Пересчетное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 03 К 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3489501/18-21 (22) 08.09.82 (46) 30.11.83.Вюл . Р 44 (72) В.И.дронов (53) 621. 374.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 554619. кл. Н 03 К 29/00. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 32/6979/18-21,,кл. И 03 К 23/00, 11.05.81. (54 } (57 ) ПЕРЕСЧЕТИОЕ УСТРОИСТВО, со держащее входную шину, шину самопроверки. группу информационных шин, за дающий блок, первый счетный блок, блок сравнения, блок элементов ИЛИ, трн элемента ИЛИ, пять элементов И, элемент задержки и первый триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элемен-, ТоВ И и соответственно с первьэси входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входной шиной и шиной самопроверки, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого элемен- . та ИЛИ, выход которого соединен со счетньм входом первого счетного блока и стробирующнм входом блока сравнения, первая группа входов- которого соединена с выходами первого счетного блока, выход блока сравнения соединен с вторыми входами второго и первого элементов И, выход последнего из.которых соединен с первым вхо„.SU„„1058070 А дом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом задающего блока, входы и выходы которого соединены. соответственно с группой информационных шнн и с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, вто- рой вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента И и с тактовым входом первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения надежности работы, в него введены второй счетный блок, второй триггер и шестой элемент И, первый н второй входы которого соединены соответственно с до- Я полнительным выходом первого. счетного блока и,с инверсным выходом перво. го триггера, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетного блока, выходы которого соединены с второй группой вхо- Ф дов блока элементов ИЛИ, дополнительный выход второго счетного блока соединен с первьми входами пятого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вто,Рым входом пятого элемента И и с выходом шестого элемента И, инверсный: выход, тактовый вход и вход установ.ки в ноль второго триггера соединены . соответственйо с третьим входом четвертого элемента И. с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента . задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И.

1058070

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть исвользонано в устройствах автоматического управления, а также н устройствах вычислительной техники.

Известен счетчик с предварительной установкой. содержащий блок такто= ного питания, пеовый вход которого соединен с входЬм счетного блока, элемент сравнения, установочные входы которого подключены к выходам счетного блока, а входы управления соеди иены с выходами задающего блока и с вторым входом блока тактового питания, клапаны и узлы задержки. причем выход элемента сравнения подключен 15 к первым входам клапанов, выходы которых через узлы задержки подключены к вторым входам соответственно „к третьим входам последующих клапанов и к управляющим входам задающего бло- 20 ка, а дополнительные входы узлов задержки соединены с первым входом блока тактового питания(1 ).

Недостаток указанного устройства низкая надежность его работы, так как 25 оно выполнено в ненадежном варианте, потому что в схеме устройства отсутствуют элементы мажоритирования и резервирования, а также элементы, позволяющие осуществлять самоконтроль устройства на работоспособность перед каждым рабочим циклом устройства.

Известно пересчетное устройство, содержащее входную шину, шину самопроверки, группу информационных шин, задаюций блок, счетный блок, блок сравнения, регистр сдвига, блок элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ, пять элементов Й, элемент задержки и триггер, прямой и инверсный выходы 4р которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых 4 соединены соответственно с входной шиной и с шиной самопроверки, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетного блока и со стробирующюГвходом блока сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами счетного блока, выход блока сравнения соединен с вторыми входами второго и первого элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом второго элемента ЙЛИ, выход которого соединен с управляюцим входом задаюцего блока, .входы и выходы которого соединены со- 60 ответствейно с группой информационных

Шии и с первой группой входов. блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, с выходом пятого элемента И и с тактовым входом триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены с нторой группой нходон блока элементов ИЛИ, дополнительный выход регистра сдвига соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетного блока, вход сброса которого соединен через элемент задержки и с выходом третьего элемента ИЛИ(2).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает полного контроля на работоспособность всего устройства, так как обеспечивается только частичный контроль на работоспособность блока сравнения, а именно из имеюцихся, например 1024 комбинаций нременных выдержек, формируемых

10-разрядным счетным блоком, контролируется только 10 выдержек, что составляет 10% от возможного количества комбинаций, которые формирует задающий блок. Кроме того, известное устройство в процессе контроля не выдает сигнал о нарушении работоспособности устройства, что не поэзо. пяет оперативно судить о работоспособности устройства. цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в пересчетное устройство, содержащее входную шину, шину самопроверки, группу информационных шин, задаюций блок, перный счетный блок, блок сравнения, блок элементов КМ, три элемента ЙЛИ, пять элементов Й, элемент задержки и первый триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входной шиной и шиной самопроверки, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетного блока и стробирующим входом блока сравнения, первая группа входов которого соединена с выходами первого счетного блока, выход блока сравнения соединен с ,вторыми входами второго и первого элементов И, выход после@йего из которых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соедийенс управляющим входом задающего блока,, входы .и выходы которого соединены соответственно с группой информаци1058070 онных шин и с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения., второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом пятого элемента И и с тактовьм входом первого триггера, введены второй счет. ный блок, второй триггер н шестои элемент И. первый и второй входы которого соединены соответственно с дополнительным выходом первого счет- 10 ного блока и с инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетного блока, выходы которого соединены с второй группой входов бло-15 ка элемен,гов ИЛИ. дополнительный выход второго счетного блока соединен с первьми входами пятого элемента И и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И и с выходом шестого элемента И, инверсный выхОд, тактовый вход и вход установки в ноль второго триггера соединены соответственно с-третьим входом четвертого элемента И, с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И.

На чертеже поиведена функциональная схема пепесчетного устройства.

Схема содержит счетные блоки 1-1 и 1-2, блок 2 сравнения, задающий блок 3, блок 4 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4, триггеры

6-1 и 6-2, элементы И 7-1 — 7-6, 35 элементы ИЛИ 8-1 - 8-3. элемент 9 задержки, шину 10 самопроверки, входную шику 11, группу 12 информацион" ных шин, выходные шины 13-15.

Входная шина 11 и шина.10 самопро- 4п верки соединены соответственно с первыми входами элементов И 7-4 и 7-3, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 6-1 и соответственно 4 с первыми входами элементов И 7-1

45 и 7-2, выходы которых соединены сост. ветственно со счетно входом счетноrq блока 1-2 и с первым входом элемента ИЛИ 8-1, второй вход которого соединен с входом элемента 9 задержки, с тактовым входом триггера 6-1 и с выходом элемента И 7-5. Первый вход элемента И 7-5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 8-3 и с выходом элемента И 7-6, первьц1 вход ко- 55 торого соединен с первым входом элемента И 7-1, второй вход которого соединен с вторыми входом элемента

И 7-2 и с выходом блока 2 сравнения, первая и вторая группы входов которо- Щ

ro соединены соответственно с выходами счетного блока 1 и с выходами элементов ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4. Первые входы элеиеитов ИЛИ 5-1 - 5-4 блока 4 соединены с выходами задающего блока

3, входы которого соединены с группой 12 информационных шин. Управляющий вход задающего блока 3 соединен с выходом элемента HJIH 8-1, вторые входы элементов ИЛИ 5-1 — 5-4 блока 4 соединены с выходами счетного блока

1-2, дополнительный выход которого соединен с вторыми входами элемента И 7-5 и элемента ИЛИ 8-3, выход которого соединен с тактовым входом триггера 6-2, вход установки в ноль и инверсный выход которого соединены соответственно с выходом элемента 9 задержки и с третьим входом элемента И 7-3, который соединен с вторым входом элемента ИЛИ 8-2, выход которого соединен со стробирующим входом блока 2 сравнения и со счетным входом счетного блока 1, дополнительный выход которого соединен с вторым входом элемента И 7-6, выходные шины 13-15 соединены соответственно с выходом элемента И 7-2 и с прямыми выходами триггеров 6-1 и 6-2.

Задакиций блок 3 состоит из и приемных регистров, выполненных на

RS-триггерах, единичные выходы которых поразрядно подключены к первым входам выходных элементов И, объеди- ненных в группы соответственно приемным регистрам, а вторые входы выходных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигакщего регистра, а выходы одноименных выходных элементов И каждой группы подключены к входам каждого из соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с выходами задающего блока 3. s-входы RS-триггеров.приемных регистров подключены к выходам входных элементов И, объединенных в группы соответственно приемным регистрам. Первые входы входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а вторые входы одноименных входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим из и инфориационньм входам задающего блока 3 (n+1)-й информационный вход которого соединен с третьими входами входных элементов И и с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим входом задающего блока 3. а выход дополнительного элемента ИЛИ подключен к входу последовательного сдвига кольцевого сдвигающего регистр. ра, выполненного на ЭК-триггерах.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы схема предлагаемого устройства приводится в исход ное состояние, в результате чего четные блоки 1-1 и 1-2, триггеры

1058070

6-1 и 6-2, приемные регистры задающего блока 3 находятся в исходном нуу>евом состоянии, а в первый разряд кольцевого сдвигающего регистра задающего блока 3 записана единица.

Затем по линиям связи из канала передачи информации по и информационным шинам группы 12 в задающий блок 3 осуществляется запись п информационных слов, сопровождаемых стробирующими импульсами, поступающими по (и +1 )-и информационной шине из группы 12 для получения на шине 13 устройства заданных чисел. Задающий блок 3 по переднему фронту стробирующего импульса, поступающего по (n +1I-й ин- 15 формационной шине из группы 12, осуществляет запись первого информационного слова в первый приемный регистр, так как сигналом с выхода первого разряда кольцевого сдвигающего регистра к работе подготовлена первая группа входных элементов И, выходы которых подключены к S-входам первого приемного регистра, а по зад нему фронту стробирующего импульса осуществляется сдвиг единицы во второй разряд кольцевого сдвигающего регистра. В результате этого подготавливается к рабете вторая группа входных элементов И, выходы которых подключены к S-входам второго приемного регистра. Затем по и информационным шинам группы 12 в задающий блок 3 поступает второе информационное слово, сопровождаемое стробирующим импульсом, поступающим по (п+1)-й информа- 35 ционной шине группы 12. Запись второго и последующих информационных слов во второй и последующие приемные регистры аналогична ранее описанному циклу. 40

После записи и-ro информационного слова в кольцевом сдвигающем регистре осуществляется сдвиг единицы в (n+1)-й разряд. В результате этого к выходам задающего блока 3 не будет подключен ни один из приемных регистров, в которых хранятся записанные информационные слова. Поэтому на выхо. дах задающего блока 3 отсутствуют управляющие сигналы.

Работа предлагаемого устройства начинается с проведения режима само. проверки, осуществляющего самоконтроль на работоспособность как первого счетного блока 1-1, так и блока 2 сравнения. Цля этого на шину 10 самопровер.55 ки поступают импульсы с частотой следования, равной или на порядок боль-. щей рабочей частоты устройства, поступающей по шине 11 рабочей частоты устройства. Это позволяет осуществ- 6О лять самоконтроль устройства на работоспособность за минимальное время.

Так как триггеры 6-1 и 6-2 находятся в исходном нулевом состоянии, то к работе подготовлены элементы 7-1, у г

7-3 и 7-4. Это обеспечивает прохождение импульсов, поступающих по шине 10 самопроверки устройства, через элемент И 7-3 и элемент HJIH 8-2 на счетный вход счетного блока 1-1, выполненного на 3К-триггерах, которые по заднему фронту входного импульса пере. ключаются в противоположное состояние осуществляя регистрацию входных импульсов в счетный блок 1-1.

Так как счетный блок 1-2, выполненный íà 3i<-триггерах, находится в исходном нулевом состоянии и выходах задаюцего блока 3 также отсутствуют управляющие сигналы, то на выходах элементов И 1И 5-1 - 5-4 блока 4 отсутствуют управляющие сигналы что соответствует выбору на второй группе. входов, блока 2 сравнения нулевого числа. На первой группе входов блока 2 сравнения с и выходов счетного блока 1- L поступает тоже нулевая информация. Это обеспечивает подготовку к работе блока 2 сравнения для выдачи на его выходе нулевого числа, и по приходу первого импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства через элемент 7-3 и элемент 8-2 на стробирующий вход блока 2 сравнения, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс, который через элемент 7-1 поступает на вход счетного блока 1-2. По заднему фронту этого импульса счетный блок 1-2, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в единичное состояние, формируя íà и выходах число, содержащее единицу в младшем счетном разряде. Это число через элементы

ИЛИ 5-1 — 5-4 блока 4 поступает на вторую группу входов блока 2 сравне».. ния.

Счетный блок 1-1 по заднему фронту первого импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в единичное состояние, формируя на и выходах число, содержащее единицу в младшем счетном разряде. Это число поступает на первую группу входов блока 2 сравнения,.подготавливая его к работе.

По приходу; второго импульса, поступающего по шике 10 самопроверки устройства на стробирующий вход блока 2 сравнения, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс, который через элемент И 7-1 поступает на вход счетного блока 1-2. По заднему фронту этого импульса счетный блок 1-2, регистрируя его, переключает первый счетныи разряд в нулевое состояние,. а второй счетный разряд - в единичное состояние, формируя ма и выходах число, содержащее единицу во втором счетном разряде. Это число через элементы 5-1 — 5-4 логического блока 4

1058070

60 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения.

Счетный блок 1-1 по заднему фронту второго импульса, поступающего на шину 10 самопроверки устройства, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в нулевое состояние, а второй счетный разряд — в единичное состояние, формируя íà и выходах число, содержащее единицу во втором счетном разряде. Это число поступает на IO первую группу входов блока 2 сравнения, подготавливая его к работе.

Прием третьего и последующих импульсов, поступающих по шине 10 самопроверки устройства, аналогичен ра-I5 иее описанному циклу.

По достижении счетными блоками 1-1 .и 1-2 единичного состояния во всех счетных разрядах блок 2 сравнения в очередной раз подготавливается к работе. По .переднему Фронту очередно2 го импульса, поступающего по шине, 10 самопроверки устройства, на дополнительном (и+1)-м выходе переполне"ния счетного блока,1-1 и на выходе блока 2 сравнения формируются импульсы. По переднему фронту импульса, поступающего через элемент 7-1 на счетный вход счетного блока 1-2, счетный блок 1-2 на дополнительном (n+1)-м выходе переполнения формирует импульс. По заднему Фронту импульсов, поступающих на счетные входы счетных блоков 1-1 и 1-2, счетные блоки 1-1 и 1-2 переключаются в .исходное нулевое состояние. 35

Импульс переполнения со счетного блока 1-1 через элемент 7-6 поступает на один из входов элемента 7-5, на другой вход которого поступает импульс переполнения со счетного 4п блока 1-2. По совпадению этих импульсов элемент 7-5 формирует на выходе импульс, по заднему фронту которого триггер 6-1 переключается в единичное состояние, запрещая работу эле45 ментов 7-1, 7-3 и 7-6 и подготавливая к работе элементы 7-2 и 7-4, а также формируя сигнал "Готов" на шине 14 устройства.

Импульс с выхода элемента 7-5 через элемент 9 задержки поступает на

R-вход триггера 6-2 на С-вход которого поступают через элемент ИЛИ 8-3 импульсы .с выходов переполнения счет. ных блоков 1-1 и 1-2. Так как триггер 6-2 переключается в единичное 55 состояние по заднему фронту импульса, поступающего на вход С . тр в данном случае.он останется в нулевом состоянии, потому что импульс, поступающий по входу R. удерживает

его в нулевом состоянии.

Э с

По заднему фронту импульса, поступающего с выхода элемента 7-5 на управляющий вход задающего блока 3,. осуществляется сдвиг единицы из 65 (n+1)-го разряда в первый разряд в кольцевом сдвигающем регистре задающего блока 3. В результате этого к выходам задающего блока 3 подключается первый приемный регистр, в котором хранится первое информационное слово. Это информационное слово через элементы HJIH 5-1 — 5-4 блока 4 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения.

На этом режим самопроверки заканчивается и начинается рабочий режим работы устройства.

В случае рассогласования работы счетных блоков 1-1 и 1-2 в режиме самопроверки устройства импульсы на выходах переполнения счетных блоков

1-1 и 1-2 появляются не одновременно

B результате этого элемент И 7-5 не выдает на выходе импульс, который через элемент 9 задержки поступил бы íà R-вход триггера 6-2. Поэтому триггер 6-2 по заднему фронту импульса, поступающего с выхода переполнения одного из счетных блоков

1-1 или 1-2 через элемент ИЛИ 8-2 на С-вход, переключается в единичное состояние, запрещая работу элемента 7-3 и формируя сигнал "Нет нормы" на шине 15 устройства. После этого работа устройства прекращаетСЯ е

Таким образом, в процессе проведения режима самопроверки работы устройства осуществляется полный самоконтроль на работоспособность счетного блока 1-1 и блока 2 сравнения. В случае же нарушения нормальной работы в счетном блоке 1-1 или блоке 2 сравнения в режиме самопроверки работы устройства устройством выдается сигнал "Нет норьщ", сигналиэирующий о нарушении работоспособности устройства, и запрещается дальнейшая работа устройства.

При работе устройства в рабочем режиме рабочая частота следования входных импульсов, поступающая по шине 11 рабочей частоты устройства через элемент И 7-4 и элемент ИЛИ 8-2 поступает на счетный вход счетного блока 1-1..Счетные разряды счетного блока 1-1 начинают заполняться и по достижении. счетным блоком 1-1 зна-, чения первого информационного слова, поступающего с выходов задающего бло- ка 3 через и элементов ИЛИ,5-1 — 5-4 блока 4 на вторую группу входов блока 2 сравнения, подготавливается к работе блок 2 сравнения. По приходе очередного входного импульса на строрируюций вход блока 2 сравнения на выходе блока 2 сравнения формируется импульс, который через элемент И 7-2 поступает на шину 13 устройства, а, также через элемент ИЛИ 8-1 на уп-. равляющий вход задающего блока 3, который по заднеиу Фронту импульса

1058070

ВНИИПИ Заказ 9600/57 Тираж 936 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул,, Проектная, 4 на выходах задающего блока 3 выставляет второе информационное слово.

Процесс выдачи второго информационного слова аналогичен ранее описанному циклу.

Процесс, выдачи и заданных чисел 5 продолжается до выдачи и -го числа.

Использование изобретения позволяет повысить надежность работы устройства .за счет введения второго счетного блока, второго триггера,. шес.10 того .элемента И и новых соответствующих связей позволяющих осуществлять полный контроль на работоспособность всего устройства, так как обеспечивается полный контроль на работоспособность как первого счетного блока, так и блока сравнения. В предлагаемом устройстве увеличено в 10 раз количество контролируемых комбинаций временных выдержек, формируемых данным устройством, что обеспечивает

100В-ный контроль на работоспособность. В случае же нарушения нормальной работы устройства, выявленном в процессе контроля, устройством выдается сигнал "Нет нормы", сигнализирующий о нарушении работоспособности устpoAcTBct, н запрещается дальнейшая ра-. бота устройства.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность пересчетного устройства., в результате чего повышается надежность всей системы автоматического управления, в которой используется данное устройство.