Счетное устройство с контролем

 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами. В устройство введены блок 8 сравнения, коммутаторы 4,5,6 сигналов, группа 34 информационных шин, выходная шина 32, шины 29, 30 управления, элементы НЕ 13-17, элементы И 10-12, 19-22, элементы ИЛИ 23-25, группа резисторов 26 и входной коммутатор 18 сигналов. Устройство также содержит счетчики 1-3, блоки 7, 9 сравнения, входную шину 27, шину 28 установки, шину 36 питания, выходные шины 31, 33 и группу 35 выходных информационных шин. В устройстве расширены функциональные возможности за счет обеспечения параллельной загрузки счетчиков, обеспечена коррекция сразу же после обнаружения сбоя, а надежность повышена за счет присутствия на группе 35 выходных информационных шин истинной информации даже в случае выхода из строя одного счетчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1499489

А1 дц 4 Н 03 К 21/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4384358/24-21 (22) 08.01.88 (46) 07.08.89. Бюл. N 29 (72) Н.М. Бабинцев и В.А. Крючков (53) 621.374(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1023663, кл. Н 03 К 23/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1270870, кл, Н 03 К 21/40, 1986.

Г54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО С КОНТРОЛЕИ (57) Изобретение относится к вычиСлительной технике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами, В устройство введены блок 8 сравнения, коммутато-, ры 4, 5, 6 сигналов, группа 34 информационных шнн, выходная шина 32, 1

1499489 шины 29, 30 управления, элементы НЕ

13-17, элементы И 10-12, 19-22, элементы ИЛИ 23-25, группа резисторов

26 и входной коммутатор 18 сигналов.

Устройство также содержит счетчики

1-3, блоки 7, 9 сравнения, входную шину 27, шину 28 установки, шину 36 питания, выходные шины 31, 33 и группу 35 выходных информационных 10 шин. В устройстве расширены функциоИзобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами. 20

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение быстродействия коррекции и надежности.

Для достижения поставленной цели 25 в устройство введены новые конструктивные признаки, обеспечивающие возможность параллельной загрузки счетчиков, индикацию номера сбившегося счетчика, непосредственной кор- 30 рекции сбившегося счетчика сразу же после обнаружения его сбоя. Повьппение надежности обеспечивается наличием на выходных информационных шинах правильной информации в случае выхода из строя одного счетчика.

На чертеже приведена структурная схема счетного устройства с контролем.

Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 счетчики, первый 4, второй 5, третий 6 коммутаторы сигналов, первый 7, третий 8, второй 9 блоки 7, 8, 9 сравнения, первый 10, 45 второй 11, третий 12 элементы И, четвертый 13, пятый 14, первый 15, второй 16, третий 17 элементы НЕ, входной коммутатор 18 сигналов, седьмой элемент И 19, пятый 20, шестой 21, четвертый 22 элементы И, второй 23, третий 24, первый 25 элементы ИЛИ, группу 26 резисторов, входную шину 27, шину 28 установки, первую 29, вторую 30 шины управления, вторую 31, третью 32, первую 33 вы55 ходные шины, группу 34 информационных шин, группу 35 выходных информационных шин и,шину 36 питания. нальные возможности за счет обеспечения параллельной загрузки счетчиков, обеспечена коррекция сразу же после обнаружения сбоя, а надежность повышена за счет присутствия на группе 35 выходных информационных шин истинной информации даже в случае выхода из строя одного сетчика.

1 нл.

Шина 28 установки соединена с входами установки счетчиков 1-3, счетные входы которых соединены с входной шиной 27, выходы счетчика соединены с первыми группами блоков

7 и 9 сравнения, вторые группы входов которых соединены соответственно с выходами счетчиков 2 и 3, первые выводы группы 26 резисторов соединены с шиной 36 питания, вторые выводы группы 26 резисторов соединены с группой 35 выходных ийформационных шин, выходами входного коммутатора 18 сигналов, выходами.коммутаторов 4-6 сигналов и информационными входами счетчиков 1-3, выходы которых соединены соответственно с информационными входами коммутаторов

4-6 сигналов, управляющие входы которых соединены с выходами элементов И 10-12, соединены соответственно с входами элементов HE 15-17 и соединены соответственно с первыми входами элементов И 22 и 21, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 25, 23 и 24, выходы которых соединены соответственно с входами управления загрузкой счетчиков 3 I и 2, выходы счетчиков 2 и 3 соединены соответственно с первой, второй группами входов блока 8 сравнения, выходы блоков 7-9 сравнения соединены соответственно с первйми входами элементов И 10-12, вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕ 13, вход которого соединен с шиной 29 управления, вторыми входами элементов ИЛИ 23-25 и управляющим входом входного коммутатора 18 сигналов, информационные входы которого соеДинены с группой 34 информационных шин, входная шина 27 соединена с входом элемента НЕ 14, выход которого соеди1499489

50 нен с третьими входами элементов

И 10-12 и с первым входом элемента

И 19, второй вход которого соединен с шиной 30 управления, выход элемента И 19 соединен с вторыми входами элементов И 22, 20 и 21, третьи входы которых соединены соответственно с выходами элементов HE 17, 15 и 16, выходы которых соединены соответст- 10 венно с четвертыми входами элементов И 20-22, выходные шины 33, 31 и 32, соединены соответственно с выходами элементов И 22, 20 и 21.

Устройство работает следующим об- 15 разом.

При поступлении на шину 28 положительного импульса происходит обнуление счетчиков 1-3 и на их выходах появляется нулевая информация. Инфор- 20 мация каждого счетчика сравнивается с информацией двух других счетчиков, а в случае совпадения на выходах блоков 7-9 сравнения появляются сигналы высокого уровня ("1"), которые 25 поступают через открытые элементы

И 10-12 на управляющие входы коммутаторов 4-6 сигналов и открывают их.

Информация с трех коммутаторов 4-6 сигналов объединяется поразрядно 30 по схеме ИЛИ, так как коммутаторы

4-6 сигналов и входной коммутатор 18 выполнены на интегральных схемах с открытым коллектором, которые объединены и запитываются поразрядно через группу 26 резисторов от положительной шины 36 источника питания.

Если на шине 29 управления отсутствует -входной импульс высокого уровня ("1"), то входной коммутатор 18 закрыт, а на всех его выходах присутствуют сигналы высокого уровня ("1"), которые не влияют на передачу сигналов низкого уровня ("0") с выходов коммутаторов 4-6 сигналов 4g на группу 35 выходных информационных шин, При наличии в трех счетчиках 1-3 одинаковой информации на выходах трех блоков 7-9 сравнения— сигналы высокого уровня ("1"). Если отсутствуют импульсы высокого уровня ("1") на входной шине 27 и шине

29, то на выходах элементов И 10-12 присутствуют сигналы высокого уровня, которые открывают коммутаторы 4-6 сигналов, и информация трех счетчиков 1-3 через коммутаторы 4-6 сигналов поступает на группу 35 выходных информационных шин. Если присутствует импульс высокого уровня ("1") на входной шине 27, то на время его действия на выходах элементов П 1012 присутствуют сигнал низкого уровня ("0"),которые закры ают коммутаторы 4-6 сигналов, и иа группе 35 выходных информационных шин присутствуют сигналы высокого уровня. Это необходимо для исключения восстановпения информации. При наличии на шине 29 импульса высокого уровня ("1") на группе 35 выходных информационных шин присутствует информация предварительной записи, которая снимается с выходов входного коммутатора 18, и поступает на его информационные входы с группы 34 информационных шин. Информация предварительной записи остается на группе 35 выходный информационных шин и после снятия импульса предварительной записи с шины 29 в том случае, если по крайней мере в два из трех счетчиков 1-3 запишется одинаковая информация. Если правильная информация предварительной записи записалась в счетчики

1-3, то в этом случае на выходах блоков 7-9 — сигналы высокого уровня (1"), на выходах элементов И

10-12 — сигналы тоже высокого уровня ("1"), которые открывают коммутаторы 4-6 сигналов, на выходах которых присутствует информация предваритель" ной записи, снимаемая с выходов . счетчиков 1-3, Если в один из трех счетчиков запишется иная информация например в счетчик 1, то на выходах блоков 7 и 9 сравнения — сигналы, низкого уровня ("0"), а на выходе блока 8 сравнения — сигнал высокого уровня (1 ). Следовательно, на выходах элементов И 10 и 12 также присутствуют сигналы низкого уровня ("0"), а на выходе элемента И 1 1 сигнал высокого уровня ("1"). Под действием этих сигналов коммутаторы

4 и 6 закрыты, а коммутатор 5 сигналов открыт. Через открытый коммутатор 5 сигналов информация исправного счетчика 2 подается на группу 35,выходных информационных шин. Сигналы с выходов элементов И 10-12 инвертируются элементами НЕ 15-17, а из полученной информации формируется на выходе одного из трех элементов

И 20-22 сигнал разрешения восстановления информации в сбившемся счетчике. Таким образом, полученная инфор1499489 мация позволяет выявить отказавший или сбившийся счетчик, Например, элемент И 20.предназначен для выявления отказа или сбоя первого счетчика, для этого на один его вход подается импульс восстановления с шины 30 через элемент И 19, длительность импульса минимально допустимая при максимально допустимой частоте следо- 10 вания этих импульсов. Импульсы восстановления с шины 30 подаются также на входы элементов И 21 и 22. При отказе или сбое счетчика 1 выполняется комбинация нулей и единиц на выхо- 15 дах элементов И 10-12, а на трех входах элемента И 20 в это время формируются все единицы. При поступлении с шины 30 импульса восстановления высокого уровня на вход элемента И

20 на его выходе формируется импульс, который через элемент ИЛИ 23 подается на вход управления загрузкой счетчика 1. Поскольку выходная информация с группы 35 шин подается и на д5 информационные входы счетчиков 1-3, то при поступлении импульса на вход предварительной записи счетчика 1 информация запишется в счетчик. Если информация запишется верная, то на выходах блоков 7-9 сравнения появятся сигналы высокого уровня ("1"), на выходах элементов И 10-12 также появятся сигналы высокого уровня ("1"), которые открывают дополнительно коммутаторы 4 и 6 сигналов, а с элемен35 та И 20 снимается разрешение на восстановление информации в сбившемся счетчике. Если инФормация запишется неверная, то с элемента И 20 разрешение на восстановление информации не снимается и вновь произойдет вос-. становг.,ение информации в сбившемся счетчике. Аналогично происходит восстановление информации при сбое вто- 45 рого или третьего счетчиков. Одновременно на выходной шине 31 появятся импульсы, свидетельствующие о состоянии счетного устройства. Одиночные импульсы свидетельствуют о кратко.временном сбое счетчика 1 с последующим восстановлением, а непрерывные импульсы — об отказе данного счетчика. При отказе одного из счетчиков работа счетного устройства продол55 жается до сбоя или отказа второго счетчика, При выходе второго счетчика из строя или сбое его произойдет отказ всего устройства. Блоки 7-9 сРавнения на выходах формируют сигналы низкого уровня (0 ) которые закрываются коммутаторы 4-6 сигналов, и на выходной информационной шине присутствуют сигналы высокого уровня. Такое выполнение устройства позволяет увеличить быстродействие практически до максимального, увеличить надежность, так как при выходе из строя одного любого счетчика устройство продолжает выдавать на выходах правильную информацию без задержек на переключение каналов при параллельном восстановлении сбившегося счетчика. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет осуществлять диагностический контроль и сигнализацию состояния каждого счетчика как по сбоям, так и по отказам, а при выходе из строя или сбое двух или трех счетчиков на группе 35 выходных информационных шин во всех разрядах формируются единицы ("1"), т.е. при отказе схема приводится в одно определенное состояние. Это позволяет дополнительно, помимо воэможности параллельной загрузки, расширять функциональные возможности счетного устройства.

Формула изобретения

Счетное устройство с контролем, содержащее три счетчика, два блока сравнения, входную шину, две выходные шины и шину установки, которая соединена с входами установки счетчиков, счетные входы которых соединены с входной шиной, выходы первого счетчика соединены с первыми группами первого и второго блоков сравнения, вторые группы входов которых— соответственно с выходами второго и третьего счетчиков, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия коррекции . и надежности, в него введены третий блок сравнения, три коммутатора сигналов, входной коммутатор сигналов, группа информационных шин, третья выходная шина, две шины управления, пять элементов НЕ, семь элементов И, три элемента ИЛИ и группа резисторов, первые выводы которых соединены с шиной питания, вторые выводы — с выходами входного коммутатора сигналов, первого, второго и третьего коммута1499489

Составитель Ранов

Редактор И. Булла Техред М.Дидык Корректор C. Черни

Заказ 4707/55 Тираж 884

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101 торов сигналов и с информационными входами первого, второго и третьего счетчиков, выходы которых соединены соответственно с информационными 5 входами первого, второго и третьего коммутаторов сигналов, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов И, соединенными 10 соответственно с входами первого, второго и третьего элементов НЕ и с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены соответственно с нер- 15 выми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами управления загрузкой третьего, первого и второго счетчиков, выходы вто- 20 рого и третьего счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов третьего блока сравнения, выходы первого, третьего и второго блоков сравнения соединены .соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента НЕ, вход которого соединен с первой шиной управления, с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И и с управляющим входом входного коммутатора сигналов, информационные входы которого соединены с группой информационных шин, входная шина соединена с входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого, второго и третьего элементов И и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с второй ши-. ной управления, выход седьмого элемента И соединен с вторыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены соответственно с выходами третьего, первого и второго элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с четвертыми входами пятого, шестого и четвертого элементов И, первая, вторая и третья выходные шины соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И.