Счетное устройство с контролем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 60630 А 9) 1)5 Н 03 К 21/40 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ троля работы двоичных с степенью надежности 3 ния независимого конт нала. Сущность изоб устройство с контроле рядный двоичный счетч ра 2.1, 2.2, два суммат сравнения, пять элемен 22, шесть элементов 10 задержки, Кформир импульсов, дополнител ный двоичный счетчи ный формирователь 19 21. 1 з.п. ф-лы, 4 ил,из жки, первый элемент И 15, вход 16 и выход 17 устройства, дополнительный 2-разрядный двоичный счетчик 18, дополнительный формирователь 19 импульсов, шестой элемент 20 задержки, ключ 21 и пятый элемент ИЛИ 22. Причем вход 16 устройства соединен с входом шестого элемента 20 задержки, со счетным входом дополнительноо 2-разрядного двоичного счетчика 18 и со счетным входом К-разрядного двоичного счетчика 1, выходы которого, начиная с третьего, соединены с входами формирователей 9,1 - 9. Кимпульсов, выходы которых соединены с входами шифратора 2.1, а также, начиная с третьего формирователя, с входами второго шифратора 2.2. Выходы шифратора 2.1 соединены с входами первого элемента ИЛИ 5, а также, кроме первого выхода, соединены с информационными входами, начиная с второго, сумматора 3,1,О С) ,М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Особое конструкторское бюро Прводственного объединения "РЕОМ"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1150754, кл, Н 03 К 21/40, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 1660173, кл. Н 03 К 21/40, 31.05.89,(57) Итехник зобретение относится к импульсной е и может быть использовано для конИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков.Целью изобретения является повышение надежности устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема счетного устройства с контролем; на фиг. 2 - пример выполнения ключа; на фиг. 3 - таблица состояний М-разрядного двоичного счетчика; на фиг,4 показаны временные диаграммы работы устройства,Счетное устройство с контролем содержит Й-разрядный двоичный счетчик 1, первый 2,1 и второй 2.2 шифраторы, первый 3.1 и второй 3.2 сумматоры, блок 4 сравнения, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 элементы ИЛИ, йформирователей 9.1-9. Мимпульсов, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 и пятый 14 элементы задерчетчиков с высокои а счет формироваролирующего сигретения: счетное м содержит й-разик 1, два шифратоора 3,1, 3,2, блок 4 тов ИЛИ 5, 6,7,8, , 11, 12, 13, 14, 20 ователя 9.1 - 9.Иьный двухразрядк 18, дополнительимпульсов, ключвыходы которого соединены с первыми входами блока 4 сравнения. Выходы шифратора 2.2 соединены с входами второго элемента ИЛИ 6, а также, кроме первого выхода, соединены с информационными входами, начиная со второго, сумматора 3,2, выходы которого соединены с вторыми входами блока 4 сравнения, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 15, Первый вход элемента ИЛИ 7 соединен с первым выходом шифратора 2.1, второй вход - с входом элемента 11 задержки и с выходом первого разряда счетчика 1, а выход - с первым информационным входом сумматора 3.1, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания и вход сброса которого соединены соответственно с входом элемента 11 задержки, с выходом элемента 12 задержки и с выходом переноса счетчика 1, Первый вход элемента ИЛИ 8 соединен с первым выходом шифратора 2.2, второй вход - с выходом третьего разряда счетчика 1 и с входом элемента 13 задержки, а выход - с первым информационным входом сумматора 3,2, управляющий вход суммирования, управляющий вход вычитания и вход сброса которо.о соединены соответственно с выходом элемента 13 задержки, с выходом элемента 14 задержки и с выходом переноса счетчика 1, Выход элемента ИЛИ 5 соединен с входом элемента 12 задержки, выход которого через элемент 10 задержки соединен с вторым входом элемента И 15, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с входом элемента 14 задержки. Выходы первого и второго разрядов и инверсный выход второго разряда дополнительного счетчика 18 соединены соответственно с первым входом ключа 21, с третьим входом ключа 21 и с входом дополнительного формирователя 19 импульсов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 5, Второй и четвертый входы ключа 21 соединены с выходами соответственно первого и второго разрядов счетчика 1, а информационный вход и выход ключа 21 соединены соответственно с выходом элемента 20 задержки и с первым входом элемента ИЛИ 22, выход которого является выходом 17 устройства,Ключ 21 содержит первый 23 и второй 24 элементы сравнения, элемент И 25 и элемент ИЛИ 26, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого 23 и второго 24 элементов сравнения, Выход элемента ИЛИ 26 соединен с вторым входом элемента И 25, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом40 единиц от состояния к состоянию (Л 1) счетчика 1, в столбце 31 количество единиц в 45 50 55 15 20 25 30 35 ключа, Первый, второй, третий, четвертый входы ключа соединены соответственно с первым, вторым входами соответственно первого 23 и второго 24 элементов сравнения.Ключ 21 пропускает сигнал, присутствующий на его информационном входе при условии присутствия на первом и втором или третьем и четвертом входах сигналов разного логического уровня, т.е, представляет собой схему сравнения двухразрядного двоичного кода, разрешающую прохождение сигнала с информационного входа на выход в случае неравенства кодов,Дополнительный формирователь 19 предназначен для формирования коротких импульсов по переднему фронту сигнала с инверсного выхода второго разряда счетчика 18. Может представлять собой обычную дифцепочку.Время задержки элемента 20 определяется временем переходных процессов в дополнительном счетчике 18, Описание других устройств и остальные особенности устройства приведены в описании известного изобретения,Сущность работы устройства заключается в определении количества единиц в двоичном коде счетчика с помощью двух сумматоров по разным каналам и последующем сравнении содержимого сумматоров, которое при нормальной работе устройства на момент сравнения должно быть одинаковым. На фиг. 3 представлена таблица, в которой показаны в столбце 27 значения М счетчика 1 в десятичном коде, в столбце 28 состояния счетчика 1 в двоичном коде, в столбце 29 количество единиц в двоичном коде, в столбце 30 изменение количества двоичном коде для состояний счетчика 1,при которых значение Л 1 отрицательное, в столбце 32 изменение количества единиц для состояния столбца 31 (Л 2). Как видно из таблицы фиг. 3, количество единиц в двоичном коде счетчика 1 изменяется по определенному закону, а именно а) при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу Л 1 = + 1; б) при установлении второго разряда счетчика 1 в единицу Л 1 = =0; в) при установлении третьего, четвертого, пятого и т,д. разрядов счетчика 1 в единицу 1 равна соответственно -1, -2, -3 и т,д,Кроме того, как видно из столбца 32 для состояний счетчика 1, при которых значение Ь 1 отрицательное, последовательность значений Л 2 повторяет последователь 1760630ность значений Ь 1, но при этом Л 2=1 при установлении в единицу третьего разряда счетчика 1, Л 2 = 0 при установлении в единицу четвертого разряда, Л 2 = -1, -2, -3 при установлении в единицу соответственно пятого, шестого, седьмого разрядов и т,д, Таким образом, для контроля работы счетчика 1 достаточно производить сравнение значений сумматоров 3.1 и 3.2 (соответственно, столбцы 29 и 31 таблицы на фиг, 3) в моменты, когда Ь 1 имеет отрицательное значение, Кроме того, контроль первого и второго разрядов счетчика 1 производится при помощи дублирующего дополнительного счетчика 18, а контролирующий сигнал формируется дополнительно с входного импульса, предназначенного для счета, и с второго разряда дополнительного счетчика 18.Устройство работает следующим образом,Временные диаграммы работы элементов устройства показаны на фиг, 4, где 1 - 1 1 - 5 - выходы счетчика 1 соответственно разрядам 1 5;штриховкой показаны сигналы с выходов соответствующих элементов задержки; для диаграмм 18 - 1.1 - 1, 3.1 и 3.2 кружками обозначены правильные состояния, а треугольниками - неправильные (результаты сбоев).С приходом первого импульса первый разряд счетчика 1 устанавливается в единицу, Сигнал с первого разряда счетчика 1 поступает через элемент ИЛИ 7 на первый информационный вход сумматора 3,1 и через элемент 11 задержки на управляющий вход суммирования сумматора 3.1, Таким образом, при установлении первого разряда счетчика 1 в единицу в сумматор 3.1 прибавляется единица, Счетные импульсы с входа 16 устройства поступают также на дополнительный счетчик 18. При неравенстве состояний первых или вторых разрядов счетчиков 1 и 18 сигнал с выхода элемента 20 задержки поступает через открытый ключ 21 и через элемент ИЛИ 22 на выход 17 устройства, сигнализируя о сбое в работе устройства.При установлении третьего разряда счетчика 1 в единицу на выходе формирователя 9,1 появляется сигнал, поступающий на вход шифратора 2.1, на выходе которого появляется код единицы, поступающий через элемент ИЛИ 7 на информационный вход сумматора 3.1. Этот сигнал через элемент ИЛИ 5 и элемент 12 задержки поступает на управляющий вход вычитания сумматора 3.1, производя вычитание единицы из его содержимого, Аналогичные действия производит (дублирует) сигнал, поступающий с инверсного выхода 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 счетчика 18 через формирователь 19 на элемент ИЛИ 5. Кроме того, сигнал с третьего разряда счетчика 1 поступает через элемент ИЛИ 8 на первый информационный вход сумматора 3.2 и через элемент 13 задержки на управляющий вход суммирования сумматора 3.2, увеличивая его содержимое на единицу. Аналогично описанному работает устройство при установлении четвертого и пятого разрядов счетчика 1 в единицу с тем отличием, что при установлении в единицу следующих разрядов счетчика 1 на информационные входы сумматоров 3,1 и 3.2 поступают с шифраторов 2.1 и 2,2 соответствующие разрядам коды. При установлении пятого разряда счетчика 1 в единицу в сумматоре 3.2 вычитается единица, при установлении шестого разряда -двойка и т.дСигнал с выхода элемента ИЛИ 5 через элемент 12 задержки и через элемент 10 задержки поступает на второй вход элемента И 15, на первый вход которого поступает сигнал с выхода блока 4 сравнения. При равенстве содержимого в сумматорах 3.1 и 3.2 на инверсном выходе блока 4 сравнения сигнал отсутствует, поэтому сигнал сбоя на выходе ",7 устройства также отсутствует, в противном случае на выходе 17 устройства появляется сигнал, фиксирующий сбой в работе счетчика 1. При неработающем счетчике 1 сигнал ошибки формируется по цепи; вход 16 устройства - элемент 20 задержки - выход 17 устройства. По этой же цепи формируется сигнал ошибки при неверно работающих первых двух разрядах счетчика 1 или при сбоях счетчика 18, При отсутствии сигналов с третьего разряда счетчика 1 контролирующий сигнал формируется по цепи: второй разряд счетчика 18 - формирователь 19 - элемент ИЛИ 5 - элемент 12 задержки - элемент 10 задержки - элемент И 15 (если содержимое сумматоров 3.1 и 3.2 не равно) - элемент ИЛИ 22 - выход 17 устройства.Таким образом, счетное устройство с контролем производит подсчет числа импульсов, поступающих на его вход, с проверкой достоверности работы счетчика путем динамического сравнения значений двух сумматооов, содержимое которых формируется по разным каналам, а также путем сравнения работы младших разрядов основного счетчика с работой дополнительно счетчика.Формула изобретения 1. Счетное устройство с контролем по авт. св. М 1660173, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него введены дополнительный двух- разрядный счетчик, дополнительныйформирователь импульсов, пятый элемент ИЛИ, шестой элемент задержки и ключ, вход шестого элемента задержки соединен с входом устройства и со счетным входом дополнительного двухразрядного двоична го счетчика, прямой выход первого разряда которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к прямому выходу второго разряда дополнительного двухразрядного двоичного счетчика, инвер сный выход которого соединен с входом дополнительного формирователя импульсов, выход которого соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, выход первого и второго разрядов И-разрядного двоичного 15 счетчика соединен соответственно с вторым и четвертым входами ключа, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом шестого элементазадержки и первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к выходу устройства. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ключ содержит первый и второй элементы сравнения, элемент ИЛИ и элемент И, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом ключа, первый - четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами соответственно первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И. Рг71760630 Г 3 Ф Х Б 7 8 У 1 Р 11 1 РО 1 Хю 17Составитель Т. Бестемьяновактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Н. Слободяник Заказ 3192 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10