Способ контроля дискретных устройств при помощи счетчика

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ . Сеаэ Советских СаЩМааНСтНЧВСКИй Республик) Дополнительное к авт. сви 8-21. ( 2) Заявлено 27.1277 121) 25609присоединением заявки Мо -3) Приоритет -Опубликовано 3005,80. БюллетДата опубликования описания 03 К 23/О 03 К 21/3 осударствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий2) Авторыизобретения Брик и Е,Л, Б Заявител УСТРОЙСТВ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИСКРЕ ПРИ ПОМОЩИ СЧЕТЧИИэобретеиие относится к выч ительной технике и может быть изовано, например, для генериропоследовательностей псевдослуччисел, для поиска неисправностзапоминающих, арифметических игих дискретных устройствах,Известен способ контроля диных устройств при помощи счетчсодержащего сумматоры и регистВыходы.счетчикаподключаются кдам контролируемых дискретныхройств 1.. Недостатком известного спосявляются его ограниченные функные возможности.Известен способ контроля дих устройств при помощи счетчдержащего параллельный регисраллельный сумматор, в млряд которого подают сигнал едиПолученная в сумматоре сумма пется параллельным кодом иэ сув регистр, затем из регистра опередается в сумматор, где вноскладывается с единицей и т,д.зультате с каждым новым тактомты происходит увеличение чнсладаваемого в регистр, на единицвыполняется операция счета. Та нысо па в фикли единалы едиисл разом на входах контролируемого дискспольретного устройства, соединенных с вывания ходами счетчика, один за другим поайных являются все возможные сочетания вход.ей в 5 ных сигналов, при которых проверяетсядру- контролируемое устройство 2,Известный способ имеет недостаток,скрет- заключающийся в невозможности устаика, новления любых, произвольно заданныхры. 10 разрядов счетчика в постоянные (фиквхо-, сированные) состояния при сохраненииуст-. режима счета во всех остальных (незафиксированных) разрядах,оба,циональЦель изобретениярасширениеФункциональных воэможностей иэвестскрет- ного способа контроля дискретныхика, устройств при помощи счетчика,тр и Для достижения поставленной целиадший раз при способе контроля дискретных устницы, ройств при помощи счетчика, содержаереда- щего параллельный регистр и паралмматора " "лельный сумматор, в младший разрядпять которого подают сигнал единицы, навь 25 входы параллельного сумматора, соВ ре- ответствующие тем разрядам счетчика,рабо- которйе требуется установитьпере- сированное состояние (нуля иу, т,е, ницы), подают постоянные сигким обницы.б 5 На фиг. 1,а,б изображено устройство, реализующее известный способ; нафиг. 2-4 - схемы возможных устройств,воплощающих предлагаемый способ; нафиг. 5- некоторые упрощенные схемывозможных устройств, реализующихпредлагаемый способ,5,Счетчик, изображенный на фиг. 1,а,состоит из параллельного п-разрядно-.го комбинационного сумматора 1 ип-разрядного параллельного регистра2, и выходов 3 которого поразрядносоединены с п входами 4 первого слагаемого,сумматора 1. На все входы 5второго слагаемого, кроме младшегоразряда, постоянно поданы логическиесигналы нуля, а на вход 5 младшего 15разряда - сигнал единицы (т.е. второеслагаемое равно единице), Возможнатакже (см. фиг. 1, б) подача сигналаединицы на вход б переноса в младшийразряд .(на фиг. 1,а этот вход не по Оказан) .п выходов 7 сумматора 1 поразрядно соединены с и входами 8 регистра 2(на. фиг, 1,а все и цепей 7 и 8 условно показаны в виде одной цепи).Прием информации в регистр 2 (т.е.25передача содержимого суюатора 1 врегистр 2) происходит при подаче тактовых сигналов ТС на управляющий тактовый вход 9 регистра 2.ЗОИз фиг, 1 видно, что после каждого тактового сигнала содержимое сумматора 1 и регистра 2 увеличиваетсяна единицу, Число, образующееся всумматоре 1, является суммой числа,стоящего в регистре 2, и единицы, по-.даваемой в младший разряд сумматора.. Выходами счетчика служат выходы 3регистра 2 (впрочем можно испольэовать и выходы 7 сумматора 1),Изображенный на фиг. 2 один из возОможных счетчиков, воплощающих предлагаемый способ, помимо сумматора 1 ирегистра 2 (таких же,как в известномсчетчике на фиг. 1) содержит в каж"дом из п разрядов двухполюсный тумб"показан только один из п разрядовсчетчика) .Тумблер 10 имеет три положения,которые обозначим через 1 Ни евОе Положения А 11 и ф 101предназначены для фиксации данногорязряда счетчика в состоянии единицыи нуля соответственно, а при установке тумблера 10 в положение Н55(нейтраль) данный разряд счетчика остается в работе, т.е. работает в режиме счета.Если обозначить сигналы на выходах 3 регистра 2 и на выходах 7 сумматора 1 через Р и Я соответственйо,то нетрудно составить таблицу 1 состояний цепей схемы, показанной нафиг. 2 (состоянию 1цепи соответствует полОжительное напряжение, а/ состоянию0- напряжение, близкое потенциалу земли),Поясним несколъко подробнеетабл . 1. Вначале составим таблицу работы двухвходовых элементов И-НЕ 12,13 и 14 (см. табл. 2),Пусть тумблер 10 рассматриваемого разряда счетчика установлен в положение 1 (см, фиг. 2). При этомна левые входы элементов 12, 13 и 14подается потенциал земли (логическийнуль),. Следовательно, (см. табл. 2)на выходах этих элементов независимоот состояния их вторых входов образуется сигнал единицы, что и отражено в табл, 1. На вход инвертора 11подан выходной сигнал Р с выхода 3регистра 2, Следовательно, на выходеинвертора 11 образованинверсный сигнал - Р (при любом положении тумблера 10), Это также отражено в табл. 1., Пусть теперь тумблер 10 установленв нейтральное положение Н. Приэтом на левые входы элементов 12,13 и 14 подан сигнал 1 (положительное напряжение +ЗВ). Следовательно, на выходе элемента 14 (т,е. навходе 4 сумматора 1) образован сигнал Р (инверсия сигнала Р), на выходеэлемента 12 - сигнал Я (инверсия сигнала Я), .поданного на правый входэлемента 12) и на выходе элемента 13(т.е. на входе 8 регистра 2) - сигнал Я (инверсия сигнала Я, поданного на правый вход элемента 13 с выхода элемента 12), Все это также отражено в табл1,Наконец, при установке тумблера 10в положение 0, на левые входы элементов 12 и 14 подан потенциал земли,а на левый вход элемента 13 - положительное напряжение +ЗВ (сигнал логической единицы). Поэтому на выходахэлементов 12 и 14 образуются сигналыединицы, а на выходе элемента 13 -сигнал нуля (так как на оба входаэлемента 13 поданы сигналы единицы) .При помощи табл. 1 легко установить, что,если все тумблеры 10 установлены в нейтральном положенииН,то работа счетчика, показанного нафиг, 2, полностью совпадает с работой счетчика, построенного по известному способу и показанного на фиг. 1(это совпадение объясняется тем, что,как .видно из табл, 1, при нейтральном положении тумблера 10 на входы 4сумматора 1 также, как и в счетчике,построенном по известному способу,подается состояние Р Регистра 2, ана входы 8 регистра 2 - состояние Ясумматора 1),Если теперь один из тумблеров 10.(например, тумблер 10 второго разряда (второй справа) установлен в положение 1, то, пользуясь схемойфиг, 2 и табл, 1, нетрудно составитьтабл, 3 работы счетчика для случая738180 и л. 4. Зафиксированные состояния1в табл. 3 для удобства вэяты в Квадратные скобки.Из табл. 3 видно, что в регистре 2(а следовательно, и в счетчике, таккак выходы 3 регистра 2 являются выходами счетчика) но всех разрядах,кроме зафиксированного, сохраняетсярежим счета, т.е. счетчик продолжаетработать, игнорируя зафиксированный разряд.Аналогичным образом можно полу"чить табл. 4, иллюстрирующую работусчетчика, показанного на фиг. 2, прификсации тумблера 10 второго разрядав положение О. Иэ табл. 4 видно,что в регистре 2 (т,е . на выходах 3счетчика) справа и слена от зафиксированного (в состоянии нуля) разрядасохраняется режим счета (также, каки н табл. 3), что и является цельюданного изобретения,Легко показать, что при фиксациипри помощи тумблеров 10 не одного, алюбого количества разрядов счетчикан любых состояниях (О или ф 1),в останщихся разрядах сохраняется режим счетаПри фиксации всех п тумблеров 10(в состояниях О или 1), навыходах счетчика устанавливается постоянный код, определяемый состояниями тумблеров.На фиг. 3 представлен еще одинвариант счетчика, построенного в соответствии с предлагаемым способом.В табл. 5 показаны состояния цепейэтого счетчика.В данном варианте счетчика, показанном на фиг. 3, также как и в предыдущем варианте (см, фиг. 2), навыходах счетчика (на выходах элементов 14) но всех незаФиксированныхразрядах сохраняется режим счета, вкотором заФиксированные (в состояниинуля или единицы) разряды не участвуютНа фиг. 4 показан третий вариантсчетчика, воплощающего предлагаемыйспособВ табл. б показаны состоянияцепей этого счетчика,15 25 30 Отмеченный отличительный признак(подача постоянных сигналов единицы45 на входы сумматора 1 во всех зафиксированных разрядах счетчика) харак-теризует отличие предложенного спосо ба от известного.Предложенный способ особенно удобен для выявления причин неустойчивых, редко повторяющихся сбоев в запоминающих (ЗУ), арифметических идругих дискретных устройствах, Благодаря фиксации 1 ненужных разря:дов в состоянии нуля йли единицы по. вторение аварийной ситуации (например, повторение такой последовательности прихода адресов в ЗУ, прикоторой появляется сбой), может бытьсделано достаточно частым, что в свою40 очередь повысит частоту данного сбояи, следовательно, облегчит выявление(например, при помощи осциллографа,поцключаемого к различным точкамконтролируемого устройства) причин65 сбоев,Иэ табл. б и из фиг. 4 видно, что и в данном варианте счетчика, показанном на фиг. 4, также, как и в предыдущих вариантах (см. Фиг. 2 и 3 ), на выходах счетчика (на выходах элементов 13) во всех незафиксированных разрядах сохраняется режим счета, в котором зафиксированные разряды не участвуют.На фиг. 5,б-к показаны упрощенные схемы некоторых возможных вариантов построения счетчиков, ноплощающих йредлагаемый способ (на фйг. 5,а - упрощенная схема известного счетчика, показанного на фиг. 1; иа Фиг, 5,б,в и г - упрощенные" схемы счетчиков, построенных в соответствии с предлагаемым способом и показанных на фиг,2,3 и 4 соответственно) ."МКружками на Фиг, 5,б-к обозначеныкомбинационные элементы. На выходах 5 комбина(лидиных элементов указанызна"чения сигналов, вырабатынаемых этимиэлементамиПри этом ьерхнее, среднееи нижнее значениясигнала соответствует верхнему (1 ф 11 ф), среднему(ффНфф) 1 О и нижнему (0)ф) положениям тумблера данного разряда, В некоторых местах фиг. 5 даны двойные обозначения,сигналов (перед скобками и в скобках). ., Это фактически одни и те же обоэначения, Например, на фиг. 5,б выходные сигналы регистра 2 можно обозначать, как было принято, через Р, а можно обозначать и через 1/Б/О, так как состояние данного разряда регист"ра 2 при нахождении тумблера 10 в 20 положении 1 ф, Нф и 0 соответственно равны 1, Я и О, что видноиэ состояний цепи 8 (входы регистра2) в табл. 1.Из фиг. 5,б-к и из изложенного видно, что общим для всех счетчиков,построенных в соответствии с предложенным способом, является то, что на входы сумматора во всех" зафикси-, рованных разрядах подаются постоянные сигналы единицы (независимо от , того, в каком состоянии фиксируется данный разряд - в состоянии нуля или в состояний единицы), На фиг, 5,б,д,ж-к это видно непосредственно иэ обо" значений сигналов на входе 4 сумматора 1, а на фиг. 5,в,г,е - иэ обозначений сигналов на входе 8 регистра 2 (в этих вариантах между выходом 3 регистра 2 и входом 4 сумматора 1 нет комбинационных схем и, следовательно 40 сигналы с входов 8 регистра 2 передаются на входы 4 сумматора 1 беэ изменений) .738180 Табл111 н Табли о Таб ц а Состоян осле тактовог ал стоян х и 8 5-го 6 го 7 2-го г 0130 ОО 0130 10131 11130 11 011) 0 Входов 8 00131 01130 011 Регистоооо оо 1)1 о 1 С 1) о 011)1 до0010 00131 011) 0 01131 10130 130 1 1 11 Сумматора 1 (выхо-.7 00 0100 11 0000 0011 0100 000 1011 ды и ц остояние после тактового сиги го 2-го 3-го 4-го ,5-го б-го 7-го 8 9 031 01030 01031 1000 10031 11030 110)100030 00031 010 8 гистОо ооо 1 010 о 010)1 1 оо)о 10 о)д иС 1 о ооС 131 о 11 о одС 1)1 101)о 1 о 131 Сумматораа 1 (выхо.дйа 7) 00 100 . 0111 1000 1011 1100 00 0011 00738180 ормула изобретени уля игиуда Способ контроройств при помощего параллельнылельный сумматоркоторого подаютл и ч а ю щ и йрасширения функцтей, на входы пара, соответствуюсчетчика, которы ля дискретных устщи счетчика, содержа" й регистр и паралв младший разрядсигнал единицы, о тс я тем, что с целью иональных возможносраллельного суммато" щие тем разрядам е требуется установить в фиксированное состояние (нили единицы), подают постоянные сналы единицы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ричардс Р.К. Арифметические опрации на ЦВМ, М., Ин. Мит-ра, 1957,с, 212-215.2. Каталог. 01 е 1 г 1 сЬ к. Егйщап:738180 од С. Рановбурка оставит ехред Н Корректор Г., Назарова о Тираж 995ЦНИИПИ Государствеййого комипо делам изобретений и о 5, Москва, Ж, Раушская 1303 5 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 едактор Е. К аказ 2831/38 ф Р)х(р) АР Подписно