Устройство для контроля двух последовательностей импульсов

(9 06 Р 11/ ИЕ ИЗ О БРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4468792/24-24 (22) 01.08.88 (46) 30.09,90. Бюл. М 36 (72) М.П.Ткачев А.А.Алешечкин, Г.Н.Тимонькин, С.Н,Ткаченко и В.С.Харченко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ь 1238079, кл. 6 06 Р 11/10, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1376088, кл. 6 06 Р 11/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и цифровых системах с повышенной достоверностью функционирования. Отличительной особенностью устройства является то, что оно позволяет уменьшить опасность лажного забракования контролируемых импульсных последовательностей, быстрее выявить причины появления сигналов ошибки на выходах устройства. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается за счет введения блока 5 сравнения, элементов И 8, 9, элемента НЕ 13 и новых связей.4 ил5 10 15 20 25 30 35 40 45, 50 55 Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и цифровых системах с повышенной достоверностью функционирования.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - 4 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит регистр 1, первый 2 и второй.3 счетчики, блок 4 постоянной памяти, блок 5 сравнения, элементы И 6 - 9, коммутатор 10, элементы НЕ 11-13, вход 14 первой контролируемой последовательности, вход 15 второй контролируемой последовательности, группу 16 входов номера контролируемой последовательности, тактовый вход 17, группу 18 входов адреса страницы, группы 19 и 20 входов соответственно старших и младших разрядов адреса 21 слова блока 4 памяти, выходы 22-24 блока 4 постоянной памяти, выход 25 ошибки устройства, счетные входы 26 и 27 счетчиков и выход 28 ошибки контролируемых последовательностей устройства.На фиг. 2 - 4, где использованы обозначения, введенные на фиг. 1, изображены временные диаграммы, поясняющие. работу устройства соответственно при пропадании импульса в контролируемой последовательности, при появлении ложного дополнительного импульса и при появлении ошибки в работе устройства,Регистр 1 предназначен для хранения кода номера контролируемой последовательности. Этот код задает адрес страницы в блок 4, на которой записано эталонное значение контролируемой последовательности.Код заносится к регистр параллельно через группу 16 входов по спаду сигнала на входе 17,Счетчики 2 и 3 служат для формирования адреса слова в блоке 4 путем подсчета импульсов в первой и второй фазовых контролируемых последовательностей соответственно. Изменение состояний счетчиков происходит по спаду сигнала на счетном входе.Блок 4 представляет собой ПЗУ статического типа и обеспечивает хранение слов, задающих потактно эталонное значение контролируемых последовательностей импульсов. Каждое слово содержит три разряда. Первый й второй разряды задают эталонные значения сигналов на входах 14 и 15 в конце текущего такта работы устройства, такт работы устройства - это его функционирование от прихода импульса в одной из фаз до прихода ближайшего импульса в любой из фаз),При кодировании слов в ПЗУ значение разряда принимается равным единице в том случае, если в конце такта на соответствующий вход должен поступить импульс. В противном случае значение сигнала принимается равным нулю. Третий разряд слова подается на выход 24 блока 4 и задает конец цикла контролируемой последовательности. Во всех словах, соответствующих той или иной контролируемой последовательности с циклом длины , значение этого разряда кодируется нулем, кроме последнего, (Е+1)-го, слова, в котором первый и второй разряды должны соответствовать первому и второму разрядам адреса страницы ПЗУ 4, поступающего с выхода 18 регистра 1, а третий разряд должен быть равен единице. Пример кодирования страницы ПЗУ при контроле последовательности типа 3-2-2-1 (т,е, один цикл которой содержит 3 импульса в первой фазе, затем два импульса во второй фазе, а затем два импульса в первой фазе, затем один импульс во второй фазе)приведен в таблицеВ данном примере рассматривается страница ПЗУ, для которой первый и второй разряды адреса равны 0 и 1 соответственно. Эти разряды и будут сравниваться на ( +1)-м такте с содержимым регистра 1 для определения правильности работы устройства. Из таблиць следует, что для работы устройствас данной контрольной последовательностью используются только девять ячеек памяти (выделены в таблице), а остальные ячейки страницы при правильной работе устройства не используются, Но при отказах и сбоях регистра или счетчиков возможен перехд к неиспользуемым ячейкам, Все "запрещенные " ячейки памяти для обнаружения подобных ошибок закодированы таким образом, что третий разряд равен 1 для подачи разрешающего сигнала на блок 5, а первый и второй разряды имеют такие значения, которые не должны совпадать с первым и вторым разрядами адреса данной страницы ПЗУ (в рассматриваемом случае это любые значения, кроме "01"). Это необходимо для того, чтобы при сравнении этих разрядов "запрещенной" ячейки с соответствующими разрядами регистра 1 всегда появлялся сигнал ошибки в устройстве на выходе 25 блока 5 сравнения,Блок 5 сравнения предназначен для того, чтобы (при соответствующем кодирова- . нии ячеек памяти ПЗУ) по управляющему сигналу из блока 4 осуществлять сравнение значений двух разрядов кода адреса страницы блока 4, поступающих с регистра 1, идвух соответствующих эталонных разрядов,записанных в блоке 4,Элементы И 6 и 7 служат для управления подачей импульсов на счетные входысчетчиков 2 и 3 таким образом, чтобы импульс первой (второй) фазы проходил насчетчик 2 (3) лишь тогда, когда на выходе 22(23) ПЗУ имеется единичный сигнал, т.е. когда в конце текущего такта ожидается приход импульса в этой фазе.Элементы И 8 и 9 осуществляют управление коммутацией сигналов контролируемой пс".ледовател ьности на входысчетчиков 2 и 3, коммутатора 10.Коммутатор 10 предназначен для формирования сигнала ошибки в контролируемой последовательности.Элементы Н Е 11 и 12 обеспечиваютформирование сигналов на управляющихвходах коммутатора 10, а элемент НЕ 13. -на управляющих входах элементов И 8 и 9.Рассмотрим работу устройства при контроле одного цикла импульсной последовательности типа 3-2-2-1, когдасоответствующая страница блока 4 закодированатак, как показано в таблице. Приэтом счетчик 2 должен иметь три разряда, асчетчик 3 - два разряда,Пусть контролируемая последовательность формируется без искажений. Передначалом работы устройства счетчики 2 и 3устанавливаются в исходное нулевое состо, яние (цепи их установки на фиг. 1 условноне показаны), а в регистр 1 заносится кодномера страницы, в которой записано потактно эталонное значение контролируемойпоследовательности. Поэтому на выходахПЗУ 4 сигналы будут иметь значения, соответствующие нулевому слову страницы(первая строка таблицы). Единичный сигналс выхода 22 блока 4, пройдя через элементИ 8, отпирает элемент И 6, а через элементНЕ 11 запрещает прохождение сигнала свхода 14 на выход 28 коммутатора 10. Нулевым сигналом с выхода 23 Г 1 ЗУ, проходящимчерез элемент И 9, запирается элемент И 7,и через элемент НЕ 12 разрешается прохождение сигнала с входа 15 устройства на выход 28 коммутатора. С приходом первого ивторого импульсов первой фазы содержимое счетчика 2 становится равным соответственно "001" и 010", вследствие чего навыходы ПЗУ последовательно подаютсяслова номеров 4 и 8 (таблица). Посколькуэти слова совпадают с нулевым словом, тона выходах ПЗУ сохраняются прежние значения сигналов, С приходом последнего(третьего) импульса в первой пачке первойфазы на выходы ПЗУ подается слово номер12. При этом единичным сигналом с выходаподготавливая устройство к контролю. нового цикла контролируемой последовательно сти, а также этим сигналом через элемент 35 50 регистр 1 какой-либо из пачек, то в конце этой пачки55 не происходит переключения устройства на 10 15 20 25 40 45 23 через элемент И 9 открывается элемент И 7 и с помощью элемента НЕ 12 выход 28 коммутатора 10 отключается от входа 15, Нулевым сигналом с выхода 22 ПЗУ через элемент И 8 запирается элемент И 6, и с помощью элемента НЕ 11 вход 14 подключается к коммутатору 10, Таким образом по окончании первой пачки первой фазы устройстьэ подготовлено к контролю первой пачки во второй фазе. Этот контроль осуществляется аналогично описанному, но при этом изменяются состояния только счетчика 3, который последним (вторым) импульсом первой пачки во второй фазе устанавливается в состояние "10". Это обусловливает выборку из ПЗУ четырнадцатого слова, по которому происходит переключение устройства на контроль второй пачки импульсов в первой фазе, в процессе которого изменяются состояния счетчика 2. Далее устройство работает аналогично описанному до тех пор, пока с приходом последнего импульса в последней пачке на выходы ПЗУ не будет. подано заключительное слово ( в данном случае это слово номер 23), которое единичным сигналом с выхода 24 ПЗУ обеспечивает установку счетчиков 2 и 3 в "0",НЕ 13 запираются элементы И 8 и 9 и разрешается сравнение сигналов с выходов 22 и 23 ПЗУ 4 и с соответствующих выходов регистра 1, поступающих на блок 5 сравнения. Этим проверяется соответствие заключительного слова номеру."своей" страницы,задаваемому регистром 1, Если яти сигналы идентичны, то блок 5 сравнения не выдает сигнала ошибки. Несовпадение их означает,что заключительное слово не соответствует заданной регистром 1 странице ПЗУ, т.е, в процессе контроля произошел отказ или сбой счетчиков, ПЗУ или цепей связи между ПЗУ, счетчиками и регистром, который привел к переходу на "чужую" страницу; При этом блок 5 формирует сигнал ошибки в работе устройства на выходе 25.При необходимости перехода к контролю последовательности другого типа требуется занести соответствующий ей код в Если в контролируемой последовательности произошло пропадание импульса в контроль очередной пачки импульсов в другой фазе из-за отставания соответствующего счетчика. Вследствие этого первыйже импульс этой очередной пачки проходит на выход 28 коммутатора 10 через тот инфор1596336 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мационный вход, который из-за огставания счетчика противоположной фазы к этому времени еще не отключен от коммутатора 10. Появление импульса на выходе 28 является сигналом ошибки в контролируемой последовательности, Например, если в первой пачке второй фазы пропадает последний (второй) импульс (фиг. 2), то счетчик 3 сохраняет прежнее состояние "01" вместо перехода в состояние "10". Поэтому к моменту прихода первого импульса из второй пачки в первой Фазе на выхо,цы ПЗУ вместо четырнадцатого слова поступает тринадцатое слово. При этом единичным сигналом С выхода 23 ПЗУ по-прежнему открыт элемент И 7, а нулевым сигналом с выхода 22 выход28 коммутатора 10 остается подключеннымк входу 14.Поэтому оба импульса второй пачки в первой фазе через этот вход поступают на выход 28 коммутатора, сигнализируя об искажении контролируемой последовательности. Выдача сигналов ошибки продолжается еще в течение двух циклов контролируемой последовательности, после чего устройство вновь входит в синхронизм с контролируемой последовательностью.Если в какой-либо пачке появляется ложный дополнительный импульс, то через коммутатор 10 последний (ложный) импульс этой пачки поступает на выхбд 28 устройства, так как к этому времени вход соответствующей Фазы уже будет подключен к коммутатору 10. Например, если в первой пачке второй фазы появляется третий импульс (фиг, 3), то уже после второго импульса из этой пачки на выходы ПЗУ 4 подается четырнадцатое слово, т.е. устройство подготавливается к приему второй пачки импульсов в первой фазе и вход 15 подключается к коммутатору 10. Следовательно, третий ложный импульс второй фазы проходит на выход 28 коммутатора 10 и устройство снова зафиксирует ошибку в контролируемой последовательности. Если. в самом устройстве возникает сбой или отказ счетчиков 2 и 3 или ПЗУ 4, то это обнаруживается е течение одного-двух циклов и на выходе 25 устройства появляется сигнал ошибки в его работе. Например, пусть произошел обрыв связи с выхода младшего разряда счетчика 2 на вход ПЗУ 4. Тогда по приходу первого импульса первой пачки в первой фазе на группе входов блока 4 не возникает код адреса слова номер четыре (таблица), а остается код нулевого слова, хотя счетчик 2 срабатывает правильно (фиг. 4). По приходу второго импульса первой пзчки на группе входов ПЗУ 4 возникает код адреса слова номер восемь. Так как содержимое нулевого, четвертого и восьмого слов блока 4 идентично, то устройство пока еще не обнаруживает никаких ошибок, По . приходу третьего импульса первой пачки на входах блока 4 должен появиться адрес слова двенадцать, содержимое которого отлично от рассмотренных слов, позволяя устройству подготовиться к приему импульсов первой пачки во второй фазе, Но из-за обрыва выхода счетчика 2 на выходах блока 4 остается содержимое слова номер восемь. Таким образом, элемент И 7 остается запертым и не позволяет сигналам с входа 15 проходить на вход 27 счетчика 3, а вход 15 остается подключенным с помощью элемента НЕ 12 к выходу 28 коммутатора 10. Поэтому по приходу первой пачки импульсов во второй фазе оба ее импульса попадают на выход 28 коммутатора 10 в виде сигналов ошибки в контролируемой последовательности. Одновременно по приходу первого импульса второй пачки в первой фазе счетчик 2 переключается в состояние "100" (так как это уже четвертый импульс, приходящий на его вход), а счетчик 3 остается в состоянии "00". Таким образом, на входах 21 блока 4 возникает код "запрещенного" слова номер шестнадцать вместо требуемого восемнадцатого слова. В результате на выходах 22 - 24 блока 4 появляются единичные сигналы, При этом с выхода 24 поступает разрешающий сигнал и блок 5 производит сравнение кодов с выходов 22 и 23 ПЗУ и кода младших разрядов регистра 1, Так как при кодировании "запрещенных" слов рассматриваемой страницы в разрядах 22 и 23 задается код, не совпадающий с кодом младших разрядов адреса страницы, то на выходе 25 возникает сигнал ошибки в работетройства, Таким образом, в пределах цикла ошибка в работе устройства будет обнаружена. По аналогичной методике можно проследить, как устройство обнаруживает другие отказы и сбои в его работе, приводящие к ошибочным переходам между словами в пределах "своей" страницы,Для надежного срабатывания блока 5 сравнения при сбросе счетчиков 2 и 3 в "0" и переходе к нулевому слову блока 4 памяти длительность единичного сигнала на выходе 24 блока 4 должна определяться минимальным временем тч установки в "0" хотя бы одного из счетчиков 2 и 3 и временем срабатывания блока 4 тпзу (определяемым временем выборки) и должно выполняться условие тсрХсзр + Тпзу, где тр - время срабатывания блока 5 сравнения.10 1596336 Номерслова встранице Адрес слов в пределах страницы блока Старшиеразряды(группа 19 вхо ов адш разряды группа 20вхо ов 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 О 0001 О 01 0 0 1 001 1 1 О ОО 1 1 0 10 11 12 О 1 1 О 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 6 Это достигается эа счет использования в качестве счетчиков микросхем К 155 ИЕ 5, в качестве блока 4 микросхемы К 541 РУ 2, в качестве блока сравнения микросхемы К 541 РУ 2, 5формула изобретенияУстройство для контроля двух последовательностей импульсов, содержащее два счетчика, два элемента И, два элемента НЕ, коммутатор, блок постоянной памяти и ре гистр, причем первый вход первого элемента И соединен с первым информационным входом коммутатора и является входом первой контролируемой последовательности устройства, выход первого элемента НЕ со единен с первым управляющим входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с первым входом первого элемента И и является входом второй контролируемой последовательности уст ройства, выход второго элемента НЕ соединен с вторым управляющим входом коммутатора, выход которого является выходом ошибки контролируемых последовательностей устройства, выход первого 25 элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с первой группой адресных входов блока постоянной памяти, выход второго элемента И соединен со счетным 30 входом второго счетчика, разрядные выходы которого соединены с второй группой адресных входов блока постоянной памяти, первый выход которого соединен с входами35 сброса в "0" первого и второго счетчиков," группа информационных входов регистра является группой входов номера контролируемой последовательности устройства, вход разрешения записи регистра является тактовым входом устройства, группа выходов регистра соединена с третьей группой адресных входов блока постоянной памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены блок сравнения, два элемента И и третий элемент НЕ, причем второй выход блока постоянной памяти соединен с первым входом третьего элемента И и с первым входом первой группы информационных входов блока сравнения, второй вход первой группы информационных входов которого соединен с третьим выходом блока . постоянной памяти и с первым входом четвертого элемента И, первый выход блока постоянной памяти соединен со стробирующим входом блока сравнения и с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И соединен с входом первого элемента НЕ и с вторым входом первого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом второго элемента Н Е и с вторым входом второго элемента И, группа выходов регист-, ра соединена с второй группбй информационных входов блока сравнения, выход которого является выходом ошибки устройства,1596336 гг гО гв Составитель Н, ТоропоРедактор А, Огар Техред М.Моргентал Корректор И.Муска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина,аказ 2910 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5