Счетчик с контролем

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель - сокращение аппаратурных затрат и повышение конструктивной надежности - достигается за счет исключения двух элементов ИЛИ и одного элемента И и введения новых связей. Устройство содержит N-разрядные регистры с перекрестными обратными связями, блок сравнения, элемент И, инвертор, счетную шину, шину начальной установки, выход контроля. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 К 21/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837687/21 (22) 11.06.90 (46) 15.03,92. Бюл. М 10 (71) Московский институт электромеханики и автоматики (72) В.Э.Петров, С.Г.Дорофеев и В.А.Латышев (53) 621.374.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1190518, кл. Н 03 К 21/40, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1338064, кл. Н 03 К 21/40, 1987.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для реализации технических средств в этих областях.

Известен сдвигающий регистр с перекрестной обратной связью, модуль счета которого при нулевой начальной установке равен 2N, N — число разрядов.

Недостатком устройства является низкая достоверность правильной работы, связанная с отсутствием цепей аппаратного контроля. Следует отметить, что аппаратный контроль для такого устройства является необходимым ввиду того, что наличие большого числа циклов в области запрещенных состояний устройства увеличивает вероятность их .возникновения при сбоях и, как следствие, повышают вероятность отказа.

Известен метод контроля с помощью дублирования, который позволяет обнаруи Ы l?20155 А1 (54) СЧЕТЧИК С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель — сокращение аппаратурных затрат и повышение конструктивной надежности — достигается за счет исключения двух элементов ИЛИ и одного элемента И и введения йовых связей.

Устройство содержит N-разрядные регистры с перекрестными обратными связями, блок сравнения, элемент И, инвертор, счетную шину, шину начальной установки, выход контроля. 2 ил. живать любые ошибки, приводящие к различным состояниям устройств в двух каналах.

Недостатком этого подхода является то. что с помощью него невозможно обнаружить одновременные сбой двух каналов в одно и то же запрещенное состояние, Наиболее близкой к предлагаемой является схема, в которой помимо сравнения состояний дублированных устройств предлагается производить обнаружение запрещенных состояний в одном из каналов.

Целью изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и повышение конструктивной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике с контролем, содержащем два

N-разрядных сдвигающих регистра, блок сравнения, элемент И, инвертор, счетную шину начальной установки, выход контроля, выходы счетчика, причем инверсный выход

1720155

55

N- го разряда каждого сдвигающего регистра соединен с информационным входом первого разряда, тактовый вход и вход обнуления каждого сдвигающего регистра соединены соответственно со счетной шиной и шиной начальной установки счетчика, и рямые выходы разрядов первого и второго сдвигающих регистров соединены соответственно с первой и второй группами входов блока сравнения, выход которого через инвертор соединен с выходом контроля, прямые выходы первого и N-го разрядов первого сдвигающего регистра соединены с входами элемента И, прямые выходы разрядов второго сдвигающего регистра соединены с выходами счетчика, выход элемента И соединен с входами установки в единичное состояние разрядов с третьего по N-1-й первого сдвигающего регистра.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы предлагаемого устройства.

Устройство содержит N-разрядные сдвигающие регистры 1 и 2 с перекрестными обратными связями, блок 3 сравнения, элементы И 4 и 5, элементы ИЛИ 6 и 7, инвертор 8, счетную шину 9, шину 10 начальной установки, выход 11 контроля, выходы 12 устройства.

Сдвигающие регистры 1 и 2 состоят из последовательно включенных, синхронных

0-триггеров. Инверсные выходы N-ых разрядов сдвигающих регистров соединены с

D-входами первых разрядов.

Прямые выходы регистров 1 и 2 соединены соответственно с первой и второй группами входов блока 3 сравнения, выход которого через инвертор 8 связан с входом элемента ИЛИ 6, выход которого является выходом 11 контроля. Прямые выходы первого и N-го разрядов сдвигающего регистра

1 соединены с элементом И 4.

Инверсные выходы разрядов сдвигающего регистра 1 с К-го по N-й соединены с входами элемента ИЛИ 7, выход которого, а также выход элемента И 4 через элемент И

5 связаны с вторым входом элемента ИЛИ

Синхронизирующие и установочные входы сдвигающих регистров соединены соответственно со счетной шиной 9 и шиной

10 начальной установки устройства.

Перед началом работы сигналом по шине 10 оба регистра 1 и 2 устанавливаются в нулевое состояние. При поступлении тактовых сигналов на шину 9 устройства происходит их пересчет по модулю 2N в коде

Либау-Крейга. Если при сбое в регистрах 1 и 2 возникнут различные коды, то на выходе . блока 3 сравнения будет "0" и на выходе 11

45 контроля — "1", это свидетельствует об оши.6ке, Если в результате сбоя в двух регистрах возникнет одно и то же запрещенное состояниее, то через некоторое число тактов в пе рвом и N-ом разрядах регистра 1 будут единицы, а в разрядах с К-го по N-1-й, где

N-К-1 N/3 по крайней мере, — один нуль, В этом случае на выходе элемента 5 будет "1" и, следовательно, на выходе 11 контроля также — "1".

Устройство содержит также К=разрядные сдвигающие регистры 13 и 14 с перекрестными обратными связями, блок 15 сравнения, элемент И 16, инвертор 17, счетную шину 18, шину 19 начальной установки, выход 20 контроля, выходы 21 счетчика.

Сдвигающие регистры 13 и 14 с перекрестными обратными связями имеют такую же конструкцию как в прототипе.

Прямые выходы разрядов регистров 13 и 14 соединены соответственно с первой и второй группами входов блока 15 сравнения, выход которого через инвертор 17 соединен с выходом 20 контроля.

Шина 19 начальной установки соединена с установочными входами регистров 13 и

14. Счетная шина 18 соединена с синхронизирующими входами регистров 13 и 14.

Прямые выходы первого и N-го разрядов сдвигающего регистра 13 соединены с входами элемента И 16, выход которого соединен с входами установки в единичное состояние разрядов с третьего по N-1-й первого сдвигающего регистра 13. Прямые выходы разрядов регистра 14 являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по шине 19 устройство устанавливается в нулевое состояние, при котором в регистрах 13 и 14 находятся нули. В этом случае на выходе

20 контроля и на выходе элемента И 16— нули. Это соответствует отсутствию сигнала ошибки и отсутствию корректирующих воздействий.

При п,ступлении тактовых сигналов на шину 18, регистры 13 и 14 осуществляют их пересчет по модулю 2N в коде Либау-Крейга. Если в результате сбоя состояния регистров 13 и 14 будут различными, то на выходе 20 контроля появится "1", Если в результате сбоя оба регистра перейдут в одно и то же запрещенное состояние, то второй регистр 14 будет осуществлять дальнейший пересчет тактовых сигналов по некоторому модулю в области запрещенных состояний. В то же время регистр 13 за счет корректирующих воздей1720155 ствий, вырабатываемых элементом И 16, через некоторое коли ество тактов перейдет в множество разрешенных состояний, юответствующих коду Либау-Крейга, Таким образом на входах блока 15 сравнения будут два различных кода, 4То приведет к формированию сигнала ошибки на выходе 20.

Сравнивая устройства на фиг, 1 и 2 можно заметить, что устройство на фиг. 2 требует меньших аппаратурных затрат. Этот выигрыш определяется тем, что в схеме на фиг. 1 дополнительно требуется использовать два элемента И элемента ИЛИ и элемент ИЛИ с числом входов ) — (, которое

3 растет с числом разрядов N.

Ввиду того, что число используемых в предлагаемом решении элементов меньше, его конструктивная надежность выше.

На фиг. 2 в качестве триггеров сдвигающих регистров могут быть использованы микросхемы К176ТН2, а в качестве схемы сравнения — К561ИП2;

Ожидаемый положительный эффект использования предлагаемого счетчика заключается в сокращении аппаратурных затрат.

Формула изобретения

Счетчик с контролем, содержащий два

N-разрядных сдвигающих регистра, блок сравнения, элемент И, инвертор счетную шину начальной установки, выход контроля, выходы

5 счетчика, причем инверсный выход N-го разряда каждого сдвигающего регистра соединен с информационным входом первого разряда, тактовый вход и вход обнуления каждого сдвигающего регистра соединены

10 соответственно с счетной шиной и шиной начальной установки счетчика, прямые выходы разрядов первого и второго сдвигающих регистров соединены соответственно с первой и второй группами входов блока

15 сравнения, выход которого через инвестор соединен; с выходом контроля, прямые выходы первого и N-го разрядов первого сдвигающего регистра соединены с входами элемента И, прямые выходы разрядов вто20 рого сдвигающего регистра соединены с выходами счетчика, отл и чаю щи йс я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат и повышения конструктивной надежности, выход элемента И соединен с входами

25 установки в единичное состояние разрядов с третьего по N-1-й первого сдвигающего регистра.

1720155

Составитель В.Петров

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Ю,Середа

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

Заказ 777 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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