Устройство ввода поправок в хранитель времени

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО,)4 0 04 Е 5/14 ЗСЕСОИИВЯи " 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ВВОДА ПОПРАВОК В ХРАНИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ по авт.св,Р 82418, о т л и ч а ю щ е .: с ятем, что, с целью повышения надежности, в устройство введены и+1элементов И-НЕ, и+1 счетчиков контроля, п полусумматоров, второй итретий элементы ИЛИ, третий элементИ, элемент НЕ, триггер, формирова -тель и и+1 кнопок, причем выходывсех элементов И-НЕ соединены с тактовыми входами соответствующихсчетчиков контроля, выходы всех по-лусумматоров через второй элементИЛИ соединены с первым входом третьего элемента И, первые входы каждого из первых и элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами.элементов И, первый вход последнего,(и+1)-го элемента И-НЕ соединен свыходом элемента ИЛИ, а вторые входы каждого элемента И-ЦЕ соединеныс соответствующей кнопкой, выходыпервых и счетчиков контроля соединены с первым входом соответствующего полусумматора. а выход последнего, (и+1)-го счетчика контролячерез элемент НЕ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с 1)-входом триггера, С-вход которого соединен с первым выходом формирователя, В-вход - с входом Установка" устройства, а выход - с. выходом "Неисправен" устройства, второй вход формирователя соединен свыходом генератора, второй выход формирователя соединен с В-входом. каждого из и+1 счетчиков контроля, второй вход третьего элемента И соединен с входом "Блокировка" устройства, а вторые входы полусумма- торов - с соответствующими выходами кольцевого регистра сдвига,2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь содержит счетчик, элемент НЕ, два элемента И и делитель частоты, счетный вход которого соединен с вторым входом формирователя, установочный вход - с установочным входом счетчика,и с первым входом формирователя, а выход - со счетным,входом счетчика, выход первого разряда которого соединен с первыми входами двух элементов И, выходвторого разряда соединен с вторымвходом второго элемента И и черезэлемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, а выход третьего разряда - с третьими входами двух элементов И, выход первого элемента Исоединен с первым выходом формирователя, а выход второго элемента Ис вторым выходом формирователя, 1173382 21 О 20 30 40 Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для надежного счета и деления частоты следования импульсов в условиях сбоеви отказов отдельных элементов,По основному авт.сн. М 824118известно устройстно.ннода поправокн хранитель времени, содержащее генератор,. выход которого соединен смногоотводной линией задержки, отводы которой подключены к первымвходам днухнходовых элементов И,вторые входы которых подключены квыходам разрядон кольцевого регистра сдвига, а выходы через элементИЛИ соединены с входом хранителявремени, дна ВБ-триггера, входыпервого из которых соединены с шинами сигнала знака поправки, а выходы соединены с первыми входами двухурехвходовых элементов И, выходыкоторых подключены к входам кольцевого регистра сдвига, вторые входытрехвходоных элементов И подключенык выходу второго ВБ-триггера, Б-входкоторого соединен с шиной сигналапоправки, а В-вход подключен к выходу счетчика, элемент задержки идополнительный элемент ИЛИ, входкоторого соединен с выходами трехнходовых элементов И, а выход под- ключен к входу счетчика, причем третий вход перного трехвходового элемента И непосредственно, а третийвход нторого трехвходового элементаИ - через элемент .задержки, соединеныс входом хранителя нремени,При некоторых отказах элементовИ возможно подключение к входу хранителя времени отвода линии задержки, соседнего с правильно подключенным отводом, Данная неисправностьприводит к тому, что при последующем вводе поправки на вход хранителявремени начинает поступать импульсная последовательность удвоенной частоты, а при скважности, равнойдвум, постоянный потенциал. Зто ведет к полному сбою хранителя време -, ни, Необнаруженные отказы приводятк тому, что в хранителе времени про,исходит сбой шкалы формируемых меток нремени,Цель изобретения - повышение надежности устройства,На фиг.изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства, на фрг. 3 - временные диаграммы, работы формирователя.Устройство содержит генератор 1, линию 2 задержки, например, с тремя ответвлениями, группу элементов И 3-5, элемент ИЛИ 6, хранитель 7 времени, ВБ-триггеры 8 и 9, первый и нторой элементы И 10 и 11, кольцевой регистр 12 сдвига, дополнительный элемент ИЛИ 13, счетчик 14,дополнительную линию 15 задержки,четыре элемента И-НЕ6-19, четыресчетчика 20-23 контроля, три полусумматора 24-.26, второй элементИЛИ 27, третий элемент И 28, эле-мент НЕ 29, третий элемент ИЛИ 30,триггер 31, формирователь 32 и четыре кнопки 33-36. Выходы элементовИ-НЕ 16-19 соединены с тактовымивходами соответствующих счетчиков20-23, а выходы полусумматоров 2426 через элемент ИЛИ 27 соединеныс первым входом элемента И 28. Выход генератора 1 соединен с входомлинии 2 задержки, отводы которойсоединены с первым входом элементовИ 3-5, вторые входы которых соединены с выходами соответственно А,В, С кольцевого регистра 12 сдвига, а выходы - через элемент ИЛИ 6с ходом хранителя 7 времени, Первые входы элементов И 10 и 11 соединены соответственно с прямым иинверсным выходом ВБ-триггера 8,входы Б и В которого соединены свходами 37 и 38 ввода знака поправки соответственно, вторые входыэлементов .И 10 и 11 соединены с прямым выходом триггера 9, а выходыс управляющими входами регистра 12сдвига и через элемент ИЛИ 13 исчетчик 14 с В-входом ВБ-триггера9, Б-вход которого соединен с входом 39 ввода поправки, Выход элемента ИЛИ 6 через линию 15 задержки соединен с третьим входом элемен"та И О и непосредственно - с третьим входом элемента И 11, Первыевходы элементов И-НЕ 16-18 соединенысоответстненно с выходами элементов И 3-5 группы первый вход элемента И-ЕЕ 19 соединен с выходомэлемента ИЛИ 6, а вторые входы каждого элемента И-НЕ 16-19 соединеныс соответствующей кнопкой 33-36,Выходы счетчиков 20-22 соединены соответственно с первыми входами полу"сумматоров 24-26, а выход счетчика323 через элемент НЕ 29 соединен с первым входом элемента ИЛИ 30, второй вход которого соединен с выходом элемента И 28, а выход - с входом триггера 31, С-вход триггера 31 соединен с первым выходом формирователя 32, В-вход - с входом 40 "Установка" устройства и с первым входом формирователя 32, а выход - с выходом 41 "Неисправен" устройстна. Второй нход формирователя 32 соединен с выходом генератора 1, второй выход формирователя 32 соединен с В-входом каждого счетчика 20- 23, второй вход элемента И 28 соединен с входом 42 "Блокировка" устройства, а нторые входы полусумма- торов 24-26 - с выходами А, В, С кольцевого регистра сдвига соответственно.Формирователь 32 состоит из делителя 43 частоты, счетчика 44, элемента НЕ 45 и элементов И 46 и 47. Счетныи вход делителя 43 соединен с вторым входом формирователя 32, установочный вход делителя 43 соединен с установочным входом счетчика 44 и с первым входом формирователя 32, а выход делителя 43 соединен со счетным входом счетчика 44 выход первого разряда которого соединен с первыми входами элементов И 46 и .47, выход второго разряда соединен с вторым входом элемента И 47 и через инвертор 45 - с вторым входом элемента И 46, а выход третьего разряда - с третьими входами элементов И 46 и 47, Выход элемента И 46 соединен с первым входом формирователя 32, а выход элемента И 47 - с нто - рым выходом формирователя 32.Введение дополнительных элементов и связей позволяет путем контроля ,подключения отводов линии задержки к входу хранителя времени с помощью счетчиков контроля и полусумматоров постоянно определять состояние исправности устройства ввода поправки или его неисправности, приводящей к неисправной работе хранителя времени.Повышение надежности обеспечивается за счет возможности своевременного выявления неисправности дополнительно введенных элементов и связей путем контроля их исправности без нарушения работы хранителя Йремени благодаря введению элементов И-НЕ с кнопками. Возможность73382такой пронерки позволяет достичь высокой надежности хранителя времени даже при долговременной непрерывной работеУстройстно работает следующим образом,После включения устройства (фиг.1на вход 40 "Установка" подается импульс, устанавливающий триггер 31 н состояние 0", Этот же импульсустанавливает в нулевое положениеделитель 43 и счетчик 44 формирователя 32. Предварительно рассматривают режим без ввода поправки. Приэтом на входе 42 "Блокировка" име-ется логическая и"С выхода генераторана вход линии 2 задержки(фиг. 2 а) поступает импульсная последовательность опорной частоты,На выходах кольцевого регистра12 сдвига имеется унитарный код,например, содержащий единственнуюлогическую 1 на его выходе В(фиг, 2 б), на остальных выходахкольцевого регистра 1.2 сдвига приэтом "0" (фиг. 2 в), Импульсы(н данном примере с второго отводалинии 2 задержки) через открытыйэлемент И 4 и элемент ИЛИ 6 поступают на вход хранителя 7 времени,Кнопки 33-36 отключены, и поэтому ка вторые входы элементовИ-НЕ 16-19 поступает логическая .Импульсы с выхода элемента И 4через открытый элемент И - НЕ 17,а с выхода элемента ИЛИ 6 черезоткрытый элемент И-НЕ 19 поступаютсоответственно на С-входы счетчиков 21 и 24 с коэффициентом пересчета Е. Коэффициент пересчета К 40 счетчиков 20-23 выбран таким образом, чтобы обеспечить бессбойнуюработу логических элементов, включенных на выходе указанных счетчиков. На В-входы счетчиков 20-23 свторого выхода формирователя 32(выход элемента И 47) поступаютимпульсы сброса (фиг. 2 г), которые формируются следующим образом,Импульсная последовательность 50 с периодом Т поступает на входделителя 43 частоты с коэффициентом деления ш, с выхода которогоимпульсная последовательность периодом Т=шТ поступает на вход счет-, 55 чика (фиг, За). На выходе первого,второго, третьего разрядов счетчика 44 формируются импульсные последовательности(фиг, Зб, в, г соот173382ветственно), Импульсы сброса Формируются на выходе элемента И 47(Фиг. Зд) таким образом, что данный импульс соответствует состоянию "11" счетчика 44, КоэФфициент деления п 1 делителя 43 частоты выбран таким, чтобы период следования импульсов сброса с выхода элементов И 47 был равен периоду счета счетчиков 20-23. Так как коэффициент пересчета счетчика 44 равен 8, как это следует из сопоставления фнг.За и Фиг. Зг, то О 45 На выходе того из счетчиков 20- 22, на вход которого поступает импульсная последовательность (в дан ном случае этот счетчик 21), а также на выходе счетчика 23 одновременгно формируются импульсы (соответственно фиг, 2 д, ж), а на выходе остальных счетчиков 20-22 (в данном 25 случае это счетчики 20 и 22 )остается уровень логического "0" (фиг,2 е).На выходе элемента И 48 формирователя 32 вырабатываются импульсы такта контроля (Фиг, Зе), соответствующие состоянию "101" счетчика 44, Поэтому указанные импульсы опережают импульсы сброса с выхода элемента И 47 формирователя 32, а фронт каждого импульса такта контроля35 совпадает по времени с логической "1" на выходе счетчиков 20-22, в данном случае счетчиков 21-23 (фиг. 2 э). В момент фронтов указанных импульсов кодовая комбинация40 на первых входах полусумматоров 24- 26 совпадает с кодовой комбинацией на выходах регистров 12 сдвига, и на выходе каждого полусумматора присутствует логический "0".Уровень логического 0 с выхода каждого полусумматора 24-26 через элемент ИЛИ 27 и открытый элемент И 28 поступает на второй вход элемен - та ИЛИ 30, на первый вход которого50 Поступает также уровень логического 0" - проинвертиров анная инвертором 29 логическая "1" с выхода счетчика 23, Таким образом, в момент, совпадающий с фронтом каждого импульс такта контроля с выхода формирова 55 теля 32, на 0-входе триггера 31 име 11ется уровень логического 0 , триггер 31 остается в нулевом состоянии,и на выходе 4 Неисправен" устройства отсутствует сигнал неисправности,В предлагаемом устройстве отказ,приводящий к изменению или пропаданию импульсной последовательностина входе хранителя 7 времени при отсутствии ввода поправки, обнаруживается следующим образом,Пропадание импульсной последовательности на входе хранителя времениприводитк тому, что на вход счетчика23 через элемент И-НЕ 19 не поступает импульсная последовательность,счетчик 23 остается в состоянии"О", поэтому через инвертор 29 иэлемент ИЛИ 30 на О-вход триггера31 поступает постоянная логическая"1", При поступлении на С-вход триггера 31 фронта импульса такта контроля с второго выхода формирователя32 триггер 31 опрокидывается в "1",На выходе 41 "Неисправен" устройства сказывается постоянный р-потенциал- сигнал неисправности.Отказы, не обнаруживаемые с помощью счетчика 23, обнаруживаются спомощью счетчиков 20-22, Пусть в результате отказа произошло неправильное подключение отвода, напримерпервого, Такой отказ с помощью счетчика 23 не обнаруживается, Но приэтом поступают импульсы через элементИ-НЕ 18 на вход счетчика 22, и наего выходе формируется положительный импульс, Благодаря тому, что навыходе кольцевого регистра 12 .сдвига имеется логический "О,положитель-:ный импульс с выхода счетчика 22проходит через полусумматор 26, азатем через элементы ИЛИ 27, И 28 иИЛИ 30 на вход триггера 31, Такимобразом, в момент, совпадающий сфронтом импульса такта контроля свыхода формирователя 32, на входетриггера 31 имеется уровень логической "1" и триггер 31 опрокидывается в "1", На выходе 41 "Неисправен"устройства Формируется постоянныйпотенциал 1 - сигнал неисправности,Таким образом, производится обнаружение любой, в том числе и многократной, неисправности, приводящей к искажению или пропаданию импульсной последовательности на входе хранителя 7 времени в режимеработы при отсутствии ввода поправки, Действительно, счетчики 20 - 221733 Цепь контроля, содержащая элемент И-НЕ 19, счетчик 23, инвертор29, элемент ИЛИ 30 и триггер 31, контролируется также без искажения 40сигнала на входе хранителя 7 времени путем нажатия кнопки 36, закрывающий элемент И-НЕ 19. В отличие от ранее рассмотренных цепей контроля, контроль данной цепи может 45выполняться независимо от номера подключенного отвода линии 2 задержки. и полусумматоры 24-26 контролируютподключенные отводы линии 2 задержки путем контроля всех выходов элементов И 3-5 группы а счетчик 23с инвертором 29 обеспечивает контроль выхода элемента ИЛИ б,соединенного с входом хранителя 7 времени,Непосредственно .перед вводом каждого дискрета поправки на вход 42 О"Блокировка" подается логический0 , При вводе поправки происходитизменение кодовой комбинации навыходах кольцевого регистра 1 2сдвига . Пусть , например , вводится5один ди скр ет поправки в сторону з апа здыв ания, Происходит изменение кодо вой омбинации О 1 О ( соот ветств енно н а выходах А , В, С кольцевогорегистра 1 2 сдвига) н а кодовую ком Обинацию 1 00 ( фи г, 2 б , в ) , ЭлементИ 4 закрывается по второму входу ,а элемент И 3 по второму входу о ткрывае т ся, Второй отвод линии 2задержки отключается от входа хранителя 7 времени, а третий отвод подключае тс я,Благодаря наличию уровня логиче с ко го " 0" на входе 4 2 " Бл окировка"во время подключения отводов .закрыт ЗО.элемент И 28, поэтому оказываетсяненужной взаимная синхронизация работы счетчиков 20-22 и момента переключения отводов линии 2 задержкитак как в случае формирования уровня логической "1" на выходе любогоиэ полусумматоров в момент переключения данный сигнал не проходитна 2-вход триггера 31.Несмотря на указанную блокировку, контроль не прекращается благодаря наличию цепи контроля, состоящей из элемента И-НЕ 9, счетчика23, инвертора 29 и элемента ИЛИ 30.Через промежуток времени, заведомо достаточный для окончания переходных процессов в устройстве припереключении отводов линии 2 задерж 82 8ки, прекращается подача уровнялогического "0" на вход 4 "Блокировка , Выявление неисправностей, приводящих к пропуску неисправностейна входе хранителя 7 времени, производится путем периодического контроля без нарушения работы хнанителя7 времени следующим образом.После ввода дискрета поправкиоператор нажимает кнопку из числакнопок 33-35, соответствующую цепиконтроля подКлюченного отвода, В данном случае оператор нажимает кнопку ЗЗ, При этом закрывается элементИ-НЕ 16, на счетчик 20 перестаетпоступать импульсная последовательность с выхода элемента И 3, на выходе счетчика 20 остается постоянный уровень логического "0", навыходе полусумматора 24 формируется логическая "1", что приводит копрокидыванию триггера 3 в "1",и на выходе 41 "Неисправен" появляется сигнал неисправности, Подачейимпульса на вход 40 "Установка"триггер возвращается в исходноесостояние, Таким образом, с каждымвведенным дискретом производится кон.троль очередной цепи из числа цепейконтроля, содержащих элементы ИНЕ 16-18, счетчик 20-22, полусумматоры 24-26, элементы ИЛИ 27, И 28,ИЛИ 30 и триггер 3 без искаженияимпульсной последовательности навходе хранителя 7 времени, 1113382173382 Составитель С,1 Цербаков Техред М,Надь Корректор М,Самборская Редактор Е. Копча Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 5051/47 Тираж 406 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5