройство для контроля распределителя импульсов (фиг, 1) содержит контролируемый распределитель 1 импульсов, генератор 2 импульсов, элемент З.задержки включения, триггеры управления 4 и ошибки 5, мажоритарный элемент 6, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И, группу элементов И 12,1-12 (О), первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ 15, а также вход 16 пуска, установочный вход 17, группу выходов 18 и выход 19 ошибки устройст ва.С первого по (П)-й выходы контролируемого распределителя 1 соединены с входами первого элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента 6 и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 15, (и)-й выход контролируемого распределителя соединен с вторым входом мажоритарного элемента 6 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 15, выход которого соединен с первым управляющим входом контролируемого распределителя, П -й выход контролируемого распределителя 1 сдвига соединен с третьим входом мажоритарного элемента 6 и первым входом первого элемента И 7, выход которого соединен с первым выходом группы выходов 18 устройства. Установочный вход 17 устрой10 20 з 1166 ства соединен с 1 -входом триггера 5 ошибки, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с выходом 19 ошибки устройства и вторым входом первого эле мента И 7 соответственно. Вход 16 пуска устройства и выход генератора 2 импульсов соединены соответственно с первым и вторым входамивторого элемента И 8, выход которого соединен с входом синхронизации С контролируемого распределителя 1, первыми входами третьего 9 и четвертого 10 элементов И. Уста-. новочный вход 17 устройства соединен с установочным входом К регистра сдвига и . Й -входом триггера 4 управления, нулевой выход которого соединен с третьим входом второго элемента И 8 и с вторым входом третьего элемента И 9, выход которого соединен с 3,С и входами триггера 4 управления. Единичный выход триггера 4 управления соединен с вторым входом четвертого 25 элемента И 10, выход которого соединен с С -входом триггера 5 ошибки. С первого по (л)-й выходы контролируемого распределителя 1 соединены с первыми входами перво го 12.1-(п)-го 12,(п)-го элемен- тов И группы соответственно, выходы которых соединены с вторыми И -ми выходами группы выходов 18 устрой". ства. Выход элемента 3 задержкир 5 включения и выход нулевого потенциала источника питания соединены соответственно с вторым управляющим2 и информационными . П 1- Д 11, входами контролируемого распределите- щ ля сдвига,-й выход которого соединен с инверсным входом пятого элемента И 11Выход элемента ИЛИ-НЕ 15 соединен с прямым входом пятого элемента, И 11, выход которого сое- ,ц динен с первым входом второго элемента ИЛИ 14. Выход мажоритарного элемента 6 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с-и ь -входами 50 триггера 5 ошибки.Назначение элементов устройства для контроля распределения импульсов следующее.Контролируемый распределитель 1 55 импульсов предназначен для формиро" вания импульсов, поступающих через группу элементов И 12.1-12.(л-) и 118 4элемент И 7 на выход 18 устройства,Он имеет первый Ч и второй 9 2управляющие входы, информационныевходы И - ЭИ, вход С синхронизации и установочный 1 -вход. Контролируемый распределитель 1 устанав"ливается в исходное (нулевое) состоя"ние при поступлении на его устано,вочный вход " единичного сигнала.Режим сдвига информации задаетсяподачей нулевого сигнала на второйуправляющий вход М 2.Сдвиг информации на один разрядосуществляется. всякий раз при поступлении на его вход С импульса синхронизации по его заднему фронту.При этом в первый разряд контролируемого распределителя записываетсязначение сигнала, который присутствует в этот момент на его первомуправляющем входе Ч 1,Генератор 2 импульсов предназна"чен для формирования последователь"ности прямоугольных импульсов,необходимых для функционированияустро.".ства. Он представляет собойзамкнутую автоколебательную цепь,начинает функционировать непосредственного после. подачи питания ине требует дополнительных управляющих воздействий.Элемент 3 задержки включенияобеспечивает формирование нулевогоуправляющего сигнала на второй Ч 2управляющий вход регистра с задерж"кой по отношению к моменту подачипитающего напряжения, что исключаетнеправильное функционирование рас-,пределителя 1 из-за переходных процессов, вызванных, включением пита"ния, а следовательно, повьппаетпомехоустойчивость.Триггер 4 управления предназначен для запрещения прохожденияпервого импульса последовательности,синхроимпульсов, формируемойгенератором 2 импульсов, на входС триггера 5 ошибки.Он устанавливается в исходноесостояние по сигналу "Сброс", поступающему на его вход к . В этомсостоянии он единичным сигналом синверсного выхода открывает элементИ 9 и нулевым сигналом с прямоговыхода закрывает элемент И 10,первый синхроимпульс с выходаэлемента И 8 проходит через элементИ 9 и поступает на объединенныеи К -входы триггера 4 управления. Через элемент И 10 он не проходит. Своим задним фронтом он переключает триггер 4 в единичное состояние, в результате чего открывается элемент И 10 и закрывается элемент И 9. Благодаря этому все последующие импульсы синхропоследовательности проходят через элемент И 10 на вход С триггера 5 ошибки.Триггер 5 ошибки предназначен для фИксации сигнала ошибки в работе распределителя импульсов, формирования сигнала ошибки, выдаваемого на выход 19 устройства, и запрещения выдачи импульсов через группу элементов И 12.1-12,(п-1) и элемент И 7 на выход 18 устройства.Мажоритарный элемент 6 формирует сигнал ошибки, который через элемент ИЛИ 14 поступает на 3 и К -входы триггера 5, вызывая его переключение в единичное состояние. Единичный сигнал на выходе мажоритарного элемента 6 формируется при появлении единичных сигналов на двух . и более его входах, которые подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ 13, к (11-1)-му и л -му выходам распределителя 1. Таким образом, появление двух и более единиц на входах мажоритарного элемента 6 свидетельствует об одновременном появлении двух и более единичных сигналов на выходах распределителя 1, т.е. о его неправильном функционировании. Элемент И 7 и группа элементов И 121-12.(п -1) запрещают выдачу выходных сигналов распределителя 1 на выход 18 устройства, если устрой" ством контроля зафиксировано непра=, вильное его функционирование и триггер 5 контроля переключился в единичное состояние. Тем самым исключается наличие ложных сигналов на выходах устройства.Элемент И 8 управляет подключением генератора 2 импульсов к входам распределителя 1 и элементов И 9 и 10, При наличии единичного потенциала на входе 16 пуска устройства он поступает нй вход. элемен. та И 8 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 2 навходы элементов схемы устройства. 10 30 35 45 Ж Элемент И 11 формирует сигнал ошибки, который через элемент ИЛИ 1,4 управляет переключением триггера 5 ошибки. На инверсный вход элемента И 11 поступает сигнал с выхода и -го разряда распределителя 1, а на .прямой его вход - сигнал записи единицы в первый разряд распределителя 1, формируемый эле-, ментом ИЛИ-НЕ 15. Одновременное наличие этих сигналов свидетельствует об исправной работе распределителя 1 и единичный сигнал на выходе элемента И 11 не формируется. При ложном пропадании импульса на выходе распределителя 1 элемент ИЛИ-НЕ 15 сформирует единичный сигнал в то время как на 11 -м выходе распределителя 1 сигнал будет отсутствовать. Это приведет к появлению единичного сигнала на выходе элемента И 11.Элемент ИЛИ 13 формирует единичный сигнал при наличии единичного сигнала на одном и более выходах 1-(О) распределителя 1.Элемент ИЛИ 14 собирает сигналы ошибки, формируемые мажоритарным элементом. 6 и элементом И 11, и управляет переключением триггера 5 ошибки.Элемент ИЛИ-НЕ 15 предназначен для формирования единичного сигнала на первый управляющий вход Ч 1 распределителя 1, когда на всех выходах, за исключением п -го выхода распределителя 1 присутствуют нулевые сигналы, Этим обеспечивается цикличность работы распределителя 1.Устройство для .контроля распределителя импульсов работает следующим образом.После подачи питания на устройство генератор 2 импульсов начинает формирование последовательности синхроимпульсов заданной частоты. Элемент задержки включения после подачи питания с задержкой, превышающей время переходных процессов, вызванных , включением питания, формирует на своем выходе нулевой сигнал, разрешающийработу,распределителя 1 в режиме сдвйга информации.После этого на вход 17 устройства подается сигнал сброса, который устанавливает все элементы памяти устройства в исходное (нулевое) состояние. На входе1 распределителя 1 присутствует единичный сигнал, фор7 1166мируемый элементом ИЛИ-НЕ 15. Устройство готово к работе,Запуск устройства осуществляетсяподачей единичного потенциала навход 16 устройства, который открывает элемент И 8. Импульсы с выходагенератора 2 поступают на входыраспределителя 1 и элементов И 9и О устройства.Первый тактовый импульс своимзадним фронтом записывает в первыйразряд распределителя 1 единицу.На первом выходе распределителя 1появляется высокий потенциал, кото.рый через открытый элемент И 12.1проходит на вьмод 18 устройства,Одновременно первый тактовый импульспереключает своим задним фронтомтриггер 4 управления в единичноесостояние. Последний закрывает элемент И 9 и открывает элемент И 10.Единичный сигнал с первого выходараспределителя 1 проходит через элемент ИЛИ 13 на вход элемента ИЛИ-;НЕ 15 в результате чего на входе 7 1 25распределителя 1 появляется нулевойсигнал.Второй и последующие тактовыеимпульсы последовательно сдвигаютзаписанную единицуКогда единицапереписывается в Ь - 1)-й разряд,на выходе элемента ИЛИ 13 появляетсянулевой сигнал, а когда сдвигаетсяна л -й разряд распределителя 1,на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 15появляются нулевые сигналы. В резуль"тате на его выходе выдается единичный сигнал, который поступает навход - Ч 1 распределителя 1.40Очередной (б+ 1) -й тактовый импульс обнуляет п -й разряд распределителя 1 и записывает единицу в его первый разряд. Далее работа устройства циклически повторяется.При отсутствии ошибок на выходах мажоритарного элемента 6 и элемента И 11 сохраняется нулевое значение сигнала и триггер 5 ошибки остается в нулевом состоянии. 50Если в результате неправильного функционирования на выходах распределителя 1 появится более одной единицы; то после того, как первая из единиц в результате сдвига 55 достигнет (и)-го разряда, на двух,118 8входах мажоритарного элемента Ь появится единица и его выходной сигналчерез элемент ИЛИ 14 поступит наи 1 -входы триггера 5 ошибок,который по заднему фронту очередного тактового импульса переключится вединичное состояние. Сигнал ошибкис единичного выхода триггера 5поступает на выход 15 устройства, анулевой сигнал с его инверсного выхода запретит выдачу импульсов черезэлементы И 12.1-12.(О) элементИ 7 на выход 18 устройства и запретит прохождение последующих тактовыхимпульсов через элемент И 8 на входыраспределителя 1 и триггера 5 ошибки.Если в результате отказа одногоиз разрядов распределителя или обрыва мажоритарного связей единичный сигнал на всех выходах распределителя 1 пропадает, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 появляется единичныйсигнал, который поступает на вход;элемента И 11. Так как на инверсном.входе элемента И 11 в этом случаебудет отсутствовать единичный .запрещающий сигнал, то на выходе элемента И 11 появится единичный сигнал,который пройдет через элемент ИЛИ 14и по очередному тактовому импульсупереключит триггер 5 ошибки в единичное состояние. Последний, каки в предыдущем случае, выдает сигналошибки на выход 19 устройства, нулевым сигналом с инверсного выходазакроет элементы И 12.1-12(0-1) иэлемент И 7 и запретит прохождениеимпульсов от генератора 2 через элемент И 8.После восстановления функционирования устройства на вход 17 подается сигнал установки .в исходное состояние, который приведет триггеры4 и 5 и распределитель 1 в нулевоесостояние и подготовит устройство кповторному функционированию,Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволит строитьнадежные устройства распределенияимпульсов для ЭВМ, цифровых вычислительных и управляющих систем. В отличии от известных предлагаемоеустройство позволяет существенно расширить класс обнаруживаемых отказови повысить помехоустойчивость схемы.116 Ь 118 Составитель И.СигаловТехред М.Пароцай Корректор В. Гири Редактор Н.Гунько аказ 43 илиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектн Тираж 710 НИИПИ Государ по делам и 13035, Москвавенного ко бретений и Ж, Раущ Подписитета СССРткрытийая наб д.