Многоканальное резервированное счетное устройство

(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 465738, кл, Н 03 К 23/02, 1974,2, Авторское свидетельство СССР Р 834922, кл, Н 03 К 21/30, 1981 (прототип).(54)(57) 1,.МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее К мажоритарных элементов и К каналов,каждый из которых содержит счетчик,инвертор,элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по И которого соединены соответственно с входом и выходом инвертора, а выход элемента И-ИЛИ М-го канала, где М=1,2. . .К, соединен .с М-ми входамИ всех мажоритарных элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей путем обеспечения последовательного ввода и вывода информации, в каждый канал дополнительно введены последовательно-параллельный регистр, триггер и блок управления, параллельные входы регистра соединены с выходами счетчика, параллельные входы которого соединены с выходами регистра, выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ,последовательный вход регистра соединен с П -входом триггера и выходом соответствующего мажоритарного элемен.та, выход канала соединен с выходом триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра, а а также с выходом синхронизации ,блока управления, управляющий выход ,которого соединен с управляющими ,входами регистра и счетчика, счетный вход которого соединен со счетнымвыходом блока управления, коммутационный выход которого соединен свходом инвертора, вход сброса триг.гера соединен с входом установкиканала, который соединен с входомустановки блока управления, входывысокой частоты, смены информациии записи которого соединены с одноименными входами канала, кодовыйвход которого соединен с вторымвходом второй группы входов по Иэлемента И-ИЛИ,2. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления каждого канала содержит первый и второй В 5 -триггеры, первый и второй 1 Э -триггеры, регистр, первый и второй элементы Й элемент ИЛИ и инвертор, вход установки первого В 5-триггера соединен с входом записи блока управления, инверсный выход первого В 5-триггера соединен с первым входом перцого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом смены информации блока управления и Э - входом первого В -триггера, выход которого соединен со счетным выходом блока управления и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с коммутационным выходом блока управления и прямым выходом первого К 5-триггера, вход сброса со единен с входами сброса регистра и второго Яб-триггера, а также с выходом .,торого 0 -триггера, инфор-. мационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра, информационный вход и выход первого разряда которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и входом установки второго Р 5-тригге,ра, выход которого соединен с управляющим выходом блока управления и первым входом второго элемента И,1099389 выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управления и еговходом высокой частоты, который соединен с тактовыми входами первого2 -триггера, регистра и входом инИзобретение относится к импульсной технике, а именно к счетчикамэлектрических импульсов и может бытьиспользовано в устройствах цифровойи измерительной техники, в частности в устройствах отсчета временныхинтервалов.Известно многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее в каждом канале триггериыесчетчики и мажоритарные элементы,входы которых подключены к выходамсчетчиков, прямые входы соединеныс-входами, а инверсные - свходами тРиггеров каждого счетчика 11 .Недостатками данного устройстваявляются то, что число мажоритарныхэлементов и триггеров равно числуразрядов счетчика, а это в многоразрядных и.многоканальных устройствах,приводиг к большой избыточностиоборудования, Кроме того, устройство не обеспечивает последовательного ввода и вывода информации,Наиболее близким К предложенномуявляется многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее 1 мажоритарных элементов и 1каналов, каждый из которых содержитсчетчик, инвертор, элемент И-ИЛИ, З 0первые входы первой и второй группвходов по И которого соединены соответственно с входом и выходом инвертора, а выход элемента И-ИЛИМ-го канала, где М =1,2 К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов 2 .Недостатком известного .устройстваявляется относительно узкие Функциональные воэможности, поскольку оно 40не обеспечивает предустановку с помощью последовательного кода. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей путем обеспечения последовательного вывода и ввода информации.Поставленная цель достигается тем, что в глногоканальное резервированное счетное устройство, содержащеемажоритарных элементов и К каналов, каждый,из которых содержит счетвертора, выход которого соединен стактовым входом второго Э -триггера,установочный вход которого соединен с входом сброса первого 2 -триггера и входом установки блэка управления. чик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по 0 которого соединены с входом и выходом инвертора соответственно, . а выход элемеНта И-ИЛИ М-го канала, где М=1,2. К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов, в каждый канал дополнительно введены последовательно-параллельный регистр, триггер и блок управления; параллельные входы регистра соединены с выходами счетчика, параллельные входы которого соединены с вы-. ходами регистра, выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ, последовательный вход регистра соединен сБ-входом триггера и выходом соответствующего мажоритарного элемента, выход канала соединен с выходом триггера, так- ф товый вход которого соединен с тактовым входом регистра, а также с выходом синхронизации блока управления, управляющий выход которого соединен с управляющими входами регистра и советчика, счетный вход которого соединен с счетным выходом блока управления, коммутационный, выход которого соединен с входом инвертора, вход сброса триггера сое динен с входом установки канала, который соединен с входом установки блока управления, входы высокой частоты, смены информации и записи которого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход которого соединен с вторым входом. второй группы входов по И элемента И-ИЛИ,Кроме того, блок управленйя каждого канала содержит первый и второй 15 -триггеры, первый и второй 0 -триггеры, регистр, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и инвертор, вход установки первого Рб -триггера соединен с входом записи блока управления, инверсный выхОд первого 85 -триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соедииены. с входом смены информации блока управления и 0 -входом первого Р триггера соответственно, выход кототакже с выходом второго Р -триггера,10 5 с выходом элемента ИЛИ и входом уста 20 ра 19 соединен с первым входом пер вого элемента И 24, второй вход ивыход которого соединены с входом16 смены информации блока 7 управления и 0 входом первого Э -триггера 21 соответственно, выход которого З 0 соединен со счетным выходом 11 блока 7 управления и первым входом элемента ИЛИ 26, второй выход которогосоединен с коммутационным выходом12 блока 7 управления и прямым выходом первого 05 -триггера 19, входсброса которого соединен с входамисброса регистра 23 и второго Й 5триггера 20, а также с выходом второго П -триггера 22, информационныйвход которого соединен с выходом 40 старшего разряда регистра 23, информационный вход и выход первого разряда которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 26 ивходом установки второго К 5 -триг гера 20, выход которого соединен суправляющим выходом 10 блока 7 управления и первым входом второго элемента И 25, выход и второй вход котжого соединены с выходом 3 синхро низации блока 7 управления и еговходом 15 высокой частоты соответственно, который соединен с тактовыми входами первого 0 -триггера21, регистра 23 и входом инвертора 55 27, выход которого соединен с тактовым входом второго Э -триггера 22,установочный вход которого соединен с входом сброса первого Ртриггера 21 и входом 14 установки 60 блока 7 управления.Работу устройства поясняют временные диаграммы, представленныена фиг.З, где сигнал 28 на входевысокой частоты 15, сигнал 29 на А 5 входе 16 схемы информации,. сигнал 30 рого соединен со счетным выходомблока управления и первым вхоцомэлемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с коммутационным выходомблока управления и прямым выходомпервого 15 -триггера, вход сбросакоторого соединен с входами сбросарегистра и второго КБ -триггера, а информационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра информационный вход и выходпервого разряда которого соединены новки второго РБ -триггера соответственно, выход которого соединен суправляющим выходом блока управления и первым входом второго элемента И, выход и второй вход которогосоедйнены соответственно с выходомсинхронизации блока управления и его выходом высокой частоты, который соединен с тактовыми входами первого 0 -триггера, регистра и входом инвертора, выход которого соединен с тактовым входом второго 0 -тригге ра, установочный вход которого соединен с входом сброса первого 2 триггера и входом установки блока управления,На фиг,1 изображена схема одного канала многоканального резервированного счетного устройства на фиг. 2 - структурная схема блока управления 1 на фиг.З и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Иногоканальное резервированное счетное устройство содержитмажоритарных элементов 1=1-1= 1 и 1 каналов, каждый из которых содержит счетчик 2, инвертор 3, элемент И-ИЛИ 4, первые входы первой и второйгрупп входов по И которого соединены с входом и выходом инвертора 3соответственно, а выход элемента ИИЛИ 4 М -го канала, где М =1,2соединен с М - ми входами всех мажоритарных элементов 1=1-1=1, Каждыйканал содержит последовательно-параллельный регистр 5, триггер б иблок 7 управления, параллельныевходы регистра 5 соединены с выходами счетчика 2, параллельные входы которого соединены с выходамирегистра 5, выход старшего разрядакоторого соединен с вторым входомпервой группы входов и И элементаИ-ИЛИ 4, последовательный вход регистра соединен с Д -входом триггера б и выходное соответствующегомажоритарного элемента 1=М, выход 8канала соединен с выходом триггераб, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра 5, а также с выходом 9 синхронизации блокауправления, управляющий выход 10 которого соединен с управляющимивходами регистра 5 и счетчика 2,счетный вход которого соединен сосчетным входом 11 блока управления,коммутационный выход 12 которогосоединен с входом инвертора 3, входсброса триггера 6 соединен с входом13 установки канала, который соединен с входом 14 установки блокауправления, входы 15 высокой частоты,1схемы информации 16 и записи 17 которого соединены с одноименнымивходами канала, кодовый вход 18 которого соединен с вторым входом ьторой группы входов по И элемента ИИЛИ 4. Блок 7 управления каждого канала содержит первый 19 и второй 20 15 -триггеры, первый 21 и второй22 0 -триггеры, регистр 23, первый24 и второй 25 элементы И, элементИЛИ 26 и инвертор 27, вход установки первого 15 -триггера 19 соединен с входом записи блока 7 управления, инверсный выход первого 8 б -тригге 1099389на входе 17 записи; сигнал 31 на выходе 10 управления, сигнал 32 насинхронизирующем выходе 9, сигнал33 на счетном выходе 11, сигнал 34на коммутационном выходе 12, сигнал35 на кодовом выходе 18, сигнал 36на выходе элемента И-ИЛЙ 4, сигнал37 на выходе мажоритарного элемента1= М; сигналы 38 - 41 на выходе регистра 5, сигнал 42 на выходе 8 уст,ройства, сигналы 43 - 46 на выходах10счетчика 2,устройство работает следующигл об.разом.В исходном состоянии П -триггерб и блок 7 управления могут находиться в произвольном состоянии, этоможет влиять на работу устройства,Поэтому в первоначальный момент повходу 13 установки исходного состояния 13 -триггер б и блок 7 управления устанавливаются в определенномсостоянии.Рэботу устройства можно разделить на следующие этапы.Режим ввода информации, Сигнал,поступающий с входа 17 записи наблок 7 управления, вырабатывает покоммутационному выходу 12 сигнал,открывающий элемент И-ИЛИ 4, и информация в последовательном коде с 30кодового входа 18 через элемент ИИЛИ 4 имажоритарный элемент .1= М поступает на последовательный вход регистра 5 и Д -вход триггера б.одновременно блок 7 управления 35по выходу 10 управления переводитрегистр 5 в последовательный режимработы, а счетчик 2 в параллельныйи вырабатывает 1 -синхроимпульсов,где 8 - число разрядов счетчика 2 40и регистра 5,. которые поступают насинхронизирующий вход регистра 5 итриггер б.,В регистр 5 записывается инАормация и одновременно перезаписываетсяв счетчик 2. Одновременно записывается информация в триггер 6 и выдается по выходу 8 абоненту,После записи инАормации в регистр5 блок 7 управления по коммутационному выходу 12 закрывает элемент ИИЛИ 4 и переводит счетчик 2 в последовательный режим работы, а регистр5 - в параллельный.Таким образом, происходит надежный ввод инФормации в счетчик 2.55Режим счета. Блок 7 управленияосуществляет временную привязку импульсов поступающих в блок 7 управления по входу 16 смены информациик импульсам высокой частоты. Перепривязанные импульсы поступают навход счетчика 2 по счетному выходу11 блока 7 управления. Счетчик 2 отсчитывает информацию, которая одно-,временно перезаписывается в регистр 5. 65 Выдача инФормации и ее сравнение.После смены инФормации в счетчике 2и перезаписи содержимого счетчика 2в регистр. 5, блок 7 управления повыходу 10 управления переводит регистр 5 в последовательный режим работы а счетчик 2 в ,в параллельныйи вырабатывает 8 - синхроимпульсов,которые по синхронизирующему выходу9 подаются на синхронизирующий входрегистра 5, содержимое которого через элемент И-ИЛИ 4 (так как блокуправления по коммутационному выходу12 закрывает, а через инвертор 3 открывает элемент И-ИЛИ 4) поступаетна мажоритарный элемент 1=О, Ужескорректированная мажоритарным элементом 1:М инФормация поступает напоследовательный вход регистра 5,корректируя содержимое регистра 5 исодержимое счетчика 2, так как счетчик 2 находится в параллельном режиме работы, и поступает на входтриггера б, Далее откорректированнаяинформация привязывается к поступающим на синхронизирующий вход триггера 6 синхроимпульсам и выдается повыходу 8 абоненту,Таким образом, обеспечен надежныйприем и выдача выходной информации;"а также сравнение информации, накопленной в счетчике 2 и коррекции егопри сбоях.Работу блока 7 управления поясняют временные диаграммы, представлен-,ные на фиг.4, где-жмгнал 47 на входевысокой частоты 15, сигнал 48 навходе записи 17, сигнал 49 на входесмены информации 16, сигнал 50 накоммутационном выходе 12, сигнал 51на выходе первого элемента И 24, сигнал 52 на счетном выходе 11, сигнал53 на выходе элемента ИЛИ 26, сигналы 54 в . 57 на выходах регистра 23,сигнал 58 на инверсном выходе 3триггера 22, сигнал 59 на выходе 10 .управления, сигнал 60 на синхрони"зирующем выходе 9,Блок 7 управления работает следующим образом.Э -триггеры 21 и 22, 5 -триггеры19 и 20 и регистр 23 в исходном состоянии могут находиться в произвольном состоянии, которое в первоначальный момент может влиять на работу устройства. Поэтому в первоначальный момент по входу установки исходного состояния 14 П -триггер 21 и 22устанавливаются в нулевое состояние,Нулевое состояние О -триггера 22определяет также нулевое состояниерегистра 23 и 15 -триггеров 19 и20,Импульс записи с щины входа записи 17 переводит 85 -триггер 19 в единичное состояние и на коммутационном выходе 12 устанавливается логи-,ческая "1", которая через элемент ИЗИ 26 поступает на вход регистра 23.По положительному Фронту синхроимпульсов с входа 15 высокой часто.ты регистр 23 переходит в единичное состояние, устанавливая В 5 -триггер 20 также в единичное состояние, На выходе 10 управления появляется логическал "1", а элемент 25 открыт для прохождения синхроимпульсов с 1 О входа 15 высокой частоты на синхрониэирующий выход 9. Число разрядов регистра 5 определяет число синхро.импульсов, поступающих на синхрони зирующий вь.чод 9.После перехода старшего разряда регистра 23 в единичное состояние на инверсном выходе 0 -триггера 22 спустя половину периода импуль 1 са высокой частоты вырабатывается 2 О импульс отрицательной полярности задержка на псловину периога происходит потому, что синхроимпульсы на Р -триггере 22 инверсны по отношению к синхроимпульсам на регистре 23 254 за счет инвертора 27, который обнуляет регистр 23 и 9 Б -триггеры 19и 20, т,е. переводит выход 10 управления из единичного в нулевое состояние и закрывает элемент И 25, т.е.прекращает выработку синхроимпульсов на синхронизирующий выход 9).По приходу импульса с входа смены информации 16 элемент И 24 открыт,т.е, импульс с входа смены информации привязывается в Ю -триггере 21к импульсам высокой частоты и черезэлемент ИЛИ 26 подается на вход регистра 23. Далее регистр 23 по первому синхроимпульсу с входа высокойчастоты 15 переходит в единичноесостояние, переводя тем самым И 5 -триггер 20 в единичное состояние. Быход 10 управления переходит в единичное состояние, а элемент И 25 открыт для прохождения синхроимпульсови весь цикл повторяется.Таким образом, обеспечивается каксчет так и ввод и вывод информациииз устройства, что расширяет егоФункциональные возможности,Заказ 4383/43 Тираж 8 б 2 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 щВ ФФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4