Резервированный счетчик импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K23/00 

2. Счетчик ПОП.1, отличающийся тем, что сумматор содержит триггер, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы И, первый и второй входы первого элемента И являются соответственно первым и вторым управляющими входами сумматора, ВЫХОД- первого элемента И соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен , с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом триггера, О-вход которого соединен с выходом второго элемента И, а вход сброса, тактовый вход и установочный вход триггера и выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственно входом сброса, тактовым входом, управляющим входом и выходом сумматора.

1. РБЗЕРВИРОВАННЬ}Й СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий каналы, каждый из которых содер жит О-триггер и мажоритарный элемент, Г-й вход которого является 1-м обменным выходом данноаго канала и соединен с I-ми обменHfc ai выходами других каналов, от ли ч а ю ttt и и с я тем, что, с целью пошвиенйя достоверности функционирования г в каждый канал введены суьшатор, элемент задержки и регистр, выходы которого являются выходными :1)1инами данного канала, вход сброса сумматора соединен с входом сброса 1данного канала, входом сброса D-трнггера и входом сброса регистра, тактовый вход которого соединен с тактовым входом сумматора и выходом элемента задержки, вход которого-является тактовьш входом данного канала и соедй нен с тактовым входом D-триггера, и-и вход мажоритарного элемента I-го канала соединен с выходом 0-триггёра этого канала, а выход мажоритарного элемента каждого канала является дополнительным выходом этого канала и соединен с информационным входом регистра этого канала, информационный вход которого является первым информационным входом сумматора, второй т информационный вход которого соеди;нен с выходе последнего разряда регистра того же канала, управляю1аий вход cyfwaTopa является управлякшдам входом данного канала, а выход сукма тора соединен с D-входоМ О-триггера. ю со Од Од 00

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может найти применение в цифровых устройст вах различного назначения. Известен резервированный счетчик импульсов, содержащий в каждом разряде три триггера и мажоритарный элемент . Однако этот резервированный счетчик импульсов обеспечивает относительно низкую достоверность функционирования. Известен также резервированный счетчик импульсов, содержащий каналы, каждый из которых содержит Dтриггер и мажоритарный элемент, i-и вход которого является i-м обменным выходом данного канала и соединен с i-ми обменными выходами других каналов 2 . Недостатком такого резервированкого счетчика импульсов является относительно низкая достоверность функционирования. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования Поставленная цель достигается тем, что в резервированном счетчике импульсов, содержащем каналы, каждый из которых содержит D-триггер и мажо ритарный элемент, i-и вход которого является i-м обменным выходом данно го канала и соединен с i-ми обменными выходами других каналов, в каждый кансш введены сумматор, элемент задержки и регистр, выходы которого являются выходными шинами данного канала, вход сброса сумматора соединен с входом сброса данного канала, входом сброса D-триггера и входом . сброса регистра, тактовый вход, которого соединен с тактовым входом сумматора и выходом элемента задержки, вход которого явлйется тактовым вхо дом данного канала и соединен с тактовым входом D-триггера, 1-й вход мажоритарного, элемента i-го канала соединен с выходом D-триггера этого канала, а выходмс1жоритарного элемента кгикдого канала является допоп нительным выходом канала и соединен с информационным входом регистра этого канала, информационный вход которого является первым информационлым входом думматора, второй информационный вход которого соединен с выходом последнего разряда регистра того же канала, управляющий вход сумматора является управляющим входом данного канала, а выход сумматсч а соединен с D-входом 0-триггера. Сумматор содержит триггер, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элемент И/ первый и второй входы первого элемента И являются соответственно первым и вторым управляющими входами сумматора, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ и выходом триггера, О-вход которого соединен с выходом второго элемента И, а вход сброса, тактовый вход и установочный вход триггера и выход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ являются соответственно вkoдoм сброса, тактовым входом, управляющим входом и выходом сумматора. На чертеже показана структурная схема резервированного счетчика импульсов. Резервированный счетчик импульсов содержит каналы 1-1 - 1-3, каждый из которых содержит D-триггер 2 и мажоритарный элемент 3, i-й вход которого является обменным выходом данного 1-го канала и соединён с i-ми обменными выходами других каналов. Каждый канал содержит также сумматор 4, элемент задержки 5 и регистр 6, выходы которого являются выходными шинами 7 данного канала, вход 8 сброса сумматора 4 соединен со входом 9 сброса данногоканала, входом сброса D-триггера 2 и входом сброса регистра б, тактовый вход которого соединен с тактовым входом 10 сумматора 4 и выходом элемента

задержки 5, вход которого является тактовых входом 11 данного канала и соединен с тактовым входом 0-триггера 2, i-и вход мажоритарного элемента 3 i-го канала соединен с выходом D-триггера 2 этого канала, а выход мажоритарного элемента 3 каждого канала является дополнительным выходом 12 этого канала и соединен с информационным входом регистра 6 этого канала 4, информационный вход 13 котсч ого является первым информационным входом 14 сумматора, второй информационный вход 15 которого соединен с выходом последнего разряда регистра 6 того же канала, управляющий вход 16 сумматора 4 является управляющим входом 17 данного канала а выход сумматора 4 соединен с О-входом D-триггера 2.

сумматор 4 содержит триггер 18, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, первый 20 и второй 21 элементы И, первый и второй входы первого элемента И 20 являются соответственно первым 14 и вторым 15 управляюсцими входами сумма тора 4, выход первого элемента И 20 :соединен с первымвходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и первым входом второго элемента И 21, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и выходом триггера 18,- D-вход которого соединен с выходом элемента И 21, а вход сброса, тактовый вход и установочный вход триггера 18 и выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 являются соответственно входом 8 сбрса, тактовым входом 10 управляющим входом 16 и выходом 22 сумматора.

Резервированный счетчик импульсов работает следующим образом.

Перед началом работы на вход сброса 9 поступает сигнал, по которому О-триггеры и регистр 6 устанавливаются в .и.сходное положение.

Для определенности рассмотрим работу резервированного счетчика, икеющего трехразрядный регистр б.

Для обеспечения счетного режима на информационный вход 13 необходимо подать единичный сигнал, на управляю щий вход 17 - счетные импульсы, а на тактовый вход 11 - тактовые импулсы, причем после каждого счетного импульса необходимо податЬ столько тактовых импульсов, сколько разрядов в регистре 6. В рассматриваемом случае необходимо подать три тактовых импульса. Счетной импульс через управлякяций вход 16 cy aтopa 4 по S-входу устанавливает триггер 18 сумматора 4 в единичное состояние и так как на nepBfctft вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 через второй информационный вход 15 сумматора 4 и элемент И 20 с третьего разряда регистра 6 поступает нулевой логический сигнал, то

на выходе элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 19 сумматора 4, а следовательно, и на информационном выходе 22 сумматора 4 появляется единичный логический сигнал, который по спаду тактового импульса записывается в 0-триггер 2.

Выходные сигналы 0-триггеров 2 каналов поступают на входы мажори-тарного элемента 3, с выхода которого передаются на дополнительную выходную шину 12 и на О-вход регистра 6 , запись информации в которой осуществляется тактовыми импульсами, задержанными элементом задержки 5 на величину ,, где - длительность тактового импульса ;

ti - интервал времени, определяекый максимальной задержкой сигналов на обменных выходах каналов.

Через три тактовых импульса в третьем (младшем) разряде регистра 6 записывается единичная информация, а в остальных - нулевая, при этом записываемая информация (001) в последовательном коде передается на дополнительный выход 12, а после окончания записи информации может быть считана: с регистра бив параллельном коде по выходам 7.

Таким образом, после каждого счетного импульса, записанного триггером 18, осуществляет сложение по модулю 2 на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 счетного сигнала и сигнала с п-го разряда регистра 6. Если к моменту подачи счетн.ого импульса в г.-ом разряде регистра 6 записан логический ноль, но на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 формируется единичный логический сигнал, который по тактовол импульсу записывается в D-триггер 2, при этом на выходе второго элемента И 21 формируется нулевой логический сигнал (нет переноса) и первым же задержанным тактовым импульсов триггер 18 переводится в нулевое состояние, пос ле чего в остальные {п - 1) разряды регистра 6 переписывается та информация, которая была ранее записана. Если же к моменту подачи счетного импульса в п-ом разряде регистра б записана логическая единица то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 Формируется нулевой логический сигНсШ, который записывается по тактовому импульсу в D-триггер 2, при этом на выходе второго элемента И 21 формируется единичный логический сигнал - сигнал переноса и поэтому задержанный тактовый импульс подтверждает единичное состояние триггера 18. Сброс триггера 18 в нулевое состояние осуществляется очередным задержанным тактовым импульсомтолько в том случае, если предыдущий задержанный тактовые импульс установил в п-ом разряде регистра 6 нулевую информацию.

Если в процессе хранения или.записи в каком-либо канапе информация исказилась, то из-за того, что после каждого .счетного импульса информация проходит через мажоритарный элемент 3, осуществляется восстановление информации.

Если необходимо подсчет импульсов вести от какого-либо исходного чи-сла например 101, которое может быть передано в последовательном коде, то для этого необходимо выполнить следуиицие операции: на вход 13 подать нулевой логический сигнал, по которому сукиатор 4 переходит в режим передачи сигнала с первого информационного входа 14 на выход 22 из-за подачи нулевого логического сигнала с входа 13 канала через вход 14 сумматора 4, первый элемент И 20 на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и на вход триггера 18 через второй элемент И 21.

После установки исходного числа на вход 13 канала необходимо подать единичный логический сигнал, после чего устройство пед)еводится в счетный режим.

Из анализа работы счетчика следует , что установка счетчика в нулевое

достояние может быть осуществлена как путем подачи сигнала по входу сброса, так и путем записи в него нулевой информации в последовательном коде; перевод устройства из счетного режима в режим записи информации в последовательном коде осуществляется кo ® yтaциeй управляющего сигнала; в счетном режиме после каждого счетного импульса необходимо подать п тактовых импульсов, где п - количество разрядов в регистре 6 ; величина задержки тактовых импульсов элементом задержки 5 определяется моментом окончания переходных процессов во всех трех каналах от воздействия тактовых импульсов. Таким образом, резервированный счетчик импульсов обеспечивает повышение достоверности функционирования при одновременном расширении функциональных возможностей; обеспечивается рабоз:оспособность устройства при одной любой неисправнсх:ти; восстановление правильной информации, искаженной при ее записи или сбое из-за помех при хранении до поступления очередного счетного импульса; возможности записи, в последовательном коде любого исходного числа и возможность передачи на выход информа ции как в параллельном, так и в последовательном коде.