Устройство для проверки счетчиков Советский патент 1984 года по МПК H03K21/34 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для контроля цифровых последоватед ьных устройств, в частности счетчиков, р гистров сдвига и т.д. Известно устройство для проверки счетчиков, содержащее генератор импульсов, элемент И, шину управления, п +1 элемент ИЛИ-НЕ 1 . Недостатком известного устройства являются относительно узкие функциональные возможности, связанные с тем что не контролируется каждый разряд счетчиковf т.е. нет информации о том в каком именно разряде счетчика произошел сбой. Известно устройство для проверки счетчиков, содержащее м групп по tt информационных шин, п элементов рав нозначности, элемент И-НЕ, генератор импульсов, первый элемент И, первый триггер и шину управления, которая соединена с входом установки в 1 первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первог элемента И, второй вход и выход которого соединены с выходом генератора импульсов, и С выходной тактовой шиной соответственно, входы каждого элемента равнозначности соединены с одноименными информационными шинами каждой из м групп информационных шин, выходы элементов равнозначности соединены с входами элемента Й-НЕ, выход которого соединен с входзюм устанрвки в О первого триггера. При контроле счетчиков выходная тактовая шина соединяется с тактовыми входами счетчиков, информационные выходы каждого из которых соединяются с соответствующей группой информационных шин устройства. Устройство индицирует сбой при появлении несоответствия хотя бы одного разряда какого-либо счетчика одноименным раз рядом других счетчиков 2J . Недостатком известного устройства являются относительно узкие функциональные возможности, т.е. оно не позволяет обнаружить константные неисправности (const 1, const 0), .которые могут иметь место на однои менЯых выходах проверяемых счетных декад при их серийном производстве, например, если на одноименных выхода проверяе1 «ых счетных декад по техноло гическим причинам постоянный сигнгш логический О или логическая 1, то независимо от алгоритма проверки счетчиков на выходе соответствующего элемента равнозначности, входы кото рого соединены о неисправными одноймениыми выходами проверяег 1ых счетных декад, постоянный сигнал логическая 1, что соответствует исправному состоянию счетчиков при их реальной неисправности. Цель .изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается ten, что в устройство для проверки счетчиков, содержащее М групп по И информационных шин, элементов равнозначности, элемент И-НЕ, генератор импульсов, первый элемент И, первый триггер и шину управления, которая соединена с входом установки в 1 первого триггера,.прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединен с выходом гене ратора импульсов и с выходной тактовой шиной соответственно, входы каждого элемента равнозна,чности соединены с одноименными информационными шинами каждой иэ м групп информационных шин, выходы элементов равнозначности соединены с входами элемента И-НЕ,.введены элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, второй, третий элементы И, элемент НЕ, элемент задержки, второй триггер и И дополнительных триггеров, входы установки в О которых соединены с входом установки в О второго триггера и с шиной управления вход установки в 1 каждого из п дополнительных триггеров соединен с соответствующей информационной шиной одной иэ м групп информационных шин и с соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, остальные входы которого соединены с соответствующими прямыми выходами п дополнительных триггеров, выход второго элемента И соединен с входом установки в 1 второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с входами элемента НЕ и элемента задержки соответственно, выходы которых соединены с входами третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход выход которого соединены с выходом элемента И-НЕ и с входом установки в О первого триггера соответственно. На чертеже приведена схема устройства для проверки пяти счетчиков, Устройство содержит первый элемент 1 и, генератор 2 импульсов, первый триггер 3, счетчики (счетные декады) - , элемент 5 И-НЕ, элементы - равнозначности, шину 7 управления, дополнительные триггеры 8 - 11, элемент 12 ИЛИ-НЕ, второй элеглент 13 И, второй триггер 14, элемент 15 НЕ, элемент 16 задерж ки, третий элемент 17 И, элемент 18 ИЛИ, группы - информационных шин и выходную тактовую шину 20. гаина 7 управления соединена с , входами установки в О дополчительных триггеров 8-11, второго триггера 14 и с входом установки в 1 пе вого триггера 3, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента 1 И, второй вход и вы ход которого.соединены с выходом ге нератора 2 импульсов и с выходной т тактовой шиной 20 соответственно, входы элемента равнозначности соединены с первыми информационными шинами из групп - , вторые информационные шины которых соединены с входами элемента равнознауности, входы элемента равнозначности соединены t третьими информационными шинами из групп 19 , четвертые информационные шины которых соединены с входами элемента равнозначности, выходы элементов - равнозначности соединены с входами элемента 5 И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента 18 ИЛИ, выход и пер вый вход которого соединены соответ ственно с входом установки в О первого триггере.. 3 и с выходом трет го элемента 17 И, входы которого со единены с выходом элемента 16 задержки и с выходом элемента 15 НЕ с ответственно, входы которых соедине ны с инверсным и прямым выходами вт рого триггера 14 соответственно, вход установки в 1 которого соеди нен С г.ыходом второго элемента 13 И первый вход которого соединен с выходбм элемента 12 ИЛИ-НЕ, входы котррого соединены с информационными шинами из группы соответственно и соединены с входами установки в 1 дополнительных триггеров 8 11 соответственно, npHNbie выходы ко торых соединены с дополнительными входами второго элемента 13 И. Выходная тактовая шина- 20 соединена с тактовыми входами счетчиков - , выходы которых соединены с группами - информационных шин соответственно. Устройство работает следукядим об разом. С приходом разрешакядего сигнала по шине 7 управления, триггеры 8,9, ДО, 11 и 14 устанавливаются в состо яние О, а триггер 3 в состояние 1, При этом на инверсном входе триггера 14 появляется сигнал 1, который через элемент 16 задержки, с вьщержкой по времени (;-С- поступае на первый вход элемента 17 И. Эле,мент 16 задержки обеспечивает задер ку единичного сигнала на время где п - предел счета счетчика} t частота генератора 2, что по времен соответствует прохождению двух проверяемых циклов (20 импульсов) нужных для проверки счетной декады на отсутствие константных неисправностей. При установке триггера 3 в разрешающее состояние, импульсы от .генератора 2 через двухвходовой элемент 1 И поступает одновременно на входы всех проверяемых счетных декад - . Если все декады исправны, то на входах элементов 6 действуют синфазные одинаковые по амплитуде сигналы, следовательно на . выходе элементов 6 равнозначности появляется сигнал 1, а на выходе элемента 5 И-НЕ сигнал О, который поступает на первый вход установки в О триггера 3 через элемент 18 ИЛИ, в результате чего триггер 3 удерживается в разрешающем состоянии, отключение генератора 2 не происходит. При первом проверочном цикле на выходах счетной декады , согласно алгоритму работы счетчика, появляются единичные сигналы, в результате чего триггеры 8-11 поочередно устанавливаются в состояние 1, следовательно на прямых выходах этих триггеров также будут сигналы 1, которые поступают на соответствукхцие входы элемента 13 И. С приходом десятого импульса, счетная декада устанавливается в состояние О, при этом на выходе элемента 12 ИЛИ-НЕ появляется сигнал 1, который поступает на вход элемента 13 И. На выходе элемента 13 И появляется сигнал 1, который поступает на вход установки в 1 триггера 14 и вызывает появление сигнала 1 на прямом выходе этого триггера. Сигнал 1 с прямого выхода триггера 14 инвертируется элементом 15 НЕ и уже сигнал О поступает на второй вход элемента 17 И, Так как триггер 14 устанавливается в состояние 1., следовательно, на инверсном -его выходе появляется сигнал О, который поступает наэлемент 16 задержки. Элемент 16 задержки обладает временной задержкой1 о поэтому задержанный на два цикла сигнал 1 с инверсного выхода триггера 14 поступает на первый вход элемента 17 И тогда, когда на его второй вход в случае отсутствия константных неисправностей в счетной декаде , с выхода элемента 15 НЕ поступает сигнал О, следовательно, на выходе элемента 17 и появляется сигнал О, который через элемент 18 ИЛИ поступает на вход R триггера 3 и удерживает его в разрешающем состоянии, отключение генератора 2 не происходит, ; Временная задержка элемента 16 не критичная к верхнему пределу, |она может быть больше или-равна выражению /i , что значительно упрощает его выбор. Например, если проверка осуществляется генератором 2 с частотой 1 МГц, то для того, чтобы проверить счетную декаду на отсутствие константных неисправностей достаточно использовать элемент задержки с характеристикой

2 10 зЧ-000-ООО- 0.00002 с. Время проверкн счетчиков определяется требуемым количеством проверочных циклов и частотой следования импульсов генератора 2, так при частоте следования импульсов генератора равной 1 МГц за 1 с проводят 1 000 000 проверочных циклов..

При наличии неисправности декад, сигнал на выходе одной из счетных декад отличается по амплитуде или фазе от сигналов на одноименных выходах остальных счетных декад. При этом на выходе соответствуйвдего элемента 6 равнозначности появляется сигнал О, следовательно на выходе элемента 5 И-НЕ - сигнал, который через элемент 18 ИЛИ поступает на вход установки в О триггера 3 и устанавливает его в состояние, запрещакЛцее дальнейшее прохождение импульсов генератора 2 через элемент 1 И, в результате чего на инверсном выходе триггера 3 появляетс сигнал 1, сигнализирующий о наличии неисправности в счетных декадах.

В случае, когда на одноименных выхода проверяемых счетных декад имеют место константные неисправности (const О или const 1 ) счетчиков, устройство обнаруживает их с помощью триггеров 8-11 (неисправности вида const 0) или элемента 12 ИЛИ-НЕ (неисправности вида const 1).

Пусть на одном из одноименных выходов проверяемых счетных декад , независимо от алгоритма их работы постоянно присутствует сигнал О, в этом случае один из соответствующих месту неисправности триггеров 8 - 11 не переходит в состояние 1 за первые два проверочных -цикла, следовательно, на выходе элемента

13И постоянно присутствует сигнал О, на инверсном выходе триггера

14- сигнал 1, а на его прямом выходе сигнал О, в результате чего через время 1; на выходе элемента

17 И появляется сигнал 1, который через элемент 18 ИЛИ поступает на вход установки в о триггера 3 и устанавливает его в состояние, запрещающее прохождение импульсов с генератора 2 через элемент 1 И, и с инверсного выхода триггера 3 выдается сигнал о наличии неисправности. Аналогично устройство работает, если на одном из одноименных выходов проверяемых счетных декад постоянно присутствует сигнал 1, в этом случае на выходе элемента 12 ИЛИ-НЕ постоянно сигн.ал О, следовательно, и на выходе элемента 13 И сигнал О что по приведенному алгоритму зйпрещает прохождение импульсов генератор 2 через элемент 1 И,

Предлагаемое устройство может применяться без каких-либо изменений дл проверки работоспособности всевозможных счетчиков, распределителей и т.д так как процесс проверки заключается в срашнении по амплитуде и фазе заведомо однозначных выходных сигналов контролируемых устройств и не зависит рт алгоритма работы данных устройств .

Таким образом, введение в устройство новых конструктивных признаков позволяет расширить его функциональные возможности, т.е. дополнительно выявить константные неисправности.

гЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ СЧЕТЧИКОВ, содержащее м групп по и информационных шин, h элементов равнозначности, элемент И-НЕ, генера.тор импульсов, первый элемент И, первый триггер и шину управления, которая соединена с входом установки в 1 первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и .выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с выходной тактовой шиной, входы каждого элемента равнозначности соединены с одноименными информационными шинами каждой из ДА групп информационных шин, выходы элементов равнозначности соединены с входом элемента И-НВ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмож- , ностей, в него введены элемецт ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, второй, третий элементы И, элемент НЕ, элемент задержки , второй триггер и п дополнительных триггеров, входы установки в О которых соединены с входом установки в О второго триггера и с шиной управления, вход установки в 1 каждого из 11 дополнительных триггеров соединен с соответствующей информационной шиной одной из М групп информационных шин с соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, остальные :входы которого соединены с соответствующими прямыми выходс1ми п допол(Л нительных триггеров, выход второго элемента И соединен с входом установки в 1 второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входами элемента НЕ и элемента задержки, выходы которых соединены со входами третьего элемента И, выход которого X) соединен с первьа входом элемента ИЛИ, второй вход и ВЫХОД которого ; соединен соответственно с выходом :о элемента И-НЕ и с входом, установл и чВ О первого триггера. X 00

18

№|