Счетное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликаю аелаее изобретений и вткрытнй(54) СЧЕТНОЕ УСТНО 1 СТВО 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова - но для счета импульсов в условиях внешних неблагоприятных воздействий.Известно счетное устройство, содержащее датчик внешнего неблагоприятного воздействия и в каждом иэ и счетных разрядов электронный триггер и .элемент памяти, первый вход которого подключен к выходу электронного триггера, а второй - к датчику 1 1. 10Известно также счетное устройство, содержащее датчик, блок .управления и формирователь, а также разряды, каждый из которых содержит триггер и элемент памяти, выходы которых соеди з нены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика 21.20Недостатком известных счетных устройств является относительно низкая достоверность функционирования. 2Целью изобретения является повышение достоверности функционирования счетного устройства.Поставленная цель достигается тем, что в счетном устройстве, содержащем датчик, блок управления и формирователь, а также разряды, каждый из которых содержит триггер и элемент памяти, выходы которых соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, в каждый разряд кроме первого введен формирователь, выход формирователя каждого разряда соединен с информационным входом элемента памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента памяти .каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера того же разряда и выходом датчика, который соединен с управляющими входами формирователей всех разрядов,96115 начиная со второго,и управляющим входом блока управления, вспомогательный вход которого соединен с входом счетного устройства, а выход триггера каждого разряда соединен с входом формирователя того же разряда.Блок управления содержит первый и второй инверторы, коммутаторы, элемент задержки, резистор и конденсатор, вход элемента задержки соединен ц с управляющим входом блока управления и через конденсатор с входом первого инвертора, который через резистор соединен с общей шиной, первые входы всех коммутаторов, кроме первого и последнего, соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов, второй вход первого коммутатора соединен с выходом второго инвертора, вход которого ро соединен с входои блока управления, остальные входы которого соединены с вторыми входаии всех остальных коммутаторов, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с всйомогательными входом блока управления и выходом первого инвертора, а управляющие входы коммутатооов соединены с выходом элемента задержки. ЭОФормирователь содержит первый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ, ключевой и шунтирующий элементы, инвертор, первый и второй резисторы, вход Формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входои инвертора и входом второго элемента40 задержки, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента, вход и выход которого соединены соответственно с шиной питания и выходом шунтирующего элемента, который, через первый резистор соединен с выходом45 формирователя, управляющий вход которого соединен с входом шунтирующего элемента, вспомогательный вход которого соединен с общей шиной, а вход шунтирующего элемента соединен через второй резистор с выходом инвертора.На Фиг. 1 показана структурная схема счетного устройства; на Фиг. 2- структурная схема блока управления; на фиг. 3 - структурная схема формирователя.Счетное устройство содержит датчик 1, блок 2 управления, и разряды 3 2 4каждый из которых содержит триггер 4, формирователь 5, элемент 6 памяти, выходы которых соединены с входами блока 2 управления, выходы которого соединены с входами триггеровразряд 3 содержит формирователь 5, управляющий вход каждого формирователя 5 соединен с выходом датчика 1, выход формирователя 5 каждого разряда 3 соединен с информационным входом элемента 6 памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента 6 памяти каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера 4 того же разряда и выходом датчика 1, который соединен с управляющим входом блока 2 управления, вспомогательный вход которого соединен с входом 7 счетного устройства, а выход триггера 4 каждого разряда 3 соединен с входом формирователя 5 того же разряда.Блок 2 управления содержит первый 8 и второй 9 инверторы, коммутаторы 10, элемент 11 задержки, резистор 12 и конденсатор 13, вход элемента 11 задержки соединен с управляющим входом блока 2 управления и через конденсатор 13 с входом первого инвертора 8, который через резистор 12 соединен с общей шиной 14, первые входы всех коммутаторов 10, кроме первого и последнего, соединены с входами блока 2 управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов 1 О, второй вход первого коммутатора 1 О соединен с выходом второго инвертора 9, вход которого соединен с входом блока 2 управления, остальные входы которого соединены с вторыми входами всех остальных коммутаторов 10, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соответственно с вспомогательным. входом блока 2 управления и выходом первого инвертора 8, а управляющие входы коммутаторов 10 соединены с выходом элемента 11 задержки.формирователь 5 содержит первый 15 и второй 16 элементы задержки, элемент ИЛИ 17, ключевой 18 и шунтирующий 19 элементы, ивентор 20, а также первый 21 и второй 22 резисторы, вход Формирователя 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17 и входом первого элемента 15 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с входом инвертора 20 и вхо5 9611 дом второго элемента 16 задержки, вы" ход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 18, вход и выход которого соединены соответственно с шиной 23 питания и выходом шунтирующего элемента 19, который через первый резистор 21 соединен с выходом формирователя 5, управляющий вход которого соединен с входом шунтирующего элемента 17, вспомогательный 30 вход которого соединен с общей шиной 14, а вход шунтирующего элемента 19 соединен через второй резистор 22 с выходом инвертора 20.Счетное устройство работает сле дующим образом.Пусть число разрядов равно й. Счетное устройство может работать в двух режимах - при отсутствии внешних неблагоприятных воздействий и при их 20 наличии. При отсутствии внешнего воздействия и, следовательно, сигнала с датчика 1 устройство воспринимает импульсы счета, поступающие на его вход 7. В исходном состоянии триггеры 4 обнулены и элементы памяти 6 находятся в нулевом состоянии При поступлении импульса счета через (й+1)-й комму татор 1 О блока 2 управления на входы триггеров 4, в триггер 4 первого разряда записывается единица, так как на его информационном входе присутствует единичный сигнал с выхода перво 35 го инвертора 9, подключенного к выходу триггера й-го разряда. Триггеры 4 остальных разрядов сохраняют нулевое состояние, При изменении состояния с выхода триггера срабатывает формирова.40 .тель 5 первого разряда, закрывается шунтирующий элемент 19 и состояние триггера 4 переписывается в элемент 6 памяти, При поступлении второго импульса триггер 4 первого разряда сохраняет единичное состояние, На вход триггера второго разряда подключен выход триггера первого разряда, находящийся в единичном состоянии, в которое устанавливается триггер50 второго разряда по второму счетному импульсу. Триггеры остальных разрядов сохраняют нулевое состояние, По изменению состояния выхода. триггера второго разряда срабатывает .формиро.ватель 5 и содержимое триггера 4 пе 55 реписывается в элемент 6 памяти второго разряда. Аналогичным образом при поступлении очередных импульсов 52 6счета изменяют свое содержимое триггеры и элементы памяти последующих разрядов до й-го.При поступлении (й+1)-го импульса на вход 7 устройства в триггер 4 первого разряда записывается нулевой логический сигнал, так как его вход подключен через первый инвертор 9 к й-му разряду, который находится в единичном состоянии. По изменению состояния выхода триггера 4 срабатывает формирователь 5 и содержимое триггера 4 переписывается в элемент 6 памяти. При поступлении (й+2)-го им" пульса в нулевое состояние переключается триггер 4 второго разряда и т. д, до 2 й-го импульса. При поступлении 2 й-го импульса счетчик принимает начальное нулевое состояние и далее цикл счета повторяется.При наличии внешних неблагоприятных факторов возможно две ситуации. Бсли внешний фактор воздействует в момент между входными импульсами уст.ройства, т. е. при отсутствии в каком- либо из разрядов переходных процессов счета, значения логических сигналов в разрядах не теряются. При этом датчик 2 вырабатывает сигнал, по которому во всех разрядах открываются шунтирующие элементы 19 и кратковременные отказы электронной части под воздействием неблагоприятных факторов не могут исказить содержимое энергонезависимых элементов 6 памяти.Сигнал датчика 1, поступив в блок 2 управления, переключает коммутаторы 10 таким образом, что через них на входы триггеров 4 подключаются выходы элементов 6 памяти, а на управляющий вход триггеров 4 поступает через (й+1)-й коммутатор 1 О импульс, выраба" тываемый по заднему фронту сигнала датчика 1, Тоиггеры 4 устанавливаются в состояние, предшествующее воздействию неблагоприятного фактора. После окончания действия импульса датчика 1 коммутаторы 10 подключают к входам триггеров 4 выходы предыдущих разрядов, а на управляющий вход триггеров 4 - счетные импульсы, При поступлении очередного импульса устройство возобновляет счет, не потеряв импульса счета.Бсли внешнее неблагоприятное воздействие и, следовательно, сигналы датчика 1 совпадают с переходным процессом счета в одном из разрядов, соответствующий шунтирующий элементформула изобретения 1. Счетное устройство, содержащее датчик, блок управления и Формирователь, а также разряды, каждый из ко 55 19 сигналом датчика 1 открываетсяи замыкает цепь тока записи на общуюшину 14, В остальных формирователях5 шунтирующие элементы 19 поддерживаются в открытом состоянии. 8 том разряде, где происходила запись новогосодержимого триггера 4 в элемент 6памяти, информация может исказитьсяи при восстановлении содержимое счетчикаможет оказаться на единицу мень-Оше. После восстановления содержимоготриггеров 4 устройство продолжаетсчет как в первом режиме,Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет решить задачу обеспечения счета в условиях воздействия провалов по питанию,мощных электромагнитных помех и дру-гих неблагоприятных факторов. Это достигается тем, что при совпадении переходных процессов счета с неблагоприятным внешним воздействием можетпроизойти искажение информации тольков одном разряде и погрешность счетапри этом не превышает полс вины цены 25(дискрета) одного импульса.Искажение содержимого одного изразрядов носит вероятностный характер и зависит, в частности, от соотношения интервала между импульсами З 0счета и времени восстановления состояния электронной части устройствапосле сбоя от воздействия неблагоприятного Фактора. Если длительностьвосстановления электронной части существенно меньше интервала счетныхимпульсов, вероятность совпадения переходных процессов счета с переходными процессами восстановления достаточно мала. Например, при действии электромагнитного импульса длительностьпереходных процессов восстановлениятриггеров на 1-2 порядка меньше и вероятность искажения разряда не превысит значение 0,1-0,01.Использование данного счетного уст.ройства позволяет увеличить точностьсчета, например времени, что особенноважно для автономных, необслуживаемыхсистем и устройств, которые работаютв условиях неблагоприятных внешних50воздействий. торых содержит триггер и элемент памяти, выходы коТорых соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения до- стоверности функционирования, в каждый разряд, кроме первого, введен формирователь, выход формирователя каждого разряда соединен с информационным входом элемента памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента памяти каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера того же разряда и выходом датчика, который соединен с управляющими входами, формирователей всех разрядов, начиная со второго, и управляющим входом блока управления, вспомогательный вход которого соединен с входом счетного устройства, а выход триггера каждого разряда соединен с входом формирователя того же разряда.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй инверторы, коммутаторы, элемент задержки, резистор и конденсатор, вход элемента задержки соединен с управляющим входом блока управления и через конденсатор с входом первого инвертора, который через резистор соединен с общей шиной, первые входы всех коммутаторов, кроме первого и последнего, соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов, второй вход первого комкоммутатора соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с входом блока управления, остальные входы которого соединены с вторыми входами всех остальных коммутаторов, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соответственно с вспомогательным входом блока управления и выходом первого инвертора, а управляющие входы коммутаторов соединены с выходом элемента задержки.3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь содержит первый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ, ключевой элемент, шунтирующий элемент, инвертор и первый и второй резисторы, вход Формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом первого9 961152 10 элемента задержки, выход которого тирующего элемента, вспомогательный соединен с вторым входом элемента вход которого соединен с общей шиной, ИРИ, выход которого соединен с входом а вход шунтирующего элемента соединен инвертора и входом второго элемента через второй резистор с выходом инзадержки, выход которого .соединен с з вертора.управляющим входом ключевого элемен- Источники информации, та, вход и выход которого соединены принятые во внимание при экспертизе соответственно с шиной питания и вы. Заявка Франции й 2420797, ходом шунтирующего элемента, который кл. Н 03 К 21/00, 1979. через первый резистор соединен с вы-. 16 2. Авторское свидетельство СССР ходом формирователя, управляющий по заявке М 2749096/18-21, вход которого соединен с входом шун- кл. Н 03 К 23/00, 1979 (прототип).Составитель О. Скворцовжуган Техред С. Мигунова Корректор Н, Буряк Редакто каз 7319 а филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 959 ВНИИПИ Государс по делам иэо 13035, Москва, Женногоетений5, Рауш одпи смит отк оеэ СССРтийб., д. 4/5