Счетный элемент с контролем

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и коррекции сбоев счетных элементов в устройствах различного назначения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет введения одновибраторов 15, 23, 28, элементов И 17, 25, 24, 21, элементов НЕ 16, 20, элементов 19, 27 задержки, элемента ИЛИ 22 и триггеров 18, 26. Счетный элемент с контролем также содержит контролируемый счетчик 1, блок 2 выделения первого импульса, элемент 3 задержки, элементы НЕ 4, 5, элементы И 6, 7, 8, 12, элементы ИЛИ 9, 13, триггер 10, выходную шину 11 сигнала ошибки и входную шину 14. В счетном элементе с контролем помимо обнаружения сбоя в счетчике 1 производится коррекция его состояния в случае присчета или недосчета одного импульса. 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСГЮБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1569974 (Д1) Н 03 К 21/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дыхОЮ

НОП

l адки

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4488401/24-21 (22) 29.09 .88 (46) 07.06.90. Бюп. K .21 (72) В.К.Семеновскив (53) 621.374 ° 32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1t29740, кл. H 03 К 21/34, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1345340, кл. Н 03 К 21/40, 1986. (54) СЧЕТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и коррекции сбоев счетных элементов в устройствах различного назначения. Цель изобретения — расширение функциональ1

2 ных воэможностей — достигается за счет введения одновибраторов 15> 23, -28, элементов И 17, 25, 24, 21, элементов НЕ 16, 20, элементов 19, 27 задержки, элемента ИЛИ 22 и триггеров 18, 26. Счетный элемент с контролем содержит контролируемый счетчик

1, блок 2 выделения первого импульса, элемент 3 задержки, элементы НЕ 4, 5, элементы И 6, 7, 8 12, элементы

ИЛИ 9, 13, триггер 10, выходную шину

11 сигнала ошибки и входную шину 14.

В счетном элементе с контролем помимо обнаружения сбоя в счетчике 1 производится коррекция его состояния в случае присчета или недосчета одного импульса. 2 ил.

1569974

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и коррекции сбоев счетных элементов в устройствах различного назначения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, которое достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечиваюших не только контроль правильности функционирования счетного элемента, но и его коррекцию в слу" чае присчета или недосчета одного импульса.

Ф5

На фиг. 1 представ.,ена функцио-.

, нальная схема счетного элемента с контролем, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

На фиг. 1 обозначено: контролируемый счетчик 1, блок 2 вьделения

20 первого импульса, первый элемент 3 задержки, первый и второй элементы

НЕ 4 и 5, второй, третий и первый элементы И 6-8, первый элемент ИЛИ 9, первый RS-триггер 10, выходную шину

11 сигнала ошибки, четвертый элемент

И 12, второй элемент ИЛИ 13, входную шину 14, первый одноы;братор 15, тре.тий элемент НЕ, 16, пятый элемент И

17, второй RS-триггер 18, второй эле- 30 мент 19 задержки, четвертый элемент НЕ 20, восьмой элемент И 21, третий элемент ИЛИ 22, второй одновибратор

23, шестой и седьмой элементы И 24 и 25, третий RS-триггер 26, третий 35 элемент 27 задержки, третий одновибратор 28 и счетный вход 29 контролируемого счетчика 1.

На фиг. 1 счетный вход 29 контролируемого счетчика 1 соединен с С- 40 входом блока 2 выделения первого импульса, выход переноса контролируемого счетчика I соединен с первыми входами элементов И 8 и 6,и через элемент НЕ 4 — с первыми входами элемен- 45 тов И 7 и 12, выход блока 2 вьщеления

- .рвого импульса соединен через зле.".=.;т 3 задержки с R-входом блока 2 вьделения первого импульса, с вторыми входами элементов И 6 и 7 и через элемент НЕ 5 — с вторыми входами элементов И 8 и 12, выходы элементов

И 7 и 8 соединены соответственно с первым и вторым входами эле 1ента ИЛИ

9, выходы элементов И 12 и 6 соедине- „ны соответственно с первым, вторым входами элемента ИЛИ 13, выходы элементов ИЛИ 9 и 13 соединены соответственно с S- u R-входами RS-триггера

10, прямой выход. которого соединен с. выходной шиной 11 сигнала. ошибки, выход элемента И 8 соединен с первыми входами элементов И 17 и 24, выход элемента И 7 соединен с первым входом элемента И 25, с импульсным S-входом

RS-триггера 18 и с импульсным входом одновибратора 15, выход которого соединен через элемент HE 16 с вторым входом элемента И 17, выход которого соединен с импульсным К-входом RSтриггера 18, инверсный выход которого соединен через элемент 19 задержки с входом элемента НЕ 20, выход которого соединен с первым входом элемен" та И 21, второй вход и выход которогг соединены соответственно с входной шиной 14 и с. первым входом элемента

ИЛИ 22, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом одновибратора 28 и со счетным входом

29 контролируемого счетчика 1, выход элемента И 7 соединен с импульсным входом одновибратора 23., выход которого соединен с вторыми входами элементов И 24 и 25, выходы которых соединены соответственно с импульсными входами R u S RS-триггера 26, инверсный выход которого соединен через элемент 27 задержки с импульсным входом одновибратора 28.

На фиг. 2 обозначены диаграммы

30-41 для а) случая нормальной работы счетчика 1; б) случая пропуска счетного импульса; в) случая присче1

:та импульса помехи, где 30 — счетные импульсы на пине 14 устройства; 31 задержанные первые импульсы (выход элемента 3); 32 — импульса переноса .с выхода переноса счетчика 1; 33—

1 сигналы на выходах триггеров 26 (б) и 18 (в); 34 — сигналы на выходах элементов 27 (б) и 19 (в) задержки;

35 — сигналы на выходе элемента НЕ

20;.36 — сигнал на выходе элемента

НЕ 16; 37 — сигнал на выходе одновибратора 28; 38 — сигнал на счетном входе 29 счетчика 1; 39-41 — импульсы на выходах трехразрядного счетчи-.. ка 1. !

Для определенности считаем, что одновибраторы 15, 23 и 28 откр :-",à.à ся передним фронтом входчого положительного импульса и вьдают на вы- . ходе положительный импульс заданной длительности. RS-триггеры 18 и 26 срабатывают от заднего фронта входных пс "ажительньгк имп ул 4" с ее

69974

5 15

Счетный элемент с контролем работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе переноса контролируемого счетчика 1

"0", блок 2 открыт и на выходе элемента 3 "0". Эти сигналы, пройдя через элементы НЕ 4 и 5, открывают четвертый элемент И 12, с выхода которого сигнал "1" устанавливает первый триггер 10 в состояние "0". В то же время, на втором входе третьего элемента И 7 и на первом входе первого элемента И 8 — сигналы "0", поэтому на выходах элементов И 7 и 8 "0", благодаря чему пятый, шестой и седьмой элементы И 17, 24 и 25 (на их выходах "0") не изменяют состояния

RS-триггеров 18 и 26, предварительно устанавливаемых в состояняе " 1 (т.е. Я = 0; цепи установки RS-триггеров 18 и 26 и счетчика в исходное состояние на фиг. 1 не показаны).

Поскольку на выходах элементов 19 и

27 задержки и одновибратора 28 при отсутствии входных сигналов будет

"0", а на выходе четвертого элемента HE 20 "1", то восьмой элемент И

21 открыт для входных сигналов (счетных импульсов) устройства с шины 14, которые через третий элемент ИЛИ 22 пропускаются на сяетный вход 29 контролируемого счетчика 1 и на синхрони" зирующий (С) вход блока 2 выделения первого импульса.

Первый счетный импульс входной последовательности (фиг. 2, 30а) поступает .вьппеописанным, путем на счетный вход 29 контролируемого счетчика 1 и одновременно — на С-вход блока

2, а с его выхода — ь а вход первого элемента 3 задержки, через который указанный сигнал проходит с задержкой „, выбираемой (при заданных рабочей частоте счетных импульсов и числе разрядов контролируемого счетчика 1), равной времени между им.пульсами переноса счетчика 1 (для определенности число разрядов счетчика на фиг. 2 принято равным трем).

Поэтому, если входная последовательность счетных импульсов не искажена добавочными импульсами помехи или пропусками и если контролируемый счетчик 1 исправлен, то импульс на выходе переноса счетчика 1 (в данном случае соответствующий восьмому входному импульсу фиг. 2, 32а) появляется одновременно с задержанным первым входным импульсом, снимаемым с выхода элемента 3 задержки (фиг. 2, 3 1) ° При этом импульс с выхода переноса.и задержанный импульс подаются на входы первого и третьего элементов

И 7 и 8 таким образом, что один из указанных импульсов подается на один из входов одного из этих элементов И непосредственно, а на один из входов другого элемента И вЂ” через инвертор.

Следовательно, в случае одновременного прихода указанных импульсов на выходах обоих элементов И 7 и 8 будет

"0" (так же, как и в исходном состоянии). Поскольку сигналы с выходов элементов И 7, 8, 17, 24 и 25 подаются на импульсные R u S-входы триггеров 18 и 26, то в рассматриваемом случае начальная установка этих триггеров не изменяется, т.е. на инверс- ° ных выходах триггеров 18 и 26 Q = О, на выходах элементов 19 и 27 задержки "0", на выходе четвертого элемента

25 HE 20 " 1", на выходе третьего одновибратора 28 "0", на выходе третьего элемента ИЛИ 22 — сигнал, совпадающий с входным сигналом (счетными импульса-. ми) устройства (так как элемент И

21 отперт.для входного сигнала устройства сигналом " 1." с выхода элемента

НЕ 20).

Если во входной счетной импульсной последовательности произошел пропуск очередного импульса, то импульс переноса (фиг. 2, 32б) придет позже задержанного первого импульса (фиг. 2, 3 1б), т.е. на обоих входах элемента И 7 будет "1", а на обоих

4„ входах элемента И 8 "0 Пришедший первым задержанный импульс своим передним. фронтом запускает второй одновибратор 23, которььй формирует импульс длительностью « 2 С,+ Сп, 45 rAe " и и п — соответственно длительности счетных импульсов входной последовательности и паузы между этими импульсами. Таким образом, в течение времени ц элементы И 24 и 25 остаются отпертыми. Сначала задержанный первый импульс через

И 25 проходит. на S-вход RS-триггера

26, подтверждая состояние Q = 0 или переводя его (по своему заднему фрон55 ту) в cocTQBHHe = О. Затем через элемент И 24 проходит импульс с выхода переноса и по своему заднему фронту переводит триггер 26 в состоя,ние Q 1. Передний (положительный) 1569974

35 фронт сигнала с инверсного выхода триггера 26 задерживается элементом

27 задержки на время порядка 0,3 „ и (чтобы четко отделить добавляемый импульс от предыдущего импулвса) и подается на (импульсный) вход третьего одновибратора 28, формирующий из него короткий импульс (фиг. 2, 37б) с длительностью также порядка.

0,3 Оп, который через элемент ИЛИ 22 подается на вход 29 контролируемого . счетчика 1 (фиг. 2, 38б). Вместе с тем, в рассматриваемом случае (про луск импульса, когда :лмпульс перено са приходит после первого задержанного импульса) первый задержанный импульс своим передним фронтом заставляет сработать одновибратор 15, форМирующий импульс с длительностью по:рядK+ H «2 л + г 1

Ь 061 N "n который ,перекрывает (после инвертирования с помощью третьего элемента НЕ 16) ранее отпертый элемент И 17, в результате чего импульс переноса, при- 25 шедший позже (на время „ ) на второй вход элемента И 17, не проходит на R-вход триггера 18. Задержанный первый импульс, поступая íà S-вход триггера 18, только подтверждает 30 состояние Q = 0 этого триггера.

Наоборот, если во входной последовательности между счетными импульсами попал импульс помехи (фиг. 2, 30в), то импульс переноса придет раньше задержанного первого импульса, т.е. — до срабатывания второго одновибратора 23, когда шестой элемент И 24 еще заперт, поэтому импульс переноса не сможет пройти на R-вход 40 третьего RS-триггера 26-. Пришедший вслед за окончанием импульса переноса задержанный первый импульс запускает одновибратор 23, выдающий положительный импульс, открывает седьмой 41 элемент И 25 и проходит на S-вход третьего триггера 26, подтверждая

:,своим фронтом) 0 Hа инверсном выходе этого триггера. Вместе с тем, импульс переноса, поступая на первый вход пятого элемента И 17 (открытый по второму входу до прихода задержанного первого импульса), . проходит через элемент И 17 на Rвход второго RS-триггера 18, переключая этот триггер своим задним фронтом в состояние = 1 (фиг. 2, 4в). После задержки элементом 19 (фиг. 2, 34в) на время . л 2 + i„ . и инвертирования элементом НЕ 20 (фиг. 2, 35в), этот импульс поступает на первый вход восьмого элемента

И 21, а выходе которого появляется

"0" при любом сигнале на входе 14 устройства, благодаря чему очередной счетный импульс не проходит на вход контролируемого счетчика 1. Пришедший вслед за импульсом переноса задержанный первый импульс вновь перебрасывает КЯ-триггер 18 в состояние

Q =. 1, в результате чего поступление счетных импульсов на вход контролируемого счетчика 1 возобновляется.

Таким .образом, присчет импульса помехи приводит к последующему пропуску одного счетного импульса, что и комменсирует указанный присчет, так как общее число счетных импульсов остается постоянным.

Аналогичным образом корректируются сбои самого контролируемого счетчика.

Таким образом, предлагаемое уст ! ройство,помимо регистрации искажений (присчетов, пропусков) входной импульсной последовательности (или сбоев контролируемого счетчика) корректирует эти искажения так, что число. счетных импульсов входной последовательности несмотря на присчеты и пропуски остается постоянным. Кроме того, для коррекции присчетов и пропусков счетной последовательности импульсов не требуется подача эталонной посл".довательности.

Формула изобретения

Счетный элемент с контролем, со-: держащий входную шину, контролируемый счетчик, блок выделения первого импульса, первый элемент задержки, первый и второй элементы НЕ, первый, второй, третий и четвертый" элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и первый RS-триггер, причем счетный вход контролируемого счетчика соединен с С-входом блока выделения первого импульса, выход переноса контролируемого счетчика соединен с первыми входами первого и второго элементов И и через первый элемент НЕ - с первыми входами третьего и четвертогс элементов И, выход блока выделения первого импульса через первый элемент задержки соединен с R-входом

1569974

34

3$

3б

37

38

J9

4ä

Составитель И.Ранов

Техред М.Ходанич Корректор Э.Лончакова

Редактор В.Бугренкова

Заказ 1457 Тираж 659 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. Ужгород, ул. Гагарина, 101 блока выделения первого импульса, с вторыми входами второго и третьего элементов И и через второй элемент

НŠ— с вторыми входами первого и четвертого элементов И, выходы третьего и первого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выходы четвертого и второго элементов И соединены

10 соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИПИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с S- u R-входами первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной сигнала ошибки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него

;введены третий и четвер =::..=лементы 211 ,НЕ, второй и третий элема .-: задержки, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, третий элемент ИЛИ, первый, второй и третий одновибраторы с импульсными входами, а также вто- 25 рой и третий RS-триггеры с импульсными входами, выход первого элемента

И соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом30 седьмого элемента И, с импульсным, S-входом второго RS-триггера и с импульсным входом первого одновибратора, выход которого соединен через третий элемент НЕ с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с импульсным R-входом второго RS-триггера, инверсный выход которого соединен через второй элемент задержки с входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом восьмого элеменга И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входной шиной и с первым входом третьего элемента

ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего одновибратора и счетным входом контролируемого счетчика, выход третьего элемента И соединен с импульсным входом второго одновибратора, выход которого соединен с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены соответственно с импульсными входами

R u S третьего RS-триггера, инверсный выход которого соединен через третий элемент задержки с импульсным входом третьего одновибратора.