Дублированный счетчик импульсов

Авторы патента:

СЕРАПИНАС КАЗИС-ПРАНАС ЛЮДОВИЧ

H05K10H03K21/34 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<1984090 (6Ô) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 17.07.81 (21) 3323474/18-21 (и) М.ка. с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетН 05 K 10/00

Н 03 К 21/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

)$3) УДЫ 621. 314. .32(088.8) Опубликовано 23. 12. 82Бюллетень NP 47

Дата опубликования описания 23. 12 ° 82 (72) Автор изобретения

К-П.Л.Серапинас

Институт математики и кибернетики

AH Литовской ССР

Pf) Заявитель (54) ДУБЛИРОВАННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

:Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в устройствах деления частоты и счета времени.

Известен счетчик, содержащий в каждом разряде резервированные счетные триггеры и два элемента защиты ,от сбоев, а также расширитель импульсов (1) .

Недостатком данного счетчика является низкая надежность при устойчивых отказах триггеров.

Известен дублированный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину сброса и и разрядов, каждый из которых содержит два триггера и блок обратной связи для синхронизации работы резервных каналов f2) .

Недостатком известного счетчика является его низкая надежность при устойчивых отказах триггеров, так как устойчивые отказы двух любых триггеров, находящихся в разных каналах, приводят к отказу целого резервированного счетчика.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности счетчика в отношении устойчивых отказов триггеров.

Эта цель достигается тем, что в дублированном счетчике импульсов, содержащем входную шину, шину сброса и и разрядов, каждый из которых содержит два триггера, в каждый разряд введены четыре элемента ИЛИ, два дифференцирующих элемента и элемент НЕ, в каждом разряде инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответ» ственно с прямыми выходами второго и первого триггеров, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами соответственно первого и второго дифференцирующих элементов, выход последнего из которых соединен с первыми входами третьего и четвер того элементов ИЛИ, выход первого дифференцирующего элемента соединен через элемент НЕ с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, в каждом разряде, кроме первого, тактовые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элемэнтов

ИЛИ предыдущего разряда, тактовые входы первого и второго триггеров пер-, вого разряда соединены с входной шиной, шина сброса соединена с входами установки в ноль триггеров разрядов.

984090

На фиг. 1 представлена блок-схема двухраэрядного устройства; на фиг.2 временная диаграмма работы устройства, Устройство состоит из разрядов

1 и 2, каждый из которых содержит триггеры 3 и 4, элементы 5 и б ИЛИ, дифференцирующие элементы 7 и 8, элемент 9 HE и элементы 10 и 11 ИЛИ, входной шины 12, шины 13 сброса.

На фиг. 2 обозначены диаграммы 1420 сигналов соответственно на входной 1О .шине 12, на пряьых выходах триггеров

3 и 4, на инверсных выходах триггеров

3 и 4, на выходе дифференцирующего элемента 8, на выходе дифференцирующего элемента 7, на выходе элемента 15

9 HE и диаграммы 21-26 сигналов соответственно на прямом выходе триггера

4, на инверсном выходе триггера 4, на выходе элемента 6 ИЛИ, на выходе элемента 5 ИЛИ, на выходе элемента 20

7 и на выходе элемента 9 HE.

В каждом из разрядов 1 и 2 инверсные выходы триггеров 3 и 4 соединены со входами элемента 5 ИЛИ, прямые выходы триггеров 3 и 4 соединены со входами элемента 6 ИЛИ, выходы элементов 5 и б ИЛИ соединены соответственно со входами дифференцирующих элементов 7 и 8, выход первого из которых соединен со входом элемен-3р та 9 НЕ, выход которого соединен с первыми входами элементов 10 и 11 ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом дифференцирующега элемента 8, тактовые входы триггеров 3 и 4 разряда соединены соответственно с выходами элементов 10 и 11 ИЛИ разряда 1, тактовые входы триггеров 3 и 4 которого соединены со входной шиной 12, шина 13 сброса соединена со входами установки нуля триггеров 3 и 4 разрядов 1 и 2.

Счетчик работает следующим образом

Перед началом рабаты счетчика, триггеры 3 и 4 разрядов 1 и 2 уста- 45 навливаются в нулевое состояние сигналом по шине 13. Входные импульсы (фиг. 2, диаграммы 14) поступают на тактовые входы триггеров 3 и 4 рерного разряда счетчика. Если триггеры

3 и 4 исправны, то потенциалы единич- 5О ного (фиг. 2, диаграмма-15) и нулевого (фиг. 2, диаграмма 16) выходов меняются с приходом каждого входного импульса. Так как оба триггера 3 и

4 HgeHTHwHv To Ha avxope элеме

15 ИЛИ сигнал аналогичен сигналу нулевого выхода триггеров 3 и 4 (фиг. 2, диаграмма 16), а на выходе элемента 6 ИЛИ вЂ” аналогичен сигналу единичного выхода,триггерон 3 и 4 60 (фиг. 2, диаграмма 15). Продифференцированный выходной сигнал элемента

6 ИЛИ с выхода дифференцирующего элемента 8 (фиг. 2, диаграмма 17) поступает на входы элементов 10 и 11 ИЛИ.. 65

Продифференцированный выходной сигнал элемента 5 ИЛИ с выхода дифференцирующего элемента 7 (фиг. 2, диаграмма 18) после инвертирования элементом 9 .НЕ (фиг. 2, диаграмма 19) поступает на входы элементов 10 и, 11 ИЛИ. Так как триггеры 3 и 4 реагируют только на импульсы отрицательной полярности, то на выходах элементов 10 и 11 ИЛИ присутствуют последовательности импульсов (фиг. 2, диаграмма 20), частота которых в два раза меньше частоты импульсов, поступающих на тактовые входы триггеров 3 и.4 того же разряда.

Пусть в одном из триггеров 3 и 4, например триггера 4, происходит устойчивый отказ. Известно, что большинство отказов триггеров приводят к тому, что триггер постоянно находится или в нуленом, или в единичном состоянии и с приходом входных импульсов не меняет своего состояния. Пусть отказавший . триггер 4 постоянно находится в единичном состоянии. В этом случае на его единичном выходе все время высокий потенциал (фиг. 2,диаграмма 21), а в нулевом вЂ” низкий (фиг.2, диаграмма 22) . На выходе элемента б ИЛИ постоянный высокий потенциал (фиг.2, диаграмма 23), на выходе дифференцирующего элемента 8 импульсы отсутствуют. На выходе элемента 5 ИЛИ присутствует выходной сигнал нулевого выхода триггера 3 (фиг. 2, диаграмма 24), так как на второй вход элемента 5 ИЛИ поступает постоянно низкий потенциал от нулевого выхода триггера 4. После дифференцирования (фиг.2, диаграмма 25) и инвертирования элементом 9 НЕ на первые входы элементов

10 и 11 поступает последовательность импульсов отрицательной полярности (фиг.2, диаграмма 26), частота которых в дна раза меньше частоты входных сигналов, поступающих на тактовые входы триггеров 3 и 4 (положительные импульсы не оказывают никакого влия-. ния на работу триггеров 3 и 4 последующего разряда). Аналогичным образом счетчик работает и н том случае, когда отказавший триггер 4 постоянно находится в нулевом состоянии. Только н этом случае высокий потенциал постоянно находится на выходе элемента

5 ИЛИ и импульсй отсутствуют на выходе дифференцирующего элемента 7, а на выходе элемента б ИЛИ присутствует выходной сигнал единичного выхода триггера 3, который после диф.ференцирования элементом 8 поступает на вторые входы элементов 10 и 11 ИЛИ (фиг.2, диаграмма 17), Аналогичным образом счетчик работает и при отказе триггера 3, когда триггер 4 является исправным. Аналогично работают и последующие разряды счетчика.

984090

Предлагаемый дублированный счетчик импульсов, по сравнению с известным, работает с значительно большей вероятностью безотказной работы, так как только одновременный отказ обеих триггеров одного разряда приводит к отказу дублируемого счетчика, в то время как отказ известного счетчика поступает при отказе двух любых триггеров, находящихся в разных каналах, хотя и не в одном разряде. Вероят-. . ность же последнего отказа значительно вьаае, чем отказ обеих триггеров одного разряда. Поэтому предлагаемый дублированный счетчик импульсов является более надежным. 3$

Формула изобретения

Дублированный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину сброса 20 н и разрядов, каждый из которых содержит два триггера; о т л и ч а юшийся тем, что, с целью пьвыаения функциональной надежности, в кажцый разряд введены четыре элемен- 25 та ИЛИ, два дифференцирующих элемента и элемент НЕ, в каждом разряде инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входа-. ми соответственно первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с пряьыми выходами второго и первого триггеров, выходы первого и второго элементов

ИЛИ соединены с входами соответственно первого и второго дифференцирующих элементов выход последнего из которых соединен с первыми входа- ми третьего и четвертого элементов

ИЛИ, выход первого дифференцярующего элемента соединен через элемент НЕ с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, в каждом разряде, кроме первого, тактовые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов ИЛИ предыдущего разряда, тактовые входы первого н второго триггеров первого разряда соединены с входной шиной, шина сброса соединена с входами установки в ноль триггеров разрядов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 552700, кл. С 06 Р 11/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 427480 кл. Н 05 К 10/00, 1974 (прототип).

984090. 85

Составитель Ранов

-Texpeg T.Ìàòî÷êà

Редактор О. Бугир

Корректор В. Бутяга

Заказ 9962/78 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий