Счетное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 961152 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.02.81 (2l) 3249017/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23. 09. 82. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (51)М. Кл.

Н 03 К 23/00

9мударствсввый квлвтвт ссср аю авлэм изобретений и вткрытнй (53) УДК 621. 374..32(088.8) В. Г. Бельцов и В. М. Антимиро (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для счета импульсов в условиях внешних неблагоприятных воэдейст вий .

Известно счетное устройство, содержащее датчик внешнего неблагоприятного воздействия и в каждом иэ и счетных разрядов электронный триггер и .элемент памяти, первый вход которого подключен к выходу электронного триггера, а второй - к датчику (1 1.

Известно также счетное устройство, содержащее датчик, блок .управления и формирователь, а также разряды, каждый из которых содержит триггер и элемент памяти, выходы которых соеди- tS нены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика 521.

Недостатком известных счетных устройств является относительно низкая достоверность функционирования.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования счетного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в счетном устройстве, содержащем датчик, блок управления и формирователь, а также разряды, каждый из которых содержит триггер и элемент памяти, выходы которых соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, в каждый разряд кроме первого введен формирователь, выход формирователя каждого разряда соединен с информационным входом элемента памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента памяти .каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера того же разряда и выходом датчика, который соединен с управляющими входами формирователей всех разрядов, 961 l5 начиная со второго,и управляющим входом блока управления, вспомогательный вход которого соединен с входом счетного устройства, а выход триггера каждого разряда соединен с входом формирователя того же разряда.

Блок управления содержит первый и второй инверторы, коммутаторы, элемент задержки, резистор и конденсатор, вход элемента задержки соединен 10 с управляющим входом блока управления и через конденсатор с входом первого инвертора, который через резистор соединен с общей шиной, первые входы всех коммутаторов, кроме первого и последнего, соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов, второй вход первого коммутатора соединен с выходом второго инвертора, вход которого gp соединен с входом блока управления, остальные входы которого соединены с вторыми входами всех остальных коммутаторов, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соот- gg ветственно с всйомогательными входом блока управления и выходом первого инвертора, а управляющие входы коммутатооов соединены с выходом элемента задержки. 30 формирователь содержит первый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ, ключевой и шунтирующий элементы, инвертор, первый и второй резисторы, вход формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом инвертора и входом второго элемента

40 задержки, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента, вход и выход которого соединены соответственно с шиной питания и выходом шунтирующего элемента, который .через первый резистор соединен с выходом

45 формирователя, управляющий вход которого соединен с входом шунтирующего элемента, вспомогательный вход которого соединен с общей шиной, а вход шунтирующего элемента соединен через второй резистор с выходом инвертора.

На фиг. 1 показана структурная схема счетного устройства; на фиг. 2структурная схема блока управления; на фиг. 3 — структурная схема формирователя.

Счетное устройство содержит датчик

l блок 2 управления, и разряды 3, 2 4 каждый из которых содержит триггер

4, формирователь 5, элемент 6 памяти, выходы которых соединены с входами блока 2 управления, выходы которого соединены с входами триггеров

4, разряд 3 содержит формирователь 5, управляющий вход каждого формирователя 5 соединен с выходом датчика 1,выход формирователя 5 каждого разряда

3 соединен с информационным входом элемента 6 памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента 6 памяти каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера 4 того же разряда и выходом датчика 1, который соединен с управляющим входом блока 2 управления, вспомогательный вход которого соединен с входом 7 счетного устройства, а выход триггера 4 каждого разряда 3 соединен с входом формирователя 5 того же разряда.

Блок 2 управления содержит первый

8 и второй 9 инверторы, коммутаторы

10, элемент 11 задержки, резистор 12 и конденсатор 13, вход элемента 11 задержки соединен с управляющим входом блока 2 управления и через конденсатор 13 с входом первого инвер— тора 8, который через резистор 12 соединен с общей шиной 14, первые входы всех коммутаторов 10, кроме первого и последнего, соединены с входами блока 2 управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов 10, второй вход первого коммутатора 10 соединен с выходом второго инвертора

9, вход которого соединен с входом блока 2 управления, остальные входы которого соединены с вторыми входами всех остальных коммутаторов 10, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соответственно с вспомогательным. входом блока 2 управления и выходом первого инвертора 8, а управляющие входы коммутаторов 10 соединены с выходом элемента ll задержки.

Формирователь 5 содержит первый

15 и второй 16 элементы задержки, элемент ИЛИ 17, ключевой 18 и шунтирующий 19 элементы, ивентор 20, а также первый 21 и второй 22 резисторы, вход формирователя 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17 и входом первого элемента 15 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с входом инвертора 20 и вхо5 9611 дом второго элемента 16 задержки, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 18, вход и выход которого соединены соответственно с шиной 23 питания и выходом шунти-1 рующего элемента 19, который через первый резистор 21 соединен с выходом формирователя 5, управляющий вход которого соединен с входом шунтирующего элемента 17, вспомогательный 0 вход которого соединен с общей шиной

14, а вход шунтирующего элемента 19 соединен через второй резистор 22 с выходом инвертора 20.

Счетное устройство работает сле- 13 дующим образом.

Пусть число разрядов равно N. Счетное устройство может работать в двух режимах — при отсутствии внешних неблагоприятных воздействий и при их 20 наличии.

При отсутствии внешнего воздействия и, следовательно, сигнала с датчика 1 устройство воспринимает импуль-25 сы счета, поступающие на его вход 7.

В исходном состоянии триггеры 4 обнулены и элементы памяти 6 находятся в нулевом состоянии При поступлении импульса счета через (й+1)-й комму- 30 татор 10 блока 2 управления на входы триггеров 4, в триггер 4 первого разряда записывается единица, так как на его информационном входе присутствует единичный сигнал с выхода перво35 го инвертора 9, подключенного к выходу триггера й-го разряда. Триггеры 4 остальных разрядов сохраняют нулевое состояние. При изменении состояния с выхода триггера срабатывает формирова-40 .тель 5 первого разряда, закрывается шунтирующий элемент 19 и состояние триггера 4 переписывается в элемент

6 памяти. При поступлении второго импульса триггер 4 первого разряда сохраняет единичное состояние. На вход триггера второго разряда подключен выход триггера первого разряда, находящийся в единичном состоянии, в которое устанавливается триггер

50 второго разряда по второму счетному импульсу. Триггеры остагьных разрядов сохраняют нулевое состояние. По изменению состояния выхода. триггера второго разряда срабатывает .формиро.ватель 5 и содержимое триггера 4 пе53 реписывается в элемент 6 памяти второго разряда. Аналогичным образом при поступлении очередных импульсов

52 6 счета изменяют свое содержимое триггеры и элементы памяти последующих разрядов до N-ro.

При поступлении (й+1)-го импульса на вход 7 устройства в триггер 4 первого разряда записывается нулевой логический сигнал, так как его вход подключен через первый инвертор

9 к й-му разряду, который находится в единичном состоянии. По изменению состояния выхода триггера 4 срабатывает формирователь 5 и содержимое триггера 4 переписывается в элемент 6 памяти. При поступлении (й+2)-го им" пульса в нулевое состояние переключается триггер 4 второго разряда и т. д, до 2 й-го импульса. При поступлении

2 N-го импульса счетчик принимает начальное нулевое состояние и далее цикл счета повторяется.

При наличии внешних неблагоприятных факторов возможно две ситуации.

Если внешний фактор воздействует в момент между входными импульсами уст-ройства, т. е. при отсутствии в какомлибо из разрядов переходных процессов счета, значения логических сигналов в разрядах не теряются. При этом датчик 2 вырабатывает сигнал, по которому во всех разрядах открываются шунтирующие элементы 19 и кратковременные отказы электронной части под воздействием неблагоприятных факторов не могут исказить содержимое энергонезависимых элементов 6 памяти.

Сигнал датчика 1, поступив в блок

2 управления, переключает коммутаторы

10 таким образом, что через них на входы триггеров 4 подключаются выходы элементов 6 памяти, а на управляющий вход триггеров 4 поступает через (й+1)-й коммутатор 10 импульс, выраба" тываемый по заднему фронту сигнала датчика 1. Тоиггеры 4 устанавливаются в состояние, предшествующее воздействию неблагоприятного фактора.

После окончания действия импульса датчика 1 коммутаторы 10 подключают к входам триггеров 4 выходы предыдущих разрядов, а на управляющий вход триггеров 4 — счетные импульсы. При поступлении очередного импульса устройство возобновляет счет, не потеряв импульса счета.

Если внешнее неблагоприятное воздействие и, следовательно, сигналы датчика 1 совпадают с переходным процессом счета в одном из разрядов, соответствующий шунтирующий элемент

961152

Формула изобретения

1. Счетное устройство, содержащее датчик, блок управления и формирователь, а также разряды, каждый из ко55

19 сигналом датчика 1 открывается и замыкает цепь тока записи на общую шину 14. В остальных формирователях

5 шунтирующие элементы 19 поддерживаются в открытом состоянии. 8 том раз- 5 ряде, где происходила запись нового содержимого триггера 4 в элемент 6 памяти, информация может исказиться и при восстансвлении содержимое счетчика может оказаться на единицу мень-30 ше. После восстановления содержимого триггеров 4 устройство продолжает счет как в первом режиме.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет ре- 15 шить задачу обеспечения счета в условиях воздействия провалов по питанию, мощных электромагнитных помех и дру- гих неблагоприятных факторов. Это достигается тем, что при совпадении пе- zo реходных процессов счета с неблагоприятным внешним воздействием может произойти искажение информации только в одном разряде и погрешность счета при этом не превышает полс вины цены 25 (дискрета) одного импульса.

Искажение содержимого одного из разрядов носит вероятностный характер и зависит, в частности, от соотношения интервала между импульсами ЗО счета и времени восстановления состояния электронной части устройства после сбоя от воздействия неблагоприятного фактора. Если длительность восстановления электронной части существенно меньше интервала счетных импульсов, вероятность совпадения переходных процессов счета с переходными процессами восстановления достаточно мала. Например, при действии электромагнитного импульса длительность переходных процессов восстановления триггеров на 1-2 порядка меньше и вероятность искажения разряда не превысит значение 0,1-0,01.

Использование данного счетного устройства позволяет увеличить точность счета, например времени, что особенно важно для автономных, необслуживаемых систем и устройств, которые работают в условиях неблагоприятных внешних

50 воздействий. торых содержит триггер и элемент памяти, выходы коТорых соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с входами триггеров, а первый разряд содержит формирователь, управляющий вход которого соединен с выходом датчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения до- стоверности функционирования, в каждый разряд, кроме первого, введен формирователь, выход формирователя каждого разряда соединен с информационным входом элемента памяти того же разряда, вспомогательный и управляющий входы элемента памяти каждого разряда соединены соответственно с выходом триггера того же разряда и выходом датчика, который соединен с управляющими входами, формирователей всех разрядов, начиная со второго, и управляющим входом блока управления, вспомогательный вход которого соединен с входом счетного устройства, а выход триггера каждого разряда соединен с входом формирователя того же разряда.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй инверторы, коммутаторы, элемент задержки, резистор и конденсатор, вход элемента задержки соединен с управляющим входом блока управления и через конденсатор с входом первого инвертора, который через резистор соединен с общей шиной, первые входы всех коммутаторов, кроме первого и последнего, соединены с входами блока управления, выходы которого соединены с выходами коммутаторов, второй вход первого комкоммутатора соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с входом блока управления, остальные входы которого соединены с вторыми входами всех остальных коммутаторов, кроме последнего, первый и второй входы которого соединены соответственно с вспомогательным входом блока управления и выходом первого инвертора, а управляющие входы коммутаторов соединены с выходом элемента задержки.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь содержит рвый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ, ключевой элемент, шунтирующий элемент, инвертор и первый и второй резисторы, вход формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом первого

9 961152 10 элемента задержки, выход которого тирующего элемента, вспомогательный соединен с вторым входом элемента вход которого соединен с общей шиной, ИРИ, выход которого соединен с входом а вход шунтирующего элемента соединен инвертора и входом второго элемента через второй резистор с выходом инзадержки, выход которого соединен с з вертора. управляющим входом ключевого элемен- Источники информации, та, вход и выход которого соединены принятые во внимание при экспертизе соответственно с шиной питания и вы- 1. Заявка Франции и 2420797, ходом шунтирующего элемента, который кл. Н 03 К 21/00, 1979. через первый резистор соединен с вы-. 1в 2. Авторское свидетельство СССР ходом формирователя, управляющий по заявке N 2749096/18-21, вход которого соединен с входом шун- кл. Н 03 К 23/OG 1979 (прототип).

961152

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7319/76

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Скворцов

Редактор k. Джуган Техред С. Мигунова Корректор H. Буряк