Счетное устройство

СОЮЗ ССВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 12561 03 К 21/40 50 ОЙИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 13,Е Ьйс 1. 1:.ЕА9 33И.Ю. Когг8)79740,льство СССР 29/00, 197 ОйСТВОотносится к импу ет быть использо х автоматическог изобретения - по(54) СЧЕТНОЕ УСТ (57) Изобретение ной технике и мо вано в устройств управления. Цель с ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(21) 3875107/24-21 (гг) г 9.03.85 (46) 07.09.86. Бюл. (72) В.И. Дронов и (53) 621.374.32(088 (56) Патент ФРГ В 1 кл. 21 а 36/22, 1968Авторское свидет 9 554619, кл. Н 03 вышение надежности работы устройства, Счетное устройство содержитсчетный блок 1.1, блок 2 сравнения,задающий блок 3, группу 7 формирова-телей импульсов, элементы И 8.1-8.4и элементы ИЛИ 9.1, 9.2 и 10. Введе-ние счетного блока 1.2, триггеров5.1 и 5,3 блока 6 контроля и элемента НЕ 11 и образование новыхфункциональных связей позволяет осуществлять контроль работы счетногоблока 1.1 и при обнаружении сбоя вего работе автоматически переключиться на работу со счетным блоком 1,2.1 з.п. ф-лы, 1 ил.1256195 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 задающего. блока 3, (и+1)-й информационный вход которого соединен с третьими входами входных элементов И и с первым входом дополнительного55 элемента ИЛИ, второй вхоп которого Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления, а также в устройствах вычислительной техники.Целью изобретения является повышение надежности работы за счет введения новых конструктивных признаков, позволяющих осуществлять контроль работы первого счетного блока и при обнаружении сбоя в его работе автоматически переключаться на работу с вторым счетным блоком.На чертеже приведена функциональная схема счетного устройства.Счетное устройство содержит счетные блоки 1.1 и 1.2, блок 2 сравнения, задающий блок 3, коммутатор 4, триггеры 5.1-5.3, блок 6 контроля, группу 7 формирователей импульсов, элементы,И 8.1-8.4, элементы ИЛИ 9.1, 9.2 и 10, элемент НЕ 11, входную шину 12, информационные шины 13, выходные шины 14-16.Информационные шины 13 соединены с входами задающего блока 3, выходы которого соединены с первой группой входов блока 2 сравнения, выход которого соединен с выходной шиной 14 и с управляющим входом задающего блока 3, вход счетного блока 1.2 соединен с первым входом элемента И 8.2, с выходом элемента НЕ 11 и входом.1 и тактовым входом триггера 5.1, прямой выход которого соединен с вторым входом элементаИ 8.2, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера 5,3, инверсный выход которого соединен с входом К триггера 5.1, с входом управления коммутатора 4 и с первым входом элемента И 8.1, второй вход которого соединен с входной шиной 12 и с входом элементаНЕ 11, выход элемента И 8.1 соединенс входом счетного блока 1.1, выходыкоторого соединены с первой группойвходов коммутатора 4 и с входамиблока 6 контроля, выход которогосоединен с входом установки нулятриггера 5.1. Выходы счетного блока1.2 соединены с второй группой входов коммутатора 4, выходы которогосоединены с второй группой входовблока 2 сравнения, прямой и инверсный выходы триггера 5.3 соединенысоответственно с выходными шинами16 и 15. В блоке 6 контроля прямой и инверсный выходы триггера 5.2 соединены соответственно с первыми входамиэлементов И 8.4 и 8.3 выходы которыхсоединены соответственно с входамиК и 1 триггера 5.2 и с входами элемента ИЛИ 10, выход которого соеди-,нен с тактовым входом триггера 5.2и с выходом блока 6 контроля, входы которого соединены с входамигруппы 7 формирователей импульсов,выходы нечетных и четных формирователей импульсов из группы 7 соединены соответственно с входами элементовИЛИ 9.1 и 9,2, выходы которыхсоединены соответственно с вторымивходами элементов И 8.3 и 8,4, Блок6 контроля служит для формированиякороткого импульса на выходе припереходе счетного импульса на входсчетного блока 1.1 и правильномфункционировании последнего,Задающий блок 3 состоит из иприемных регистров выполненных наКЬ-триггерах, единичные выходы которых поразрядно подключены к первым входам выходных элементов И,объединенных в группы приемным регистром, а вторые входы выходныхэлементов И каждой группы соединенымежду собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а выходы одноименныхвыходных элементов И каждой группыподключены к входам каждого из соответствующих элементов ИЛИ, выходыкоторых соединены с выходами задающего блока 1. Б входы КЬ триггеров приемных регистров подключены к выходам входных элементов И, объединенных в группы приемным регистром, 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 п информационным входам соединен с управляющим входом задающего блока 3, а выход дополнительного элемента ИЛИ подключен к входу195 Ь 3 1256 4, так как КБ-триггер 5.3, находясь в исходном, нулевом состоянии, подключает на выходы коммутатора 4 первую группу информационных входов.С выходов коммутатора 4 это слово поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения. В результате этого на выходе блока 2 сравнения Фор-, мируется сигнал, который присутствует в течение одного периода следо вания входных сигналов, поступающих на шину 12 устройства. Сигнал поступает на шину 14 устройства и управляющий вход задающего блока 3, который по заднему фронту этого сигнала 15 выставляет на выходах второе информационное слово.По приходу очередного сигнала на шину 12 устройства счетный блок 1.1, регистрируя его, нарушает ра венство на второй группе входов блока 2 сравнения, В результате на выходе блока 2 сравнения формируется задний Фронт выходного сигнала, по которому задающий блок 3 выставляет 25 второе информационное слово. А счетные блоки 1. 1 и 1.2 по приходу сиг-; налов на шину 12 устройства продолжают заполняться и по приходу очередного импульса, соответствующего З 0 конечному значению величины второго информационного слова, выставленного на первой группе входов блока 2сравнения, на выходах первого счетного блока 1.1 выставляется второе информационное слово, последнеечерез коммутатор 4 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения. В результате на выходе блока 2 сравнения формируется сигнал, который 40 поступает на шину .14 устройства. Процесс выдачи третьего и последующих информационных слов на шину 14 устройства аналогичен.45Шины 14 и 15 устройства управляют индикаторным табло, которое индицирует работу устройства на первом, основном счетном канале или на втором, резервном канале.При, заполнении первого счетного блока 1.1 сигналами, поступающими на шину 12 устройства, счетный блок 1.1, заполняясь, формирует импульсы на выходах, которые поступают на входы группы 7 формирователей импульсов, которые из импульсов большой длительности Формируют на своих выходах импульсы малой длительности,Импульсы с выходов нечетных Формирователеи импульсов группы 7 поступают навходы элемента ИЛИ 9. 1, а счетных импульсов - на входы элемента ИЛИ 9. 2.С выходов элементов ИЛИ 9.1 и 9.2импульсы поступают на вхоДы элементов И 8.3 н 8.4 которые управляясьсигналами, поступающими с выходовХК-триггера 5.2; выдают импульсына входы элементов ИЛИ 1 О,1 К-триггер 5,2, переключаясь позаднему Фронту импульсов, поступающих с выхода элемента ИЛИ 10, осуществляет слежение за очередностьюпоявления импульсов с выходов счетного блока 1.1.Импульсы с выхода элемента ИЛИ10 поступают также на К-вход 1 Ктриггера 5.1, который по переднемуфронту поступающего импульса подтверждает нулевое состояние ХК-триггера 5.1 и удерживает его в этом состоянии до тех пор, пока с выходовсчетного блока 1;1 поступают сигналы в строго определенной последовательности, так как первый 1 К-триггер 5.1, управляемый задним фронтомвходных импульсов, поступающих с выхода элемента НЕ 11 на информационный вход Х и тактовый вход, не переключается в единичное состояние,потому, что в этот момент времениуже присутствует переднчй Фронт очередного импульса, поступающего свыхода элемента ИЛИ 10 на Е-вход1 К-триггера 5.1, который удерживаетХК-триггер 5.1 в нулевом состоянии.В случае нарушения очередностипоявления импульсов на выходах элементов 9, 1 и 9.2, связанной со сбоями в работе счетного блока 1.1,происходит автоматическое переключение коммутатора 4 на второй счетныйблок, т,е. к второй группе входовблоха 2 сравнения подключается вторая группа информационных входовкоммутатора 4, связанная с выходамисчетного блока 1.2.Рассмотрим процесс слежения заработой счетного блока 1.1 и моментпереключения устройства с основногоканала счетный блок 1.1 на резервный канал (счетный блок 1.2) . Пусть в данный момент времени очередной сигнал, поступающий на шину 12 устройства, проходя через элемент И 8.2, подготовленный к работе сигналом с инверсного выхода3 1 последовательного сдвига кольцевого сдвигающего регистра, выполненного на 1 К-триггерах.Коммутатор 4 содержит первую группу входных элементов И, первые входы которых соответственно соединены с информационными входами первой группы коммутатора, вторая группа информационных входов которого соединена с первыми входами второй группы входных элементов И соответственно, а управляющий вход коммутатора - с вторыми входами элементов И первой группы и входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами второй группы элементов И, выходы одноименных элементов И первой и второй групп подключены к первому и второму входам соответствующих элементов ИЛИ групп, выходы которых соответственно соединены с выходами коммутатора.Устройство работает следующим образом,Перед началом работы предлагаемо.lго устройства схема приводится в исходное состояние (шина начальной установки не показана). В результате счетные блоки 1.1 и 1.2 5.1 и 5.2 1 К-триггера, 5.3 КЯ-триггера приемные регистры задающего блока 3 находятся в исходном йулевом состоянии, а в первый разряд кольцевого, сдвигающего регистра задающего блока 3 записывается единица. Затем по линиям связи из канала передачи информации по ичформационным шинам 13 осуществляется запись в задающий блок 3 и информационных слов, сопровождаемых стробирующим импульсом, поступающим по (п+1)-й информационной шине 13, для получения на выходной шине 14 устройства п заданных чисел.Задающий блок 3 по переднему фронту стробирующего импульса, поступающего по (и+1)-й информационной шине 13, осуществляет запись первого информационного слова, поступающего по и информационным шинам 13, в первый приемный регистр, так как сигналом с выхода первого разряда кольцевого сдвигающего регистра к работе подготавливается первая группа входных элементов И, выходы которых подключены к Б-входам первого приемного регистра, А по заднему фронту стробирующего импульса осу 256195ществляется сдвиг единицы во второйразряд кольцевого, сдвигающего регистра.В результате подготавливаетсяк работе вторая группа входных элементов И, выходы которых подключенык Б-входам второго приемного регистра. Затем на информационные входызадающего блока 3 поступает второе1 О информационное слово, сопровождаемоестробирующим импульсом, поступающимпо (и+1)-му информационному входу.Запись второго и последующих ин"формационных слов во второй и после 5 дующие приемные регистры аналогичнаописанному циклу. После записи и-гоинформационного слова кольцевой,сдвигающий регистр находится сновав исходном состоянии, т.е. в первом20 разряде кольцевого, сдвигающего регистра записывается единица, котораяподключает к первым входам элементовИЛИ первую группу выходных элементов И, подключенных одними из входов25 к выходам первого приемного регистра, Таким образом, после записи взадающий блок 3 и информационныхслов на выходах задающего блока 3появляется первое информационное30 слово, которое поступает на первуюгруппу входов блока 2 сравнения,После задания информационных словв задающий блок 3 устройство готовок работе.Затем по шине 12 устройства поступают сигналы с высокочастотного генератора, которые имеют скважность,равную двум, и высокую частоту генерации, необходимую для обеспечения40 требуемой точности выдачи временныхметок в систему автоматического управления.Эти сигналы в прямом коде поступают на счетный вход первого счетно 45 го блока 1.1 и в обратном коде черезэлемент НЕ 11 на счетный вход второго ,счетного блока 1.2.Счетные блоки 1.1 и 1.2 начинаютзаполняться импульсами и по приходу50 очередного импульса, соответствующегоконечному значению величины первогоинформационного слова, выставленногона первой группе входов блока 2 сравнения, на выходах первого счетноГо55 блока 1.1 выставляется первое информационное слово, Это слово поступает наинформационные входыпервой группыкоммутатора 4 и далее на выходыкоммутатора, 7 1256КБ-триггера 5.3, поступает на счетный вход счетного блока 1.1.Счетный блок 1.1 регистрируетсигнал, формируя последний на одном из нечетных выходов. Сигнал,проходя через группу 7 формирователей импульсов, формирует имПульс малой длительности, который поступаетна один из входов элемента ИЛИ 9.1,с выхода которого поступает на второй вход элемента И 8.3, подготовленного к работе сигналом с инверсного выхода 1 К-триггера 5.2 С выходаэлемента И 8.3 через элемент ИЛИ 10импульс поступает на установочный 15К-вход ХК-триггера 5.1, по переднемуфронту которого подтверждается нулевое состояние первого 1 К-триггера5.1, тем самым блокируя работу тактового входа на момент действия входного сигнала, поступающего на шину12 устройства. В результате ХК-триггер 5.1 остается в нулевом состоянии.Импульс с выхода элемента ИЛИ 10поступает также на тактовый вход 1 К-,2триггера 5.2, который по заднемуФронту этого импульса переключаетсяв единичное состояние, запрещая работу элемента И 8.3 и подготавливаяк работе элемент И 8.4. 30Затем в паузе между основнымивходными сигналами, поступающими нашину 12 устройства, черезэлементНЕ 11 поступает обратный код входного сигнала на вход счетного блока З1.2, информационный 1-вход и тактовый вход 1 К-триггера 5,1. Счетныйблок 1.2 регистрирует сигнал, а 1 Ктриггер 5.1 по заднему фронту этогосигнала остается в нулевом состоянии, так как в этот момент времениуже появляется передний фронт следующего входного сигнала, поступающего с выхода элемента ИЛИ 10 наК-вход 1 К-триггера 5.1, который удер живает 1 К-триггер 5,1 в нулевом состоянии,По второму входному сигналу, поступающему на шину 12 устройства,по описанному циклу 1 К-триггер 5.2переключается в нулевое состояние,запрещая работу элемента И 8.4и подготавливая к работе третий элемент И 8.3.После поступления на шину 12устройства третьего и четвертогосигналов по описанному циклу второй1 К-триггер 5.2 возвращается в исход 195. 8ное, нулевое состояние. Пятый входной сигнал переключает в единичное состояние 1 К-триггер 5.2, запрещая работу элемента И 8.3 и подготавливая к работе элемент И 8.4.Пусть следующий входной сигнал, поступающий на шину 12 устройства, проходя через элемент И 8.1, поступает на счетный вход счетного блока 1.1, но счетным блоком 1.1 не регистрируется. В результате отсутствует сигнал на очередном, четном выходе счетного блока 1. 1, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 9.2, Это приводит к отсутствию импульса на выходе элемента ИЛИ 10, который не запрещает переключение 1 К-триггера 5,1 из нулевого состояния в единичное по заднему фронту паузы между входными сигналами, поступающими на шину 12 устройства. Следовательно, по заднему фронту паузы между очередным и следующим входными сигналами, поступающими на шину 2 устройства, 1 К-триггер 5.4 переключается в единичное состояние и подготавливает к работе элемент И 8.2.По переднему фронту очередной паузы, поступающей через элемент И 8.2 и на установочный Б-вход ЙБ- триггера 5.3, КБ-триггер 5.3 переключается в единичное состояние, запрещая работу элемента И 8.1 и подключая к выходам коммутатора 4 вторую группу информационных входов, связанных с выходами второго счетного блока 1.2.1Таким образом, из-за неисправности в основном канале (счетный блок 1.1), связанной с нарушением очередности появления импульсов на выходах элементов ИЛИ 9.1 и 9.2, работоспособность устройства не нарушается, так как с этого момента основными сигналами, поступающими на шину 12 устройства, являются паузы между входными сигналами, По переднему фронту этих сигналов подтверждается единичное состояние КБ-триггера 5.3, а по заднему фронту - единичное состояние ХК-триггера 5.1.Следовательно, обеспечивается нормальная работа устройства при возникновении неисправностей в основном канале, связанных с выходом из строя элементов в счетном блоке 1.1.Процесс выдачи информационных слов на шину 14 устройства прираФормула изобретения Составитель В.РановРедакторИ. Шулла Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо Заказ 4836/57 Тираж 816 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9 12561боте счетного блока 1.2 аналогиченпроцессу выдачи при работе счетногоблока 1,1. 51. Счетное устройство, содержащее входную шину, первый счетный блок, два элемента И, блок сравнения и задающий блок, выходы которо- го соединены с первой группой входов 1 О блока сравнения, о т л н ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены информационные шины, блок контроля, коммутатор, элемент НЕ, два 15 триггера и второй счетный блок, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, с выходом элемента НЕ и с входом 1 и тактовым входом первогО триггера, прямой вы ход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом К 25 первого триггера, с входом управления коммутатора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной и с входом элемента НЕ, выход второ го элемента И соединен с входом первого счетного блока, выходы которого соединены с первой группой вхо" дов коммутатора и с входами блока; 95 10контроля, выход которого соединенс входом установки нуля первоготриггера, выходы второго счетногоблока соединены с второй группойвходов коммутатора, выходы которогосоединены с второй группой входовблока сравнения, вылод которогосоединен с управляющим входом задающего блока, входы которого соединеныс информационными шинами. 2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок конт" роля содержит группу формирователей импульсов, три элемента ИЛИ, два элемента И и триггер, п 1 ямой и ийверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И выходы которых соединены соответственно с входами К и Х триггера и, соединены с входами первого элемента, ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом триггера и с выходом блока контроля, входы которого соединены с входами группы формировате" лей импульсов, выходы нечетных и четных формирователей импульсов из группы формирователей импульсов соединены соответственно с входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И.