Устройство для контроля счетчика импульсов

) Авто 74220, Авторс 07221,ское свидетельство СССР кл, Н 03 К 21/34, 1977. ое свидетельство СССР кл. С 01 К 31/28, 1975. ОЛЯ СЧЕТЧИ оизоние я к контке и мож оля счетих в соста ычислитель ения - поГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТКА ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относитрольно-измерительной техбыть использовано для кочиков импульсов, работаюве средств автоматики иной техники, Цель изобре вышение достоверности контроля. Длядостижения поставленной цели в устройство введены шины 15, 17 установки, шины 19 единичного потенциала,В-триггер 13, элемент ИЛИ 6, элементыИ-НЕ 10, 11, элементы И 7, 8, 12,элемент НЕ 9Устройство также содержит счетчик 1 импульсов, блок 2коррекции, блок 3 свертки по модулюдва, сумматор 4 по модулю два, счетный триггер 5, входную шину 14, выходную шину 18, выход 16 блока . 2коррекции. В описании изобретенияприведена схема сумматора 4. Устрство выявляет более широкий диапасбоев, таких как полное прекращендальнейшего счета, кратковременноепрекращение переключения, нарушениепоследовательности переключений.1 з,п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.13075 80 2входом элемента И-НЕ 10, второй вход которого соединен с входом элемента НЕ 9 и с выходом 16 блока 2 коррекции, выход элемента И-НЕ 10 соединен с первым входом элемента И 12, второй вход и выход которого соединены соответственно с шиной 15 установки и с инвертирующим входом установки нуля Р-триггера 13, Р-вход которого 30Выход сумматора 4 по модулю два соединен с выходной шиной 18, первый и второй входы - с выходом счетного триггера 5 и выходом блока 3 свертки по модулю два, вход которого соединен 35 с входом блока 2 коррекции, информационной шиной 24 и выходом разрядов счетчика 1, счетный вход и вход установки которого соединены соответственно с входной шиной 14 и шиной 15 установки, выход 16 блока 2 коррекции соединен с первым входом элемента И 7, второй вход которого соединен с входной шиной 14; выход элемента НЕ 9 соединен с первым входом элемента 45 И-НЕ 11 и с первым входом элемента И 8, второй, третий входы и выход которого соединены соответственно с входной шиной 14, с прямым выходом Р-триггера 13 и с первым входом эле мента ИЛИ 6, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента И 7 и со счетным входом счетного триггера 5, установочный вход которого соединен с шиной 55 17 установки, тактовый вход Р-триггера 13 соединен с выходом элемента И-НЕ 11, второй вход которого соединен с входной шиной 14 и с первым Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для контроля счетчиков импульсов, работающих в составе средств автоматики и вычислительной техники,Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счетвыявления более широкого класса сбоев, ошибок. 10На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема сумматорапо модулю два; на фиг, 3 - временныедиаграммы работы устройства,Устройство (фиг, 1) для контроля 15счетчика 1 импульсов содержит блок 2коррекции, блок 3 свертки по модулюдва, сумматор 4 по модулю два, счетный 7 иггер 5, элемент ИЛИ 6, элементы И 7, 8, элемент НЕ 9, элементы 20И-НЕ 10 и 11, элемент И 12, Р-триггер 13, входную шину 14, шину 15 установки, выход 16 блока 2 коррекции,шину 17 установки, выходную шину 18и шину 19 единичного потенциала.Сумматор 4 по модулю два (фиг. 2)содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20,резистор 21, конденсатор 22 и элемент НЕ 23. соединен с шиной 19Первый, второй входы и выход сумматора 4 по модулю два соединены соответственно с первым, вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и выходом элемента НЕ 23, вход которого ,соединен через резистор 21 с выходом элемента 20 и соединен через конденсатор 22 с общей шиной устройства.Устройство работает следующим образом.Пусть контролируемый счетчик 1 импульсов содержит четыре разряда, тогда таблица его выходных состояний и таблица выходных состояний блока 2 коррекции выглядит следующим образом: В таблице единица на выхоДе блока 2 коррекции соответствует указанию на то, что четность числа, записанного в счетчик 1, изменится при переходе от данного -го двоичного кода, записанного в счетчике 1, к (.+1)-му коду (нуль на выходе блока 2 соответствует отсутствию изменения четности),Для обеспечения нормальной работы устройства и контролирования счетчика 1 импульсов перед началом счета производится установка счетчика 1 и Р-триггера 13 в исходное состояние подачей установочного импульса на шину 15 устройства при уровне "0" на шине 14 и установка счетного триггера 5 в исходное состояние подачей установочного импульса на шину 17 устройства. После подачи сигналов установки навыходе Р-триггера 13 устанавливается "0" а на выходах триггера 5 и блока 3 свертки имеются идентичные уровни, в результате чего сумматор 4 выдает на шину 18 сигнал годности контролируемого счетчика 1После установки элементов устрой ства в исходное состояние на шину 14 подаются положительные тактовые импульсы (фиг, 3), которые поступают и на счетный вход контролируемого счетчика 1 импульсов, переключение которого происходит по отрицательноПоскольку переключение счетчика 1 45 и триггера 5 производится синхронно (по отрицательному фронту положительного импульса), а время их срабатывания и время срабатывания элементов 6 и 7 может быть различно, возможно формирование кратковременного ложного сигнала негодности счетчика 1 на выходе сумматора 4 по модулю два. Для исключения такой возможности сумматор 4 содержит фильтр кратковременных помех на резисторе 21 и конденсаторе 22. В случае отказа счетчика 1, когда состояние триггера 5 изменяется при приходе (+1)-го счетного им 3 1307му фронту каждого из положительныхсчетных импульсов (при смене " 1"на "0"),В случае нормального функционирования счетчика 1 импульсов изменениесостояния его разрядов и состояниявыхода блока 2 коррекции происходитв соответствии с таблицей, При этомесли в (1+1)-м состоянии счетчика 1ожидается изменение четности записанного в нем числа относительно 1-госостояния, на выходе блока 2 в -мтакте устанавливается уровень "1",который открывает элемент И 7 еще в1-м такте. Поэтому положительный 15фронт (с "0" на " 1") (1+1)-го счетного импульса, поступающего на шину 14,проходит через элементы И 7, ИЛИ 6на счетный вход триггера 5, подготавливая его к перебросу. По отрицательному фронту (1+1)-го счетного импульса (например, третий импульс пофиг. 3) происходит одновременно изменение состояния триггера 5 и переключение счетчика 1 в (+1)-е состояние, 25При этом в триггере 5 записываетсяинформация о том, что четность кодасчетчика 1 меняется, а блок 3 свертки Формирует сигнал результирующейсвертки по модулю два всех разрядовсчетчика 1 в (1+1)-м состоянии, причем этот сигнал обязательно изменяется (инвертируется) относительнох-го состояния, так как счетчик 1 работает согласно таблице. В результате при годности счетчика 1 состояниевыходов блока 3 свертки и триггера 5синхронно изменяется, они полностьюсоответствуют и совпадают друг сдругом. Сигналы с их выходов, поступая на входы сумматора 4 по модулюдва, вызывают формирование на еговыходе сигнала годности счетчика 1. 580 4пульса, а состояние счетчика 1 не изменяется, выходные сигналы триггера5 и блока 3 не совпадают на (1+1)-мтакте и сумматор 4 формирует на своем выходе сигнал негодности счетчика 1.В связи с тем, что отказы счетчика1 могут быть разнообразными и могут происходить в любой случайный моментвремени, возможна ситуация, когдасчетчик 1, досчитав до определенногокода, например до кода с номером 2,6, 8, 10, 14, 16, прекращает дальнейший счет, т.е, происходит его заливпание в указанных состояниях, При этом на выходе блока 2 коррекции устанавливается "0", который запирает элемент И 7, что делает невозможным изменение состояния триггера 5. С другой стороны, состояние счетчика1 также не меняется из - за "залипа 1ния , что приводит к возможности выдачи на выходе сумматора 4 ложного сигнала годности счетчика 1 в случае его отказа, Для исключения такой возможности во всех .-х тактах работы счетчика 1, где появляется "0" на выходе блока 2, на выходе элемента НЕ 9 формируется " 1", которая разрешает работу элемента И 8 и отпирает элемент И-НЕ 11. За счет этого при приходе положительного фронта -го счетного импульса (например, второго импульса по фиг. 3) на выходе элемента И-НЕ 11 формируется перепад из "1 в 0", и таким образом Р-триггер 13 подготавливается к переключению.При этом элемент И-НЕ 10 закрыт нулевым сигналом с выхода блока 2, Приприходе отрицательного фронта 1-гоимпульса на выходе элемента И-НЕ 11 формируется перепад с "0" на "1"7устанавливающий Р-триггер 13 в состояние с "1" на выходе (за счет записи "1" на Р-вход с входа 19 устройства), Если счетчик 1 работает нормально и не "залипает" (например, состояние 0001), то по поступлении отрицательного фронта 1-го счетного импульса (второй импульс по фиг, 3) состояние на выходе блока 2 коррекции изменяется с "0" на "1", в результате чего элемент И-НЕ 11 запирается нулевым уровнем с элемента НЕ 9, а элемент И-НЕ 10 отпирается. При приходе положительного фронта (1+1)-го счетного импульса (третий импульс по фиг, 3) происходит сброс триггера 13 в состояние с "0"5 10 на выходе через элементы И - НЕ 10,1И 12. Этот же (1+1)-й импульс проходит через элемент И 7 и изменяетсостояние триггера 5,В связи с тем, что сброс триггера13 в "0" происходит с задержкой относительно положительного фронта(д+1)-го импульса, через элемент И 8может пройти кратковременный импульспомехи. Однако этого не происходит,поскольку элемент И 8 запирается нулевым уровнем с выхода элемента НЕ 9,Если счетчик 1 не срабатываетнормально и фиксируется в (1-1)-мсостоянии после прихода (1-1-го импульса (например, после пятого импульса по фиг, 3), то по приходе отрицательного фронта 1-го импульса(шестой импульс по фиг, 3) триггер 13устанавливается в единичное состояние. При "залипании" по приходе положительного Фронта (х+1) - го импульса (седьмой импульс по фиг, 3) триггер 13 в исходное состояние черезэлементы 10, 12 не сбрасывается,так как элемент И-НЕ 10 заперт "0" свыхода блока 2 коррекции,Триггер 13 сохраняет высокий уровень на выходе, поэтому при приходе(+1)-го положительного счетного импульс.а (седьмой импульс по фиг, 3)он проходит через элемент И 8 насчетныи вход триггера 5 и изменяетего состояние, Поскольку при этомсостояние счетчика 1 из-за отказа и,значит, выхода блока 3 не меняетсяотносительно 1-го такта, сигналы свыходов блока 3 и триггера 5 не совпадают и сумматор 4 выдает на выход18 устройства сигнал негодности счетчика 1,Использование сигнала с выходаблока 2 коррекции для выявления "залипания" счетчика 1 позволяет обнаруживать отказы и при прямом, и при реверсивном режиме работы счетчика 1.Сумматор 4 по модулю 2 (фиг, 2) обеспечивает сравнение поступающих на его входы кодов с помощью элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, Фильтрацию кратковременных помех (с длительностью, меньшей длительности тактового импульса) с помощью резистора 21 и конденсатора 22 и формированяе сигнала с помощью элемента НЕ 23. Таким образом, предлагаемое устройство выявляет следующие отказы счетчика 1; полное прекращение даль 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 нейшего счета, начиная с 1-го кода(постоянный отказ типа "Обрыв счетного входа"), кратковременное прекращение перекпючения, например, наодин такт начиная с 1.-го кода (первый вариант отказа типа "Сбой" );нарушение последовательности переключений и переход в один такт от 1-гокода не к (+1)-му, а к (1+к)-му коду (второй вариант отказа типа "Сбой" ),Формула из о брет ения 1. Устройство для контроля счетчика импульсов, содержащее входную и информационные шины, счетный триггер, первый элемент И, блок коррекции, блок свертки по модулю два и сумматор по модулю два, выход, пер-. вый, второй входы которого соединены соответственно с выходной шиной, выходом счетного триггера и выходом блока свертки по модулю два, входы которого соединены соответственно с входами блока коррекции и соединены соответственно с информационными шинами, выход блока коррекции соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены две шины установки, шина единичного потенциала, Р-триггер, элемент ИЛИ, два элемента И-НЕ, второй и третий элементы И и элемент НЕ, выход которого соединен с первым. входом первого элемента И-НЕ и с первым входом второго элемента И, второй, третий входы и выход которого соединены соответственно с входной шиной, с прямым выходом Р-триггера и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента И и со счетным входом счетного триггера, установочный вход которого соединен с первой шиной установки, тактовый вход Э-триггера соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входной шиной и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом элемента НЕ и с выходом блока коррекции, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответст2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что сумматор по модулю два содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, соединенный первым и втоВыходблока 2коррекции Выходы раэрядов счетчика 1 кода 0 0 4.1 7 130 580 8венно с второй шиной установки и с рым входами с первым и вторым входаинвертирующим входом установки нуля ми сумматора по модулю два, выходом - Э-триггера, Р-вход которого соединен с первым выводом реэистора, второй с шиной единичного потенциала, вывод которого соединен с первым5выводом конденсатора и с входом элемента НЕ, соединенного выходом с выходом сумматора по модулю два, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной устройства.1307580 РрСт 2 рС 77 сп Ох. 19 Выл.16 Юл.2 дых ТгЮ Вых. Тг 13 ых.АД Оьхставитель С.Ранохред М,Ходанич орректор И.Мус Рыбченко едакт Заказ 1641/ аж 902рственного комиобретений и отк