Счетное устройство с контролем

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использова го для контроля работы двоичных счетчиков. Цель изобретения - повышение частоты контроля. Устройство содержит основной 2празрядный двоичный счетчик 1, контролирующий п-разрядный счетчик 2, элемент 7 задержки, выходную шину 9, входную шину 8. Для достижения цели введены блок 3 свертки по модулю 2 , первый и второй ключи 4, 5, инвертор 6. 3 з.п. ф-лы, 4 ил, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 Н 03 К 21 40

1 !

ВСЕГ(: й!3> А!1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4178139/24-21 (22) 09.01.87 (46) 30 ° 08.88. Бюл. М 32 (72) Л.А.Литвин и В.Ю.Чмутов (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1150754, кл. Н 03 К 21/40, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У I239857, кл.,Н 03 К 2 1/40, 1984. (54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков. Цель изобретения — повышение частоты контроля.

Устройство содержит основной 2празрядный двоичный счетчик 1, контролирующий п-разрядный счетчик 2, элемент 7 задержки, выходную шину 9, входную шину 8. Для достижения цели и введены блок 3 свертки по модулю 2 первый и второй ключи 4, 5, инвертор

° 6. 3 з.п. ф-лы, 4 ил, 1 табл.

1420665

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля работы двоичных счетчиков.

Целью изобретения является повышение частоты контроля. Поставленная цель достигается путем введения новых кон струк тив ных при зн аков, о бе спечивающих контроль работоспособнос- 10 ти при каждом входном импульсе.

На фиг. 1 приведена структурная схема счетного устройства с контролем, »а фиг.2 — пример выполнения первого ключа, на фиг.3 — то же, 15 второго ключа, на фиг. 4 — пример .реализации блока свертки по модулю 2

Устройство (фиг. 1) содержит основной 2п-разрядный двоичный счет- 20 чик 1, контролирующий и-разрядный двоичный счетчик 2, блок 3 свертки и по модулю 2, первый ключ 4, второй ключ 5, инвертор 6, элемент ? задержки, входную шину 8, выходную шину 9. 25

Первый ключ 4 (фиг.2) содержит многовходовый элемент ИЛИ 10, элемент И 11, информационный вход 12, управляющие входы 13 и выход 14.

Второй ключ 5 (фиг.3) содержит 30 многовходовый элемент И-НЕ 15, элемент И 16, информационный вход 17, управляющие входы 18 и выход 19 второго ключа 5.

Блок 3 свертки по модулю 2 (фиг.4) содержит первый 20, второй и

21 двоичные сумматоры, первую 22 вторую 23, третью 24 группы входов и выходы 25.

Входная шина 8 (фиг.1) соединена 40 с суммирующим счетным входом счетчика 1, с входом инвертора 6 и входом элемента 7 задержки, выход которого соединен с информационным входом ключа 4, управляющие входы которого сое-45 динены соответственно с первой группой входов блока 3 и соответственно с выходами п младших разрядов счетчика 1, инверсные выходы п старших разрядов которого соединены соот50 ветственно с второй группой входов блока 3, третья группа входов которого соединена соответственно с .выходами счетчика 2, счетный вход вычитания которого соединен с выходом

55 ключа 4, выходы блока 3 соединены соответственно с управляющими входами ключа 5, информационный вход и выход которо го соединены соо тве тственно с выходом инвертора б и выходной шиной 9.

Выход. элемента ИЛИ 10 (фиг.2) соединен с первым входом элемента И 11

Ф второй вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом 12 и выходом 14 ключа 4

t управляющие входы 13 которого соединены с входами элемента ИЛИ 10.

Выход элемента И-НЕ 15 (фиг.З) соединен с первым входом эле.мента

И 1 6, BTopoH Bxog H Bblxop KQTopoI o соединены с информационным входом 17 и выходом 19 ключа 5 соответственно, управляющие входы 18 которого соединены с входами элемента И-НЕ 15.

Первая 22, вторая 23, третья 24 группы входов. и выходов 25 блока 3 (фиг. 4) соединены соответственно с первой и второй группами входов сумматора 20, первой группой входов и выходами суммы сумматора 21, вторая группа входов которого соединена с выходами суммы сумматора 20.

Первый ключ 4 предназначен для разрешения прохождения сигнала по информационному входу при условии наличия сигнала логической "1" по крайней мере на одном из управляющих входов ключа.

Второй ключ 5 предназначен для разрешения прохождения сигнала по информационному входу при условии наличия сигнала логического "0" по крайней мере на одном из управляющих входов ключа.

Элемент 7 задержки предназначен для задержки сигналов, поступающих на входную шину 8 устройства, на время, равнОе или больше длительности переходных процессов в счетчике 1.

Блок 3 свертки по модулю 2 преди назначен для проведения вычисления остатков (вычетов) по модулю 2" кодов счетчиков 1 и 2.

Счетчики 1, 2 срабатывают по положительному перепаду тактового сигналаа.

Устройство работает следующим образом.

В исходном со стоянии счетчики 1 и 2 находятся в нулевом состоянии (цепи начальной установки счетчиков на фиг.1 не показаны). Сигналы, поступающие на входную шину 8, суммируются в счетчике 1.

14206

Пусть с приходом очередного сигнала на входную шину 8 состояние и счетчика 1 становится равным (2 — 1), так как младшие п разрядов счетчика

1 устанавливаются в "1", при этом

- ключ 4 открыт и задержанный элементом 7 сигнал- через ключ 4 поступает на счетный вход вычитания счетчика

2, уменьшая его содержимое на "1". 10

С приходом следующего сигнала по шине 8 и младших разрядов счетчика 1 устанавливаются в состояние "0, закрывая ключ 4. Задержанный элементом 7 задержки сигнал при,этом на счетный вход вычитания счетчика 2 не поступает, состояние счетчика 2 не изменяется.

С приходом следующего сигнала по шине. 8 состояние счетчика 1 становит- 20 ся равным единице, ключ 4 открыт, сигнал с выхода элемента 7 задержки через ключ 4 поступает на счетный вход вычитания счетчика 2, уменьшая

его содержимое на единицу. 25

С приходом каждого сигнала на входную шину 8 устройства счетчики

1 и 2 принимают соответствующие взаимосвязанные состояния, определяемые таблицей. Таблица приведена для слу- 30 чая n= 2.

65 4

5, поступает на выходную шину 9, сигнализируя об ошибке в устройстве. Например, если после прихода очередного сигнала счетчик 1 установился в состояние, соответствующее девятому входному импульсу таблицы, а счетчик 2 в результате сбоя остался в состоянии "2", то а; +b; +с;=1+1+2=-0 (модуль 2 ), на выходах блока 3 свертки присутствуют сигналы "0", при этом ключ 5 открыт и сигнал с выхода инвертора 6 поступает на выходную шину 9.

11ри нормальной работе устройства на выходах блока 3 свертки появляются сигналы "0" за счет неодновременного переключения счетчиков 1 и 2, длительность сигналов при этом равна времени задержки элемента 7 задержки, однако на работу устройства они не влияют, так как контролирующий сигнал, поступающий на информационный вход ключа 5, расположен между сигналами, поступающими на входную шину 8.

Таким образом, счетное устройство с контролем производит контроль состояния счетчиков после каждого сигнала, поступающего на его вход, что повышает достоверность контроля.

Обозначим состояние п младших разрядов счетчика 1, состояние п старших разрядов счетчика 1 и состояние

3 счетчика 2, соответствующие одной строке таблицы, а, Ь и с соответственно. Как видно из таблицы, указанные состояния. удовлетволяют уси 2 ловию а +Ь +с =3=2 -1 (модуль 4=2 с

=2 ). Например, для шестого и девятого входных импульсов имеем соответственно а, +Ь;+с, =2+2+3=7 — -"3 (модуль 2 ) и а +Ь +с; =1+1+1=3— = 3 (моа дуль .2 ). Блок -3 свертки по модулю 45

2 " после поступления каждого сигнала на выходную шину 8 анализирует состояния счетчиков 1 и 2. Если состояния счетчиков 1 и 2 удовлетворяют условию а;+Ь; +с;=2"-1 (модуль 2 ), то на всех выходах блока 3 присутствуют "i" которые закрывают ключ 5, если же указанное условие не выполняется (в случае происшедшего сбоя в устройстве), то по крайней мере на

55 одном из выходов блока 3 свертки присутствует сигнал "0", который открывает ключ 5. Сигнал с входной шины 8, пройдя инвертор 6 через открытый ключ

Формула изобретения

1. Счетное устройство с контролем, содержащее основной 2п-разрядный двоичный счетчик, контролирующий и-разрядный двоичный счетчик, элемент задержки, выходную шину и входную шину, которая соединена с суммирующим счетным входом основного 2п-разрядного двоичного счетчика, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с цеЛью повышения частоты контроля в него вве1 ч дены блок свертки по модулю 2, перт вый и второй ключи, инвертор, вход которого соединен с входной шиной и входом элемента задержки, выход которо го соединен с информационным входом первого ключа, управляющие входы которого соединены соответственно с первой группой входов блока свертки и по модулю 2 и соединены соответственно с выходами п младших разрядов основного 2п-разрядного двоичного счетчика, инверсные выходы и старших разрядов которого соединены со- ответственно с второй группой входов и блока свертки по модулю 2, третья

5 1 420665 6

Состояние младших разрядов счетчика 1 о стояние Выходы азрядов блока 3 четчика 2

Инверсное со стояние

Номер счетного старших разрядов счетчика 1 импульса

00.0

10

01

11

11 t0

01. 00

10

11

6

00

01

01

01

9

01

11

12

01

-00

14

15 группа входов которого соединена соответственно с выходами контролирующего и-разрядного двоичного счетчика, счетный вход вычитания которого соединен с выходом первого ключа, выходы блока свертки по модулю 2" соединены соответственно с управляющими входами второго ключа, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом инвертора и выходной шиной.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок свертки по модулю 2 содержит два и двоичных сумматора, первая, вторая, третья группы входов и выходы блока и свертки по модулю 2 соединены соответственно с первой и второй группа-. ми входов первого двоичного сумматора, с первой группой входов и выходами суммы второго двоичного сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами суммы первого пвоичного сумматора. 25

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что первый ключ содержит элемент И и многовходовый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и выходом первого ключа, управляющие входы которого соединены с входами.многовходового элемента ИЛИ.

4 . Устройство по п. 1, о т л и— ч аю щ е е с я тем, что второй ключ содержит элемент И и многовходовый элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход и выход. которого соединены соответственно с информационным входом и выходом второго ключа, управляющие входы которого соединены с входами многовходового элемента И-НЕ.

1420665

Фиг. ф

Составитель А.Ранов. Редактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор Н ° Король

Заказ 4334/57 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фие..2

22 23

18

Фие, 3