Счетное устройство, сохраняющее информацию при отключении питания

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах счета импульсов, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство содержит счетный вход 1, шину 2 питания, элемент И 3, формирователь 4 одиночного импульса, накопитель 5. Цель достигается выполнением накопителя 5 на сердечниках из магнитострикционного материала, а также переходом к последовательной обработке информации отдельных разрядов и групп разрядов. Постоянное запоминающее устройство 15 выполняет операцию суммирования с единицей с формированием сигнала переноса. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК! з 1) -(II 03 !(23/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4292357/24 — 21 (22) 30.07.87 (46) 07.07 89. Г>кп. II 25 (71) Ленинградский инс-титут авиацп— (!нного «риборостроения (72) I ., В. Антонов и В,С. Il(тр(!вский (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское с.«идет(Iьстно СССР

N 600739, кл . Il 03 К 23/ 10, 19 78 .

Автopc кое свило Tc((1 bc T B(! СССР

946001, кл. Н 03 I(23/76, 1982. (54) СЧЕТНОЕ УСТРО!!СТВО, СОХРАНЯЮЩЕЕ

ИНФОРМАЦИЮ ПРИ ОТКЛОНЕНИИ ПИТАНИЯ (57) Изобретение от«ос ич с я к имПУЛЬСНОй ТЕХНИКЕ И МОж(т И, «оЛ1,3

„„SU„„1492476 А 1

«, т l (Я В l(. Ò ÎIIÃ Ò Â(1 Х C (I C1 (I ИГ1П У. 11 С ОН, ! l б о т I I(IIIIII v н т Я ж ел 1 Гх з к Г и. 1 ъ а т а ци (. и н 1 1х у(.(1ониях. Це Il 11 (обрет(ния — п(1выпение надежностll работм. Устройст«( содержит сн(тгн Гй вход 1, шину 2 пит l—

«ия, злеме1п И 3, формирователь 4 одиночного импульса, накопитель 5.

11L 1 b дос ТIII а E.те Я вып о11 11Р ни Pм )M ко

«ителя 5 на с орде«никах иэ магнитострикционногo матс. риала, а также переходом к последов;1ч ель«ой обработке информац(гн отд(1ьных ра зрядов и груп1: ра.(рядов. Постоянное запоминаю(цее устройство 15 вь1полняет операцию сума(р(.вания с едикицеи с формирование.(.«гнала перенос», 3 ил.

149247Е

35

И 1обрете1п1е относится к импульс— ной технике и может быть исполь овано при создании счетных устройс тн, предназначенных для работы в тяжелых эксплуатационных условиях.

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет уменьшения вероятности сбоя от внешних электромагнитных помех и повышения его стойкости к температурным воздействиям и воздействиям ионизирующих излучений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема счетного устройства, сохраняющего информацию при отключении питания; на фиг. 2 — принципи«льная схема ферроакустического накопителя; на фиг. 3 — принципиальная схема одного из вариантов блока управления.

Счетное устройство, сохраняющее

I1нформацию при отключении питания

I фиг. 1), содержит счетный вход 1, мину " питания, элемент И 3, формиронат ел ь 4 одиночного импульса, на копи-. чь 5, ключ 6 стирания, четыре ключа записи 7-1 —: 7-4, усилитель 8 считывания, генератор 9 импульсов, блок 10 ,з равления, счетчик 11 адреса, дешифратор 12 адреса, ключ 13 считывания, регистр 14 сдвига, постоянное запоминающее устройство 15, элемент

ПЛИ 16, пернь и 17 и второй 18 триггеры. Первый вход элемента И 3 соеди— нен со счетным входом 1 устройства, а второй — с шиной 2 питания ° Выход ключа 6 стирания соединен с шиной тира ния накопителя 5, выходы ключей

7-1 —: 7-4 записи соединены с соответствующими шинами 19-1 —: 19-4 записи накопителя 5.

Входы yI.илителя 8 считывания соединены с информационной шиной 20 накопителя 5. Генератор 9 импульсов, блок 10 управления, счетчик 11 адреса и дешифратор 12 адреса соедппены последовательно, причем входы låшифратора 12 адреса соединяются с соответстнуюц 1ми выходами разрядов счетчика 11 адреса и с выходными

° шинами 21 — 1 - 21-М адреса устройства, а выходы — с соответствующими адрес— ными входами накопителя 22 — 1 — 22-N накопителя, где N — разрядность счетного устройс гва, Вход ключа 13 счпты— вания соединен с выходом блока 10 уп— ранпения, а ы — с шиной 23 сп тывания накопителя 5. Четыре адрес ных входа постонного запоминающего устройства 1 5 и одключ ены к с оот ветс твующим четырем выходам регистра 14 сдвига и выходным шинам 24-1 —. 24-4

5 числа, а четыре выхода — к с оответствующим входам четырех ключей 7-1+ —:7-4 записи .

Первый установочный вход первого триггера 17 соединен с выходом элемента И 3, тактовый вход второго триггера — с выходом последнего разряда счетчика адреса, вход сброса второго триггера — с выходом элемента ИЛИ 16. Первый вход элемента ИЛИ

16 соединен с выходом формирователя

4 одиночного импульса, вход которого соединен с шиной 2 питания, Второй вход элемента ИЛИ 16 соединен с пятым выходом постоянного запоминающег o устройства 1 5, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока 10 управления. Третий, четвертый и пятый выходы блока 10 управления подключены cooT åòñòâåíío к управляющему входу ключа 6 стирания, тактовому входу регистра 14 сдвига и стробирующему входу усилителя 8 счит ыва ния . К информационному входу регистра 14 подключен выход усилителя 8, Нулевой выход второго триггера соединен с вторым установочным входом первого триггера, выход ко— торого подключен к информациднному входу второго триггера.

На фиг. 2 представлена схема накопителя 5 с магнитным способом записи и неразрушающим ультразвуковым считыванием. OH состоит из N носителей 25 информации из магнитострикционного сплава типа пермендюр в виде отрезков ленты или проволоки, с двух сторон акустически сопряженной с демпферами 26, Каждый носитель информации охватывают обмотка 27 возбуждения ультразвукового импульса, стирающая обмотка 28, четыре обмотки

29 записи и четырехсекционная обмотка 30 считывания. Начало обмоток 29 записи, обмотки 27 возбуждения и конец обмотки 28 стирания каждого носите:1я соединены с соответствующей адресной шиной 22-1 †: 22-N. Концы секций обм1ток 29 записи через соответству ющие диоды 31 обьединяются с концами соответствующих секций обмотки записи, расположенных на других носите,лях информации, и выводятся на шины

19-1 †; 19-4 записи, Концы обмоток

27 возбуждения у:|ьтра эвукон|я о»ив пу||ьса всех М носителей информац>п> обьединяются и выводятся на ш>ну 23 считывания. Начала обмоток 28 ст»р а ния та кже об|не»и няютс я и с о ели няв ются с шиной стирания. Обмотки 30

1 |" - 4 76

6 де>щ>фраторами или на оснс ве регист- ров сдвиг; >.

Счетно устройство, сохраняющее информацию при отключении питания, работ ает следую>Ш>м обра зом.

В работс устройство могут быть

40 ни я ° считывания соединяются последоват> |ьно и Вь>водятся н>1 и нформа ционну ю ши— ну 20, Блок 10 управления (фиг. 3) пред— ставляет собой последовательно соедипенные счет п>к 32 и программируемое

ПЗУ 33. В состав блока управления входит также элемент И†HF 34 и два инвертора 35 и 36. Перед установкой элемента 32 в устройство в него заносится программа работы устройс.тва.

Блок управления формирует на сво>>x Bk D>:o, IkI х c>I! >->Злы для vIIp 2 вл | ни я ра— ботой устройства, причем, поскольку адресные входы ПЗУ подключены к выходам разрядов счетчика 32, начиная с третьего, каЖ ому изменению состоя— ния на выходах ПЗУ 33 соответствует поступление четырех импульсов с. выхода генератора 9, и полный цикл работы устройства управления соответствует 32 тактам генератора 9, т.е. весь цикл работы устройстBà управ30 ления может услов>|о быть разбит на восемь тактов. В первом такте работы устройства управления осуш c Tвляется формирование сигнала на выходе, подключенном к входу ключа 13 считывания. Второй такт соответствует подаче сиг нала на вх||д усилителя считывания. В том случае, если на выходе триггера 18 имеется нулевой потенциал, при дальнейшей работе счетчика 32 сигналы на выходах ПЗУ 33 не формируются. Если же на выход . триггера 18 имеется единичный сигнал, то на третьем такте работы ПЗУ 33 формируется сигнал «а вьгходе, под,ключенном к входу ключа 6 стирания, а затем на четвертом и пятом тактах формируются соответственно сигналы на выходах ПЗУ 33, подключенных к входам постоянного запоминающего устройства 15. На остальных тактах работы ПЗУ независимо от состояния тригг ера 18 сиг палы на ег о выходах не формируются.

На фиг. 3 представлена одна из возможных реализаций блока 10 управ- 55 ления. Этот блок, исходя из описаннсго алгоритма работы, может бь>ть построен также и на основе счетчиков с дна реха>ма, отличак>щи еся с ос тоя ни ем триггера 18 и соответствующие отсут- ° ствию или наличию сигнала на счетном входе 1 устройства.

При отсутствии импульсов на счетном входе 1 устройство работает в режиме считывания, при этом происходит циклический перебор всех адресов накопителя 5. Под воздействием импульсов с генератора 9 импульсов блок 10 управ:>ения при каждом переключении счетчика 11 адреса вырабатычает импульс, поступаю>щ>й»a ключ 13 считыв а ни я . И мп ул ь с т о к а ч е р е з ад р е с н у ю шину 21, выбранную дешифратором 12 адреса, протекает чсрез выбранную обмотку 27 возбуждения ультразвукового импульса и к>юч 13 считыва ния. В рез ьтат е возд ейст вия маг нит ног о и оля обмотки 27 возбуждения ультразвукового импульса в магнитострикционном мат ериал е вь>бра нного носителя 2 5 информации возникает ультразвуковой импульс, который распространяется вдоль носите >я 25 информации. При этом в сек>д>я: обмотки 30 считывания по мере прохождения под ними ультразвукового им|>ульса наводится ЭДС, амплитуда которой пропорциональна величине с статочной магнитной индукции QTppзка носителя 25 информации, расположенного под данной секцией, а фаза определяется знаком величины остаточной инду> с>ии. На выходах информационной шины 20 появляется информационная последовательность из четырех бит (один десятичный разряд), которая усиливается усилителем 8 и записывается в регистр 14 сдвига по сигналам с выходов блока 10 управлеС выходов регистра 14 сдвига код десятичного разряда поступает на выходные >ш>ны 24-1 "- . 24-4 числа, С выходов разрядов счетчика 11 адреса код адреса поступает на выходные шины 21 адреса, Информацию, снимаемую с выходных шин 24 — 1 —; 24-4 числа и шин адреса, можно использовать как для индикации разрядов десятич ного числа, хр а нимог о в накопит е14924 76 ле 5, так и д»я обработк»» E е н дру» их цифровых ус тройс т пах .

С приходом счетного импульса на нхоц 1 и при »М.»»»чии питающего напряже»гия на ш»»не - питания счетный

5 импульс через элемент И 3 проходит на уст»»ново»нь»»» вход пер ного триггера 17, Второй триггер 18 нзнодится при очередном обнулении счегчика 11 адреса и подает н блок 10 управления еди нич ный сигнал . Устройство переключается н режим записи информа»»»»»» перного десятичного разряда из

»»акопителя 5 и з»»п»»с»» его н регистр

»4 сдвига.

После записи информации первого десятичного разряда н регистр 14 под воздействием сигнала из блока 10 управления срабатывает ключ 6 стирания, ;to обмотке 28 стирания первого десятичного разряда накопителя 5 пропускается импульс тока и происходит размагничивание носителя 25 информации по первому адресу. 25

Под действием следующего управляющего сигнала из блока 10 управления на выходах постоянного запоминающего устройства 15 появляется код, соответствующий десятичному числу, на

30 единицу большему, чем число на выходе регистра 14 сдвига. Этот код через ключи 7 — 1 - 7-4 записи поступает на шины 19-1 19-4 записи накопителя и с помощью обмоток 29 записи записывается в виде величины остаточной магнитной индукции на носителях

25 информации по адресу первого десятичного разряда. Если код на входе постоянного запоминающего устройства

15 соответствовал числу, меньшему 9, 40 то после записи информации с его выходов в накопигель 5 на установочный вход второго триггера 18 с выхода постоянного запоминающего устройства

15 через элемент ИЛИ 16 поступает 45 импУльс, с приходом которого первый и второй триггеры возвращаются в исходное состояние и режим записи прекращается.

При поступлении на входы постоян- 50 ного запоминающего устройства 15 кода, соответствующего числу 9, импульс на установочный вход триггера 18 не выдается и по первому десятичному адресу остается нулевой код. При перек- 55 .пючении счетчика 11 адреса осущестн.пяется новый цикл записи уже но второй десятичный разряд. Таким образом, осуществляется перенос единицы н старший разряд при переполнении млад1 щего.

При попадании питания на шине 2 питания запрещается прохождение счетных импульсов через элемент И 3, а, величина фильтрующих емкостей, присутствующих в любсй схеме, рассчитывается так, чтобь; энергии, запасенной н них, хватило для окончания цикла записи. При появлении питания на шине 2 питания формирователь 4 одиночного импульса через элемент ИЛИ 16 обеспечивает начальную установку триггера 18 °

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Счетное устройство, сохраняющее информацию при отключении питания, содержащее счетный вход, шину питания, элемент И, первый вход которого соединен со счетным входом, а второйс шиной литания, формирователь одиночного импульса, накопитель, ключ стирания и ключи записи, выходы которых соединены соответственно с шиной стирания и шинами записи накопителя, усилитель считывания, вход которого соединен с информационной шиной накопителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов, блок управления, счетчик адреса и дешифратор адреса, а также ключ считывания, регистр сдвига, постоянное запоминающее устройство, первый и второй элементы

ИЛИ, триггеры, выходные шины адреса и выходные шины числа, выходы дешифратора адреса соединены с соответстнующими адресными шинами накопителя, вход ключа считывания соединен с первым выходом блока управления, а выход — с шиной считывания накопителя, четыре адресных входа постоянного запоминающего устройства подключены к соответствующим четырем выходам регистра и выходным шинам числа, а четыре его выхода — к входам соответствующих четырех ключей записи,. пер выл» установочный вход первого триггера соединен с выходом элемента

И, тактовый вход второго триггера с выходом последнего разряда счетчика адреса, вход сброса второго триггера соединен с выходом элемента! 4924 !

1ПИ, единичный выход второго триггера подключен h входу блока управления, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом Формирователя одиноч5 ного импульса, а второй вход — с. пятым выходом постоянногп запоминающего устройства, упранляющ»»е нходы которого соединены с вторым выходом блока управления, третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены соответственно с входом ключа стирания, тактовым входом регистра сдвиг, и строб»»руюю»м входом усилителя считывания, выход которого подключен к информационному входу регистра, а вход формиронателя одиночного импульса подключен к шине питания, нулевой выход второго тригг ера соединен с вторым уста»»о ночным входом первого триггера, выход которого подключен к информационному нхоqy второго триггера, причем накопитель содержит N носителей информации из магнитострикционного материала, концы которых а кус тически сопря— жены с демпферами, обмотку возбуждения ультразвукового импульса на одном конце i-ro (i = 1,...,N) носителя, обмотку ст»»ра ния, расположенную

7б >и за обмоткой возбужден»»я ультразвукового импульса и магнитоснязанную с носителем информации по нсей его длине, обмотку считывания, выполненную из четырех секций, причем секции с ранньва» интервалами расположены на обмотке стирания, четыре обмотки записи, каждая из которых расположена нал соответствующей секцией обмотки считывания, и диодный дешифратор, обмотка возбуждения ультразвукового импульса, обмотка считывания и обмотка записи магнитосвязаны с носителем информации, а начала обмотки возбуждения ультразвукового импульса, обмотки стирания и концы обмоток записи i-го носителя соединены с i-й адресной шиной, концы обмоток возбуждения ультразвукового импульса и обмоток стирания всех носителей выведены на шины записи и стирания накопит ел я, начала первых, вторых, третьих и четвертых обмоток каждого носителя информации через соответстнуюкн»е диоды соединены с соответствующими шинами записи накопителя, а все обмотки считывания соединены последовательно и подключены к информац»»онной шине накопителя.

77-1 8М

° ° ° ° °

° ° 4 ° °

° ° °

° ° °

149 24 76

/ кЛЮ у 1У счоп ь! Вания

EУсилителм 8 считыдоноя

4 лю уК

emupueus

0/71

ыгю

> К пас/7)ОЯИНОмц заломцнающбну

gcmpudcmdp

Ксчстптку 11 одурею

Составитель П. Смирнов

Техрел А.Крачвук

Редактор В. Лап о

Корректор М. Самборская

Заказ 3894/57

Тираж НН4 Поднис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101