Реверсивная пересчетная декада
О П И С А Н И Е 238249
ИЗОБРЕТЕН И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства X"
Кл. 42ш, 5 00
2 Ià1. 30,22
Заявлено 11.XI I.1967 (№ 1202988/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 20.11.1969. Бюллетень ¹" 9
Дата опубликования описания 2. 11.1989 !111К 6 061п
11 031
;> ДК 681.3.055:621..374.32 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР е! . тЯ - - !
И. В, Бизин, В. П. Шупов, В. С. Скобелев и Л. С, Бараоанова
Авторы изобретения
Научно-исследовательский и Опытно-конструкторский институт автоматизации .ерной металлургии
Заявитель
РЕВЕРСИВНАЯ ПЕРЕСЧЕТНАЯ ДЕКАДА
Известны реверсивные пересчетные декады па потенциальных 30!.I«iecl Известные схемы декад на импульсно-потенциальных элементах имеют малую надежность, обусловливаемую низкой помехоустойчивостью лоп1ческих элементов импульсно-потенциального типа; невысокое быстродействие, 0I раничиваемое временными параметрами импульсных и импульсно-потенциальных элементов (дифференцирующих цепей, линий задсржкп и T. д.); сложны 113-За неооходих10сти восстановления амплитуды и крутизны импульсов; громоздки, так как двоичная счетная ячейка на импульсно-потенLLIIàëbHûх элементах представляет собой каскад, состоящий из двух статических триггеров (например, кольцевая потенциальная декада должна содержать 20 триггеров) . Кроме того, существующие декады не имеют встроенного узла самоконтроля работы, что затрудняет использование таких декад i3 схемах промышленной автоматики, построенных по блочному принципу. Схема предлагаемой реверсивной декады отличается тем, что выходы iIcpec I0 схем «II» подклю !Сны ко входаз! перссчеть.ой дека !ы, а выходы — ко входам схемы «ИЛИ» шликатора неисправностей. Другис входы схсмьl «1IЛИ» соедш1ены с выходах!и четырехх схем «II» цепочки переноса на три входа, 15 вхолы которых связаны с выходами двух триг -еров цепочки переноса и пятого тригг!ра пересчстпой декады. Это позволяет упростить схех» лекады и повысить надежность ее работы. 2д 11а чертеже приведена схема предложенной реверсивной пересчетной декады. Реверсивная пересчетная декада состоит из пересчстиых триГl еров 1, пять ПЗ которых 00раз lот перес
30 входа. Одна из схем «II» (на чертеже правая) 238249 0 0 1 0 1 1 0 1 20 работает при одежном направлении счета (сложение), а другая — при другом (вычитание); 4, 5 — входные шины (входы) декады; б и 7 — ши ны реверса, .<сложение» и «вычитание» соответственно; 8 — шина сброса; 9— индикатор неисправности. Один из входов каждой схемы совпадения 8подключен к той из дву,х входны,х шин, на которой появится сигнал в то время, когда эта схема должна сработать; второй вход схемы совпадения подключен к одной из шин реверса, а третий — к выходу соответствующего триггера 1 для обеспечения необходимой смены состояния триггеров группы. Триггеры этой группы Т,— T-. при работе декады на сложение последовательно оказываются в следующих состояниях: Ti T2 T3 Ti ть 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 Каждое состояние реверсивной декады (см. таблицу) можно определить по состоянию двух из пяти триггеров 1 пересчетной группы; например, нулевому состоянию декады соответствует нулевое состояние первого и последнего (пятого) триггеров 1 в группе из пяти; второму по таблице состояни:о декады соответствует единичное состояние первого триггера и нулевое состояние второго триггера в этой же группе и т. д. Состояние реверсивной декады расшифровано по состоянию соответствующей пары триггеров 1 при помощи схем совпадения 8 на два входа, а выходы этих схем совпадения являются. выходами 10 — 19 реверсивной декады; 20 — выход «Перенос» декады. Для переноса в следующий разряд десятичного потенциального счетчика служит цепочка переноса в виде двоичной счетной ячейки, парафазным входом которой являются выходы пятого (на чертеже правого) пересчетного триггера в группе из пяти триггеров. Выходы правого триггера этой ячейки являются выходом «Перенос» декады. Как видно из таблицы состояний пяти пересчетных триггеров, соединенных по «ленте Мебиуса», последний (пятый) триггер в этой группе меняет свое состояние после каждого пятого сигнала, поступающего на вход декады. Таким образом, правый триггер 1 двоичной потенциальной ячейки цепочки переноса ме няет свое состояние после каждого десятого входного сигнала, поэтому перенос с правого триггера цепочки переноса в следующую реверсивную декаду десятичного потенциального счетчика осу25 65 ществляется с каждым переходом правого TpHrr cpa в противополож ное cccToeHHe, T. через каждый цикл работы декады. Входы триггеров цепочки переноса соединены с выходами схем совпадения 8, которые работают так же, как и схемы совпадения 8 в группе нз пяти пересчетных триггеров 1. Направление работы цепочки переноса определяется теми же шинами «сложение» и «вычитание» б и 7. Выходы триггеров ячейки соединены со входами схем совпадения 8 таким образом, что обеспечивается следующее чередование состояний триггера переноса цепочки при работе ее на сложение: При работе декады на вычитание смена состояний триггеров цепочки переноса происходит в обратном порядке. Все четные выходы реверсивной декады (10, 12, 14, 1б, 18) подключены к разделительной схеме «ИЛИ» 2 на пять входов. Выход этой разделительной схемы и вход 4 реверсивной декады являются входами схемы совпадения 8 на два входа, выход которой через разделительную схему «ИЛИ» 2 на шесть входов соединен с индикатором неисправности 9. Все нечетные выходы 11, 18, 15, 17, 19 реверсивной декады и вход 5 декады подключены к индикатору неисправности 9 таким же образом. Состояние двоичной счетной ячейки цепочки переноса расшифровано с помощью схем совпадения «И» 8 на три входа, один из входов которых подключен к выходу пятого пересчетного триггера 1. Выходы схем совпадения «И» 8 через разделительную схему «ИЛИ» 2 на шесть входов соединены с индикатором неисправности 9. При появлении сбоев декады срабатывает индикатор неисправности, в результате чего осуществляется контроль работоспособности устройства. Реверсивная декада работает следующим образом. Для установки декады в исходное состояние на шину 8 «Сброс» подается сигнал, который устанавливает все триггеры, соединенные по «ленте Мебиуса», и триггеры двоичной ячейки цепочки переноса в нулевое состояние. При этом сигнал имеется на шине 4 и отсутствует на шине 5. Для обеспечения работы декады яа сложение сигнал (напряжение) подается соответственно на шину б «Сложение». С правого выхода пятого триггера 1 в группе из пяти триггеров поступает сигнал на ту из схем совпадения «И» правого входа первого триггера этой группы, которая работает на сложение, и подготавливает ее к работе. В это время с правого выхода первого триггера и правого выхода пятого триггера в группе из пяти триггеров поступают сигналы на соответствующую 238249 55 65 выходную схему совпадения «И» 8, на выходе 10 которой появится сигнал, указывающий на нахождение декады в нулевом (исходном) сосостоянии. В таком состоянии декада будет находиться сколь угодно долго до прихода очередного считываемого сигнала на вход декады. При поступлении этого сигнала потенциал появится на шине 7 и исчезнет на шине б, сработает подготовленная к работе схема совпадения «И» 8, и первый триггер установится в единичное состояние. Остальные пересчетные триггеры 1 в группе из пяти триггеров останутся в нулевом состоянии. С левого выхода первого триггера поступает сигнал на ту из схем совпадения «И» 8 правого входа второго пересчетного триггера в группе из пяти триггеров, которая работает на сложение, и подготавливает ее к работе. При этом исчезает сигнал на выходе 10 декады и появляется на выходе 11. Аналогично при поступлении очередных сигналов от первого до пятого все пересчетные триггеры 1 группы из пяти триггеров поочередно устанавливаются в единичное состояние, подготавливая к работе соседний (на чертеже справа) триггер. Выходной сигнал на выходах 10 — 15 декады появляется соответственно числу входных сигналов. При поступлении пятого считываемого сигнала все пересчетные триггеры 1 в группе из пяти триггеров оказываются установленными в единичное состояние. Сигнал с левого выхода пятого триггера поступит на ту из схем совпадения левого входа первого триггера, которая работает на сложение, и подготовит ее к работе. С поступлением шестого входного сигнала сработает подготовленная к работе схема совпадения «И» 8, и первый триггер ус1ановится в нулевое состояние. С правого выхода первого триггера сигнал поступит на ту из схем совпадения «И» 8 левого входа второго триггера, которая работает на сложение, и подготовит ее к работе. На выходе 16 декады появится сигнал. При поступлении очередных сигналов (от шестого до девятого) все пересчетные триггеры, кроме пятого, группы из пяти;риггеров последовательно установятся в нулевое состояние, подготавливая к срабатыванию следующий триггер. Выходной сигнал поочередно появится на выходах 1б — 19 декады. С приходом десятого входного сигнала пятый пересчетный триггер 1 установится в нулевое состояние, возвратив тем самым декаду в исходное положение, после чего цикл работы устройства повторится. Работа пяти пересчетных триггеров 1 на вычитание аналогична работе этих триггеров на сложение, с той разницей, что наличие сигнала на шине 7 «вычитание» определит работу других схем совпадения 8 на входах этих триггеров. 5 ю Как видно из диаграммы состояний группы из пяти триггеров, пятый пересчетпый триггер изменяет свое состояние через каждые пять входных сигналов. Парафазный сигнал переноса должен поступать на выход 20 «Перенос» через каждые десять входя.Ix сигналов, т. е. после скончания очередного цикла работы декады. Для осуществления переноса между пятым пересчетным триггером и выходом 20 «Перенос» декады включается двоичная счетная ячейка цепочки переноса, осуществляющая деление на два количества выходных сигналов пятого триггера в группе из пяти пересчетных триггеров. Входами цепочки переноса являются выходы пятого пересчетного триггера. Двоп-шая счетная ячейка переноса работает аналогично группе из пяти триггеров (cì. таблицу состояний). Перенос в старшую декаду счетчика осуществляется с изменением состояния правого триггера цепочки переноса, выходы которого являются парафазным выходом 20 «Перенос» декады. Для выявления и индикации сбоев декады, т. е. несрабатывания ее при поступлении очередного входного сигнала пз-за нарушения целостности цепей и выхода из строя элементов, применено устройство контроля, состоящее из разделительных схем «ИЛИ» 2, схем совпадения «И» 8 и индикатора неисправности 9. В исходном состоянии сигнал имеется на выходе 10 декады и подается на одну из,двух схем совпадения «И» 8 устройства контроля работы группы пяти триггеров чере,",уздели-тельную схему «ИЛИ» 2 на пять .родоь.: Ко1 второму входу этой же схемы совпадения, подсоедпнена шина 7 декады, на дторой сиг-.— нал в этом состоянии отсутствуег, поэтому на: выходе этой схемы совпадения «И» 3 сип ал не возникает. На выходе второй схемы совпадения «И» 3 устройства контроля работы группы из пяти пересчетных триггеров сигнал также отсутствует, поскольку один ее вход через разделительную схему «ИЛИ» 2 подключеп к нечетным выходам декады, на каждом из которых в исходном состоянии сигнала нет, несмотря на то, что на второй ее вход поступает сигнал с шины 6. При поступлении следующего входного сигнала, синхронно с изменением потенциала на входных шинах б и 7, он меняется на соответствующих входах схем совпадения «И» 8 устройства контроля работы группы из пяти пересчетных триггеров, подключенных к входным шинам 6 и 7. На вторых входах этих схем совпадения «И» 8 сигнал также изменится (пропадет на том, на котором существовал ранее и возникнет на том, на котором его не былО), поск0.1ьку сигнал возникает уже на другом выходе декады. При этом потенцпал па схему индикатора неисправности 9 238249 Предмет изобретения нос" Г ф 7 б Составитель Ю. 11. Колотов Тскрсд Л. Я. Левина Корректор А. С. Колабин Редактор B. С. Капкина Заказ 1445 8 Тиран« 480 Подписное Ц11ИИПИ Кмштета по летяги пвобрстсиин и открытий при Совете Мипистров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 1ипографин, пр. Сапупова, 2 lIo-прежнему не выдается, Такая смена сигналов на входах схем совпадения:И» 8 будет происходить с поступлением каждого входного сигнала декады. При наличии сбоя дека ы (на вход декады с1гпнал поступил, а триггеры остались в прежнем состоянии) сработает одна из рассматриваемых двух схем совпадения «И» 8, па выходе которой появится сигнал, проходящий через разделительную схему «ИЛИ» 2 и вызывающий срабатывание индикатора неисправности 9. Работа двоичной счетной ячейки контролируется с помощью четырех схем совпадения «И» 8 на три входа. Каждая из четырех схем совпадения «И» 8 соответствует одному из возможных состояний двоичной ячейки цепочки перен "ñà. Входы этой ячейки (т. е. выходы пятого пересчетного триггера) соединены с входами этих схем совпаде шя «И» 8 таким образом, что при нормальной работе на пх выходах сигнал не возникает. При несрабатывании одного из триггеров ячейки па выходе одной из схем совпадения «И» 8 появится сигнал, который через разделительную схему «ИЛИ» 2 вызовет срабатывание ш1дикатора неисправности 9. Реверсивная пересчетиая декада на потенциальных логических элементах, содержащая пять пересчетных триггеров, соединенных «по ленте Чсбиуса», схемы «И», «ИЛИ», два триггера цепочки переноса и индикатор неисправностей, отлика>очаяся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, выходы пересчетных триггеров через схемы «И» на два входа, образующие дешифратор, соединены с выходами декады, а выходы пятого триггера пересчетной декады через схемы «И» и «ИЛИ» соединены со входом одного из триггеров цепочки переноса, выходы которого через схемы «И», «ИЛИ» связаны с0 входами другого триггера переноса; выходы четных схем «И» пересчетной декады через одну схему «ИЛИ», а нечетных — через 20 другую схему «ИЛИ» соединены с одним из входов схем «И», другие входы которых подключены ко входам пересчетной декады, а выходы — ко входам схемы «ИЛИ» индикатора неисправностей, другие входы которой 23 соединены с выходами четырех схем «И» цепочки переноса на три входа, входы которых связаны с выходами двух триггеров цепочк1 переноса и пятого триггера пересчстной де- кады.
