Резервированное счетное устройство

.фР,ЗД, 1 Т ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 1023663, кл. Н 03 К 23/00, 1981.Авторское свидетельство СССР 9 1099389 кл. Н 03 К 23/00, 1983. (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах различного назначения. Цель изобретения - повьппение надежности функционирования устройства - достигается за счет введения новых функщональных связей, обеспечивающих регулярную регененерацию информации в нескольких независимо работающих счетчиках. Один канал резервированного счетного устройства содержит гп счетчиков 1.1-1.тп,регистр 2,блок 3 записи информации, блок 4управления, мажоритарные элементы 5и 6, элемент ИЛИ 7, распределитель 8импульсов, счетные входы 9.1-9,2,синхронизирующий вход 1 О, "Сброс" 11управляющий вход 12, информационныйвход 13, информационные обменныевходы 14, обменные синхронизирующиевходы. 15, выходную информационнуюшину 16, тактовый выход 17, Структурные схемы блоков записи информациии блока управления и временные диаграммы, поясняющие работу устройстваприводятся в описании изобретения.2 з.п. ф - лы, 4 ил,35 Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и можетнайти применение в цифровых устройствах различного назначения,5Целью изобретения является повышение надежности функционирования,что достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих регулярную регенерациюинформации в нескольких независимоработающих счетчиках.На фиг.1 показана структурная схема одного канала резервированногосчетного устройства; на Фиг.2 - струк турная схема блока записи информации; на фиг.З - структурная схемаблока управ, пения; на фиг.4 - диаграмма временных соотношений одного канала резервированного счетного устройства,Один канал резервированного счетного устройства (фиг.1) содержит шсчетчиков 1,1-1.ш, регистр 2, блок 3записи информации, блок 4 управления, первый и второй мажоритарныеэлементы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, распределитель 8 импульсов, счетные входы 9,1-9.2, синхронизирующий вход 10,вход "Сброс" 11, управляющий вход 12, 30информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные синхронизирующие входы 15, выходнуюинформационную шину 16 тактовыйвыход 17.Блок 3 записи информации (фиг.2)содержит элемент ИЛИ 18, инвертор19, триггер 20, элементы И 21 - 23,тактовый вход 24, первый и второйинформационные входы 25 и 26, управляющий вход 27, вход "Сброс" 28,информационный выход 29, тактовыйвыход 30.Блок 4 управления (фиг.З) содержит триггеры 31 - 34, элементы И 35 - 4538, элемент ИЛИ 39, инвертор 39,инвертор 40, вход "Пуск" 41, синхронизирующий вход 42, вход "Конец ТИ"43, вход "Сброс" 44, управляющийвход 45, вход "Начало ТИ" 46, вход 5 О"Конец регенерации" 47, тактовый выход 48, сикхронизирующий выход 49,управляющий выход 50.В каждом канале резервированногосчетного устройства информационныеобменные входы 14 первого мажоритарного элемента 5 соединены с информационными обменными входами 14 мажоритарного элемента 5 остальных каналов",выход первого мажоритарного элемента 5 соединен с последовательным информационным входом регистра 2, параллельные входы которого соединены с выходами счетчиков 11 вш, тактовый выход 48 блока 4 управления соединен с тактовым входом регистра 2, выходы которого соединены с параллельными входами счечиков 1,1-1,ш, управляющий выход 50 блока 4 управления соединен с управляющим входом 27 блока 3 записи информации, первый информационный вход 25 которого соединен с выходом старшего разряда регистра 2, а его второй информационный вход 26 соединен с информационным входом 13 устройства, вход 11 устройства "Сброс" соединен с входом 28 "Сброс" блока 3 записи информации и с входом 44 "Сброс" блока 4 управления, управляющий вход 45 которого соединен с управляющим входом 12 устройства, синхронизирующий вход 10 которого соединен с синхронизирующим входом 42 блока 4 управления, с синхронизирующим входом распределителя 8 импульсов и с тактовым 24 входом блока 3 записи информации, входы элемента ИЛИ 7 соединены со счетными входами 9,1-9.2 канала устройства и соединены соответственно .со счетными входами счетчиков 1,в 1.ш, выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом 41 "Пуск" блока 4 управления, синхронизируюший выход 49 которого соединен с входом второго мажоритарного элемента 6, синхронизирующие обменные входы 15 второго мажоритарного элемента 6 соединены с синхронизирующими обменными входами 15 вторых мажоритарных элементов 6 остальных каналов, выход второго мажоритарного элемента 6 соединен с входом установки в 0" распределителя 8 импульсов, вход разрешения записи регистра 2 соединен с первым выходом распределителя 8 импульсов, второй и предпоследний выходы которого соединены с входами "Начало ТИ" 46 и "Конец ТИ" 43 блока 4 управления, вход 46 "Конец регенерации" блока 4 управления соединен с последним выходом распределителя 8 импульсов и входами разрешения записи счетчиков 1,1-1.й, тактовый выход 1.7 устройства соединен с тактовым выходом 30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 с входом первого мажоритарного элефмента 5.В блоке 3 записи информации первый вход первого элемента И 21 соединен с тактовым входом триггера 20 и с тактовым входом 24 блока 3 записи информации, второй вход первого элемента И 21 соединен с выходом инвертора 19 и с первым входом второго элемента И 22, выход которого соединен с первым входом, элемента ИЛИ 18, первый вход третьего элемента И 23 соединен с первым информационным входом 25 блока 3 записи информации, второй информационный вход 26 которого соединен с вторым входом второго элемента И 32, вход инвертора 19 соединен с вторым входом третьего элемента И 23 и с управляющим входом 27 блока 3 записи информации, вход 28 "Сброс" которого соединен с входом В-триггера 20, выход первого элемента И 21 соединен с тактовым выходом 30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с выходом триггера 20, информационный вход триггера 20 соединен с выходом третьего элемента И 23.В блоке 4 управления вход инвертора 40 соединен с тактовым входом первого триггера 31 и с синхронизирующим входом 42 блока 4 управления, вход 41 "Пуск" блока 4 управления соединен с первым входом первого элемента И 35, выход .которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 39, вход "Конец регенерации" 47 блока 4 управления соединен с тактовым входом второго триггера 32, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 36, выход инвертора 40 соединен с вторым входом второго элемента И 36, с тактовым входом третьего триггера 33 и с первым входом третьего элемента И 37, второй вход которого соединен с информационным входом первого триггера 31 и с входом "Конец ТИ" 43 блока 4 управления, вход "Сброс" 44 которого соединен с входами В первого 31 и второго 32 триггеров, с входом Б третьего триггера 33, с вторым входом элемента ИЛИ 39, с первым входом В четвертого триггера 34, вход 46 "Начало ТИ" блока 4 управления соединен с входом Б второго триггера 32 и с первым входом четвертого элемента И 38, выход которого соединен с входом Б четвертого триггера 34, выход третьего элемента И 37 соединен с вторым входом Б четвертого триггера 34, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 35 и с управляющим выходом 50 блока 4 управления, выход первого триггера 31 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 39, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера 33, выход второго элемента И 36 соединен с тактовым выходом 48 блока 4 управления, управляющий вход 45 которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 38, выход третьего триггера 33 соединен с синхронизирующим выходом 49 блока 4 управления, информационный вход второго триггера 32 соединен с потенциалом "Лог.0".На фиг.4 приведены диаграммы а, б,в,г,д,е,ж,з,и,к,л,м,н,о соответственно сигналов на синхронизирующем входе 10., входе 11 "Сброс", синхронизирующем выходе 49 блока 4, на первом, втором и предпоследнем выходах распределителя 8, тактовом выходе 48 блока 4, на последнем выходе распределителя 8, выходе элемента ИЛИ 7, выходе мажоритарного элемента 5, управляющем входе 12, управляющем выходе 50 блока 4, тактовом выходе 17, информационном входе 13. Для обеспечения регенерации (восстановления) информации в нескольких,независимо работающих счетчиках необходимо использовать регистр с.количеством разрядов п, равным суммарному количеству разрядов всех ш счетчиков, В этом случае распределитель8 имеет и+2 выхода. Регенерация информации в предложенном устройствеосуществляется в интервале междусчетными импульсами разных счетчиков,причем для регенерации информациинеобходим интервал времени (п+2)згде п - количество разрядов регистра;- период следования входныхсинхросигналов. Таким образом, регенерация информации происходит в интервалы времени между счетными импульсами, превышающими (п+2) . Еслиинтервал времени между счетнымк импульсами велик, то регенерация информации будет происходить периодическимчерез (и+2)Устройство работает следующимобразом.Перед началом работы по сигналу"Сброс" по входу 11 блок 4 управле 5иия и блок 3 записи информации устанавливаются в исходное состояние,В исходное состояние устанавливаютсятакже счетчики 1,1-1.ш и регистр 2,но их установка может бытьпроизведена двумя способами. Первый способустановки счетчиков 1.1-1,ш и регистра 2 может быть осуществлен по сигналу "Сброс" (не показан), а второйспособ - путем записи в регистр 2,а затем и в счетчики 1.1-1.п 1 исходной информации.Для определенности рассмотримработу резервированного счетного устройства, имеющего один трехразрядныйсчетчик (ш=1,и=3) в режимах вводаинформации, регенерации информациии счета.Режим ввода информации используется для записи в счетчики исхоцной 25(в том числе и нулевой) информации,относительно которой в дальнейшембудет идти счет, В этом режиме науправляющий вход 12 устройства(Фиг.4 л) поступает сигнал, разрешающий в блоке 4 управления через вход45 прохождение сигнала "Начало ТИ"с второго выхода распределителя 8,импульсов (Фиг.4 г) через вход 46 ичетвертый элемент И 38 блока 4 управления на Я-вход четвертого триггера34. После срабатывания четвертоготриггера 34 сигнал с его инверсноговыхода через управляющий выход 50блока 4 управления передается в блок 4 О3 записи информации и переводит егов режим ввода информации, при этомабоненту передаются через первыйэлемент И 21, тактовый выход 30 блока 3 записи информации и тактовый 45выход 17 устройства тактовые импульсы(ТИ) (фиг.4 н) для съема информации,которая (Фиг.4 о) поступает через информационный вход 13 устройства,через второй информационный вход 26блока 3 записи информации, через второй элемент ИЛИ 18, через информационный выход 29 и мажоритарный элемент5 на информационный вход регистра 2.По сигналу "Начало ТИ" в блоке 4управления по входу Б переключаетсяв единичное состояние второй триггер32 и разрешает прохождение черезвторой элемент И 36 и тактовый выход 48 (фиг,4 ж) ТИ , задержанных относительно ТИ, выданных абоненту для съема информации, на полпериода синхронивирующих сигналов, на тактовый вход "регистра 2.Так как информация от абонента, поступающая на информационный вход регистра 2, изменяется по фронту ТИ, а запись информации в регистр 2 осуществляется по фронту ТИ, то для обеспечения устойчивой записи информации в регистр 2 необходимо выполнить условие максимальные задержки в тактовых или информационных трактах каналов не,должны превьппать половины периода входной синхрочастоты.После прохождения и тактов (в схеме трех тактов) в блоке 4 управления переключаются второй 32 и четвертый 34 триггеры, запрещающие передачу ТИ абоненту и ТИ в регистр 2.По (и+2) импульсу распределителя 8 импульсов (в схеме по 5 импульсу) (фиг,4,3 з) по входу разрешения записи из регистра 2 в счетчики 1 переписывается записанная в регистр 2 от абонента информация.В. режиме регенерации информации процесс регенерации происходит следующим образом. По первому импульсу (фиг.4 г) с распределителя 8 импульсов в регистр 2 со счетчика 1 записывается хранящаяся там информация, далее происходят ее прокрутка и восстановление описанным способом и по (и+2) импульсу распределителя 8 импульсов запись восстановленной информации в счетчик 1 из регистра 2.В блок 4 управления через вход 43 "Конец ТИ" на информационный вход первого триггера 31 поступает (и+1)-й импульс с распределителя 8 импульсов и разрешает Формирование на выходе первого триггера 31 импульса (и+2) длительностью в период синхроимпульсов, Указанный сигнал через элемент ИЛИ 39 поступает на информационный вход третьего триггера 33, где он задерживается на 1/2 периода синхроимпульсов и через синхронизирующий вшход 49 блока 4 управления и второй мажоритарный элемент 6 поступает на вход установки нуля распределителя 8 импульсов (фиг,4 в). Распределитель 8 импульсов устанавливается в исходное состояние, при этом имеющийся на его (и+2) выходе7 1350830 сигнал прекращается через 1/2 перно- н да входной синхрочастоты (фиг.4 з)вВ отсутствие счетных импульсовл по шине 9 процесс регенерации проис- щ ходит периодически с периодом следо- с5 вания (и+2) где п - количествои разрядов регистра; Г, - период вход- в ных синхросигналов. Установка второ- с го мажоритарного элемента 6 вызвана 1 О р необходимостью синхронной работы рас- и пределителей 8 импульсов во всехв каналах, в частности тактовые импуль- в сы во всех каналах должны быть синх- ц ронными. 15 вВ режиме счета импульсов появивв шийся счетный импульс прибавляетв единицу в счетчике 1, а также прохо- в дит элемент ИЛИ 7 (фиг.4 и) черезю вход 41 "Пуск" блока 4 управления, 2 . в через первый элемент И 35 и через в элемент ИЛИ 39 поступает на информа- р ционный вход третьего триггера 33,м где осуществляется его "привязка"в к входной синхрочастоте. Привязанный 25 в к входной синхрочастоте сигнал с вы- н хода третьего триггера 33 через вто- м рой мажоритарный элемент 6 устанав- б ливает распределитель 8 импульсоввь в исходное состояние и далее работа ЗО в устройства осуществляется аналогично р описанному. мДля обеспечения восстановления с информации после каждого счетного в импульса необходимо, чтобы период их т следования был бы не менее (п+2) 735эжПри нерегулярном следовании счет- д ных импульсов и при использовании и нескольких счетчиков восстановление т информации происходит только в ин- в тервалах времени между счетными им- б пульсами, превышающими (п+2);Р9 40 Формула изобретения 451Резервированное счетное устройство, содержащее каналы, каждый из которых содержит ш счетчиков, блок управления, регистр, блок записи информации, первый мажоритарный элемент, информационные обменные входы которого соединены с информационными обменными входами первых мажоритарных элементов остальных каналов, выход первого мажоритарного, элемента55 соединен с последовательным информационным входом регистра, параллельные входы которого соединены с выходами счетчиков, тактовый выход блока управлеия соединен с тактовым входом регистра,1 ыходы которого соединены с парал" ельными входами счетчиков, управляюий вход блока управления соединенуправляющим входом блока записи нформации, первый информационный ход которого соединен с выходом таршего разряда регистра, а его втоой информационный вход соединен с нформационным входом устройства, ход устройства "Сброс" соединен с ходами "Сброс" блока записи информаии и блока управления, управляющий ход,которого соединен с управляющим ходом устройства, синхронизирующий ход которого соединен с одноименным ходом блока управления, о т л и ч ащ е е с я тем, что, с целью поышения надежности функционирования,каждый канал дополнительно введены аспределитель импульсов, второй ажоритарный элемент и элемент ИЛИ, ходы которого соединены со счетными ходами канала устройства и со счетыми входами счетчиков, выход элеента ИЛИ соединен с входом Пуск" лока управления, синхронизирующийход которого соединен с входом торого мажоритарного элемента, синхонизирующие обменные входы второго ажоритарного элемента соединены с инхронизирующими обменными входами торых мажоритарных элементов осальных каналов, выход второго маоритарного элемента соединен с вхоом установки в "0" распределителя мпульсов, синхронизирующий вход коорого соединен с синхронизирующим ходом устройства и тактовым входом лока записи информа ни вход разешения записи регистра соединен с первым выходом распределителя импульсов, второй и предпоследний выходы которого соединены с входами "Начало ТИ" и "Конец ТИ" блока управления, вход "Конец регенерации" блока управления соединен с последним выходом распредлителя импульсов и с входами разрешения записи счетчиков, тактовый выход устройства соединен с тактовым выходом блока записи информации, информационный выход которого соединен с входом первого мажоритарного элемента. 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю. щ е е с я тем, что блок записи информации содержит элемент ИЛИ, инвертор, триггер, первый, второй1 О 1 ЗЗОЗЗО 25 о - 870 - оЮупрю И 6 -и третий элементы И, первый вход первого элемента И соединен с тактовыми входами триггера и блока записи информации, второй вход первого эле 5 мента И соединен с выходом инвертора и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента И соединен с первым 10 информационным входом блока записи информации, второй информационный вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вход инвертора соединен с вторым входом третьего 15 элемента И и с управляющим входом блока записи информации, вход "Сброс" которого соединен с входом В триггера, информационный вход триггера соединен с выходом третьегр элемента 20 И, выход первого элемента И соединен с тактовым выходом блока записи информации, информационный выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера. 3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый, второй, третий и 30 четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, инвертор, вход которого соединен с тактовым входом первого триггера и с синхронизирующим входом блока управления, вход "Пуск" блока управления соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, вход "Конец регенерации" блокауправления соединен с тактовым входомвторого триггера, выход которого соединен с первым входом второго эле -мента И, выход инвертора соединен свторым входом второго элемента И, стактовым входом третьего триггера ис первым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с информационным входом первого триггераи с входом "Конец ТИ" блока управления, вход "Сброс" которого соединенс входами В первого и второго триггеров, с входом Я третьего триггера,с вторым входом элемента ИЛИ, с первым входом. В четвертого триггера,вход "Начало ТИ" блока управлениясоединен с входом Я второго триггераи с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен свходом Я четвертого триггера, выходтретьего элемента И соединен с вторымвходом В четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с вторымвходом первого элемента И и с управляющим выходом блока управления,выход первого триггера соединен стретьим входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с информационнымвходом третьего триггера, выход второго элемента И соединен с тактовымвыходом блока управления, управляющийвход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выходтретьего триггера соединен с синхронизирующим выходом блока управления,а информационный вход второго триггера соединен с потенциалом "Лог.О"./ЯО Улда итель М.РановМ.Ходанич Сос корректор Г.Решетник Редактор Л,Гратилл е рак 900Государственнлам изобретенсква, Ж, Р Подп го комитета СС ий и открытий ушская наб., д.