Устройство проверки счетчиков Советский патент 1983 года по МПК H03K21/34 

Изобретение относится к технике контроля цифровых измерительных устройств, и может быть использовано в устройствах цифрового измерения и преобразования аналоговых параметров в качестве системы встр ениого самоконтроля. Известно устройство проверки счетчиков, содержащее генератор, элемент ИЛИ, элемент И, п элементов ИЛИ-НЕ, .П проверяемых счетчиков п триггеров и блок индикации 1 . Недостатком известного устройст ва является то, что при проверке счетчиков с динамической системой индикации не обнаруживаются отказы управляющих входов ключей опроса состояний счетчиков, что приводит к недостаточной достоверности проверки работоспособности счетчиков. Известно устройство для проверки счетчиков, содержащее генератор шину управления, шину сброса, два /элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, триггер, блок индикации, п элемен тов ИЛИ-НЕ и п проверяемых счетчиjKOB, тактовые входы которых соеди|нены с выходами соответствуюихих эл ментов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с ши ной управления и с вторым входом первого элемента И, третьи входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, вход установки в ноль которого соединен с входами установки в ноль проверя мых счетчиков и с шиной сброса вьосод Переноса каждого проверяемого счет чика, кроме последнего, соединен с вторым входом соответствующего эле мента ИЛИ-НЕ, второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго элемента И, выходы каждого из проверяемых счетчиков соединены с соответствующей группой информационных входов блока индикации, выходы одноименных состояний проверяе мых счетчи.ков соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого сое динен с входом установки в единицу триггера 2 . К недостаткам известного устройства относится то, что при проверке им счетчиков (десятичных) с динамической системой индикации не обнаруживаются отказы управляющих входов ключей опроса состояния счетных декад (ключей опроса) блока динамической индикации, приводящие к неIпрерывному выводу состояний триггеров декады (одной или нескольких) на общие шины информации, т.е. на входы дешифраторов состояний декад блока динамической индикации, если в соответствующую декаду по второй пусковой команде запишется число О Также отказы десятичного счетчика с, динамической системой индикации, остающиеся необнаруженными при проверке последнего известным устройством, приводят к искажению результатов измерений, что снижает достоверность контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Для достижения поставленной цели в устройство для проверки счетчиков, содержащее генератор, шину Управления, шину сброса два элемента И, триггер, блок индикации, п элементов ИЛИ-НЕ и п проверяемых счетчиков, тактовые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединён с шиной управления и с вторым входом первого элемента И, третьи входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и пряколм выходами триггера, вход . установки в ноль которого соединен с входами установки в ноль проверяемых счетчиков и с шиной сброса, выход переноса каждого проверяемого счетчика, кроме последнего, соединен с вторым входе соответствующе- . го элемента ИЛИ-НЕ, второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго элемента И, выходы каждого из проверяемых счетчиков соединены с соответствующей группой информационных входов блока индикации, введены элемент И-НЕ и п дополнительных элементов И, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами блока индикации, управляющие выходы которого соединены с первыми входами п соответствующих дополнительных элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента И-НЕ, входы которого соединены соответственно с выходом генератора и с шиной управления,информационный выход блока индикации соединен с входом установки в единицу триггера. Кроме того блок индикации содержит п групп элементов И-НЕ, дешифратор, узел индикации и коммутатор разрядов, выходы которого соединены с управляющими входами узла индикации и .с управляющими выходаь и блока индикации, каждый управляющий вход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответствую- щей группы, вторые входы элементов И-НЕ которой соединены с соответствующей группой информационных входов блока индикации, информационный выход которого соединен с одним из выходов дешифратора, информационные входы.узла индикации соединены с выходом дешифратора, каждый вход которого соединен с выходами одноименных элементов И-НЕ и п групп элементов . .

На фиг.1 приведена схема устройства прЬверки счетчиков (десятичных с динамической системой индикации;. на фиг.2 - временные, диаграмма работы устройства.

На фиг.1 обозначены генератор 1, элементы И 2 и 3, триггер 4, проверяемые счетчики 5-1-5-3, элементы ИЛИ-НЕ 6-1-6-3, эл емент И-НЕ 7, элементы И 8-1-8-3, блок 9 ииликации, коммутатор 10 разрядов, группы 11-1-11-3 элементов И-НЕ дешнф.ратор 12, узел -13 индикации, входная шина 14, ыина 15 управления, шина 16 Сброса, выЬгод 17 дешифратора 12, соответствуияяий числу §,

Выход генератора 1 соединен с 1ерйыми входами элементов И 2 и 3 и элемента И-НЕ 7, второй вход которого соединен с шиной 15 управления и с вторыми вхолами элементов И 2 и 3, третьи входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходйми триггера 4 вход установки в ноль которого соединен с шиной 16 сброса и с входами установки в ноль счетчиков 5-1-5-3, тактовые входы которых соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 6-1-6-3 первые входы которых соединены с выхрдом элемента И 2, вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 6-1-6- 3 соединены соответственно с выходом элемента И 3 и с выходами переноса счетчиков 5-1 5-2, выходы счетчика 5-1 соединены соответственно с первыми входами группы 11-1 элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом элемента И 8-1, выходы счетчика соединены соответственно с первыми входами труппы 11-2 элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом элемента И &-2г выходы сЧетчина 5-3 соединены соответственно с первьши входами группы 11-3 элементов И-НЕ, вторые входвы которых соединены с выходом элемента И в-тЗ, выходы коммутатора 10 разрядов с управляющими входами узла 13 инднкации и соединены соответственно с первыми входами элементов И 8-1-8-3 вторые входы которых соединены с выходом элемента И-НЕ 7, информацио ные входы узла 13 индикации соединены с выходами дешифратора 12, одноименные выходы элементов И-НЕ групп 11-1-11-3 соединены с соответствующим входом дешифратора 12,

ыход 17 которого соединен с вхоом установки в единицы триггера 4 ходная шина 14 соединена с выходом элемента ИЗ.

На фиг.2 обозначены диаграмы. 18-22 сигналов соответственно на ыходе генератора 1, на и1ине 15 уп- авления, на выходе элемента И-НЕ 7, на одном из выходов коммутатора 10 азрядов и на- выходе элемента И 8-1(8-2 и 8-3).

Устройство работает следуницим образом,

До начала проверки устройство находится в исходном состоянии, в которое устанавливается подачей импульсного сиг;нала по щине 16 сброса. При этом с прямого выхода триггера 4 н.а третий вход элемента И 3 подается запрет, ас инверсного выхода на третий вход элемента И 2 разрешение на прохождение импульсов генератора 1. Сигнала, разрешаюшего проверку счетчика, на шине 15 управления нет, поэтому импульсы генератора 1 через элементы И 2 и 3 и. элемент И-НЕ 7 не проходят.

На выходе элемента И-НЕ 7 сохраняется уровень логической единицы (см. временную Диаграмму 20,фиг.2) и опросные импульсы коммутатора 10 разрядов проходят на управляющие входы групп 11-1-11-3 элементов И-НЕ, являющихся ключами опроса (см. временные диаграммы 21, фиг.2).Счетчики (счетные декада) 5-1-5-3 находятСя в исходном нулевом состоянии. При которс на всех вь1ходах ключей опроса 11-1-11-3 и, следовательно, на входах Дешифратора 12 независимо от опросных импульсов ключей опpoica 11-1-11-3 сохраняется уровень логической единицы, соответствующий нулевому состоянию счетных декад 5-1-5-3. Поэтому на выходе 17, соответству1ощем числу 9 дешифратора 12, сигнала нет, на узле 13 индикации на всех {ндикаторах высвечивается цифра О.

Рабо- а устройства по проверке счетчика начинается после подачи постоянного разрешающего сигнала по Шине 15 управления на входы элементов И 2 и 3 элемента И-НЕ 7 (см. Временную диаграмму 10, фиг.2). При этом импульсы генератора 1 Начинают поступать через элемент И 2, элементы ИЛИ-НЕ 6-1-6-3 параллельно на тактовые входы счетных декад 5-1-5-3, и последние начинают синхронно переключаться по заднему фронту импульсов генератора 1, ,а состояния счетных декад 5-1-5-3 отображаются последовательно узлом 13 индикации. Одновременно импульсы генератора 1 начинают проходить также через.элемент И-НЕ 7 (см. временную диаграмму 20, фиг.2) на первые входы

элементов И 8-1-8-3 и стробировать прохождение опросных импульсов с выходов коммутатора 10 разрядов блока 9 динамической индикации через элементы И 8-1-8-3 на управляющие входы ключей опроса 11-1-11-3 и тактировать процесс последовательного вывода состояний счетных декад 5-1-5-3 на входы дешифратора 12 (ка показано на временной диаграмме 22 фиг.2). Как видно из временных диаг рамм, вывод состояний счетных Декад 5-1-5-3 на входы дешифратора 12 производится только в интервале между, импульсами генератора 1, а в течение длительности импульсов генератора 1 (см. временные интервалы 12.-1, (, -tn- фиг.2) вывод СОСТОЯНИЙ декад на входа дешифратора 12 запрещается, чем на входах дешифратора 12 имитируется исходное нулевое состояние декал 5-1-5-3 счетчика. Следовательно, при параллельном поступлении на входы счетных декад 5-1-5-3 первого импульса по заднему фронту этого импульса эти счетные декдды принимгиот сЬответствуйцее состояние, затем до поступления второго импульса это состояние декад выводится (с интервал фиг.2) на узел 13 индикации и на последнем высвечивается одинаковая цифра 1. При поступлении второго импульса в течение этого импульса (см.интервал t4-t фиг.2) вывод состояния лекад на входы дешифратора 12 запрещается т.е. на входах указанного дешифратора до заднего фронта этого импульса имитируется исходное нулевое состояния декад, следовательно,на всех цифровых индикаторах узла 13 высвечивается цифра О. По заднему фронту второго импульса счетные декады 5-1-5-3 одновременно переключаются и принимают соответствующее этому импульсу состояние, до третьего импульса генератора 1 это новое состояние счетных декад 5-1-5-3 выводится на входы дешифратора 12, и на всех цифровых индикаторах узла 13 высвечивается одинаковая цифра 2. При поступлении третьего импульса генератора 1 вывод состояния счетных декад 5-1-5-3 на входы демифратора 12 вновь запрещается, на всех цифровых индикаторах узла 13 вновь высвечивается цифра О. Н такое чередование высвечивания на разрядных цифровых индикаторах узла 13 цифр, соответствующих состояниям декад и нуля, повторяется для каждого последующего импульса генератора 1, поступающего на входы декад 5-1-5-3 счетчика.

После поступления на входы счетных декад 5-1-5-3 девятого импульса появляется сигнал на выходе 17 дешифратора 12, соответствующем числу 9, который поступает на 5-вход триггера 4 и переключает его Вч единичное состояние. После этого с инверсного выхода данного триггера на третий вход элемента И 2 поступает запрет а с прямого выхода на третий вход элемента И 2 - раз решение, в результате чего прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 2 и элементы ИЛИ-НЕ. 6-1-6-3 параллельно на входы счетны декад 5-1-5-3 Прекращается.

Неисправность декад счетчика на указанном этапе проверки выявляется по следующим признакам. При исправных декадах на цифровых индикаторах узда 13 всех декад счетчика последовательно должны высвечиваться одинаковые цифры от 1 до 9, причем после высвечивания каждой очередной цифры, соответствующей состоянию декад, иа цифровых индикаторах узла 13 счетчика будет высвечиваться цифра О. Такое чередование цифр на цифров11х индикаторах узла 13 счетчика является признаком исправности у Прав л яюших входов ключей опроса 11-1-11-3 блока 9 динамической индикаций счетчика, а именно признаком отсутдтвия отказа этих входов типа обрыв, в противном случае характер переключения цифровых индикаторов узла 13 счетчика меняется.

Одновременно после перекгаочения триггера 4 в единичное состояние разрешается прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 3 и далее по шике 14, через элемент ИЛИ-В 6-1 только на тактовый вход счетной декады 5-I, на счетный вход счетчика, и начинается следующий этап проверки последнего.

От очередного импульса генератора 1 (десятого от момента начала проверки счетчика) декада 5-1 возврашается в исходное нулевое состояние, на ее выходе йоявляется сигнал переполнения, который через элемент ИЛИ-НЕ 6-2 поступает на вход декады 5-2 второго разряда счетчика, которая также возвращается в исходное нулевое состояние, на ее выходе появляется сигнал переполнения и т.д. Таким образе, при исправности входной шины 14 и мёждекадных связей счетчика все декады 5-1-5-3 проверяемого счетчика возвращаются в исходное нулевое состояние, и на всех цифровых индикаторах узла 13 высвечивается цифра О. Если же связь между какими-то двумя декадами счетчика отсутствует, то все последуктже декады старших разрядов сохраняют свое .предыдущее состояние, соответствующее числу 9, на цифровых индикаторах этих декад в узле 13 внов высветится иифра 9, затем цифра О..

t.,.,.

При поступлении на вход счетной декадда 5-1 последующих импульсов начинает переключаться только эта декада, иа цифровом индикаторе ко торой чередуются цифры, сгоответ ст-. вующие состояниям декады, и цйфра.0. На цифровых индикаторах ос тальных декад 5-2-5-3 узла 13 счетчика при этом постоянно высвечивается цифра О. Если же связь между какими-то двумя декадами счетчика отсутствует и при переполнении декад последуквдие декЬды Старших разрядов счетчика сохранили cBoie предыдущее состояние, соответствующие .числу 9, то на цифровых инДикатерах этих декад поочередно высве чиваются цифры 9 и О.

Проверка счетчика завершается после поступления на вход счетной декады 5-1 следушцего импульса послег переполнения декад (одиннадцатого импульса генератора 1 с м(1ента начала проверки счетчика), т.е. когда на цифровом индикаторе этой декады в узле 13 зафиксируется цифра 1. Прекращение проверки счетчика производится снятием разрешгиоцего еигнгила с шины 15 управления.

Для повторения проверки счетчика (при необходимости) достаточно привести устройство в исходное состояние путём подачи импульсного сигнала по шине 16 сброса при наличии разрешающего сигнала на шине 14управления.

Такдаи рбраз : 1, введение в устройство новых конструктивных признаков повышает достоверность контроля проверяемых счетчиков по сравнению с прототипом.

cpt/ef

In

i

L

t

t

1. УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ, содержащее генератор, шину управления, шину сброса, два элемента И, триггер, блок индикации, п элементов ИЛИ-НЕ и п проверяемых счетчиков, тактовые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, первые входы которых соединены с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с шиной управления и с вторьгм входом первого элемента И, третьи входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера,-вход установки в ноль которого соединен с, входами установки в Ноль проверяемых счетчиков и с шиной сброса,выход переноса каждого проверяемого счетчика, кроме последнего, соединен с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход первого .элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго элемента И, выходы каждого из проверяемых счетчиков соединены с соответствующей группой информационных входов блока индикации, о тли.чающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И-НЕ и п дополнительных элементов И, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами блока индикации, управлякадие выходаз которого соединены с первыми входами соответствующих дополнительных элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента И-НЕ, входы которого соединены соответственно с выходом генератора и с шиной управления, информационный выход блок.а индикации соединен с входом установки в единицу триггера. (О 2. Устройство по П.1, о Тл Ичающееся тем, что блок индикации содержит п групп элементов И-НЕ дешифратор, узел индикации и коммутатор разрядов, выходы которого соединены с управляющими входами узла индикации и с управляющими выходами блока индикации, каждый управЛ ляющий вход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответствующей группы,-вторые входы элементов И-НЕ которой соединены с соответствующей группой информационND 30 |ных входов блока индикации, информа- ; ционный выход которого соединен с одним из выходов дешифратора, инфор,мационные входы уэла индикации сое-т динены с выходом дешифратора,каждый вход которого соединен с выходами одноименных элементов И-НЕ из п групп элементов И-НЕ.

mm

гг

if

и

/T-f in

Ф14.г