Многоканальное резервированное счетное устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K23/00 

выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управления и. его входом высокой частоты, который соединен с тактовыми входами первого D -триггера, регистра и входом инвертора-, выход которого соединен с тактовым входом второго D -триггера, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D -триггера и входом установки блока управления.

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к счетчикам электрических импульсов и может быт использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в частноети в устройствах отсчета временнЕлх интервалов. Известно многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее в каждом канале триггерные счетчики и мажоритарные элементы, входы которых подключены к выходам счетчиков, прямые входы соединены с J -входамиj а инверсные - с k входагли триггеров каждого счетчика 1. Недостатками данного устройства являются то, что число мажоритарных элементов и триггеров равно числу разрядов счетчика, а это в многоразрядных и многоканальных устройст вах приводи к большой избыточности оборудования, кроме того, устройство не обеспечивает последовательного ввода и вывода информации. Наиболее близким к; предложенному является многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее k мажоритарных элементов и k каналов, каждый из которых содержит счетчик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по И которого соединены соответственно с входом и выходом инвертора, а выход элемента И-ИЛИ канала, где ,2,...,К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов 2J . Недостатком известного ycтpoйcтв является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает предустановку с помсяцью последовательного кода. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения последовательного вывода и ввода информации, поставленная цель достигается те что в многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее k мажоритарных элементов и к кана лов, каждый,из которых содержит сче чик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по и которого соединены с входом и выходом инвертора соответственно, а выход элемента И-ИЛИ М-го канала, где ,2,...,К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов, в каждый канал дополнительно введены последовательно-параллельный регистр, триггер и блок управления; параллельные входы регистра соединены с выходами счетчика, парашлельные входы которого соединены с вы-. ходами регистра, выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ, последовательный вход регистра соединен с D-входом триггера и выходом- соответствующего мажоритарного элемента, выход канала соединен с выходом триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра, а также с выходом синхронизации блока управления, управляющий выход которого соединен с управляющими входами регистра и с етчика, счетный вход которого соединен с счетным выходом блока управления, коммутационный, выход которого соединен с входом инвертора, вход сброса триггера соединен с входом установки канала, который соединен с входом установки блока управления, входы высокой частоты, смены информации и записи которого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход которого соединен с вторым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ, Кроме того, блок управления каждого канала содержит первый и второй R5 -триггеры, первый и второй D-триггеры, регистр, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и инвертор , вход установки первого R5 -триггера соединен с входом записи блока управления, инверсный выход первого RS -триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены с входом смены информации блока управления и D -входом первого D триггера соответственно, выход котот рого соединен со счетным выходом блока управления и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с коммутационным выходом блока управления и прямым выходом первого R5 -триггера, вход сброса которого соединен с входами сброса регистра и второго RS -триггера, также с выходом второго D -триггер информационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра, информационный вход и выход первого разряда которого соединены с выходом элемента ИЛИ и входом уст новки второго К5 -триггера соответ ственно, выход которого соединен с управляющим выходом блока управления и первым входом второго элемента И , выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управления и его выходом высокой частоты, которы соединен с тактовыми входами первого О -триггера, регистра и входом инвертора, выход которого соединен с тактовым входом второго О -тригг ра, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D триггера и входом установки блока управления, На фиг.1 изображена схема одного канала многоканального резервированного счетного устройстваJ на фиг 2 - структурная схема блока управле ния j -на фиг.З и 4 - временные диаграммы, поясняющие, работу устройства. Многокансшьное резервированное счетное устройство содержит k мажоритарных элементов k и k каналов, каждый из которых содержит счетчик 2, инвертор 3, элемент И-ИЛ 4, первые входы первой и бторой групп входов по И которогр соединены с входом и выходом инвертора 3 соответственно, а выход элемента ИИЛИ 4 М -го канапа, где М 1,2,... соединен с М - ми входами всех мажоритарных элементов . Каждый канал содержит последовательно-параллельный регистр 5, триггер 6 и блрк 7 управления, паргшлельные входы регистра 5 соединены с выходами счетчика 2, параллельные входы которого соединены с выходами регистра 5, выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первой группы входов и И элемента И-ИЛИ 4, последовательный вход регистра соединен с Р -входом триггера б и выходное соответствующего мажоритарного элемента , выход 8 канала соединен с выходом триггера 6, тактовый вход КОТОРОГО соединен с тактовым входом регистра 5, а так же с выходом 9 синхронизации блока управления, управляющий выход 10. которого соединен с управляющими входами регистра 5 и счетчика 2, счетный вход которого соединен со счетным входом 11 блока управления, коммутационный выход 12 которого доединев с входом инвертора 3, вход сброса триггера б соединен с входом 13 установки канала, который соединен с входом 14 установки блока управления, входы 15 высокой частоты, схемы информации 16 и записи 17 ко- торого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход 18 которого соединен с вторым входом второй группы входов по И элемента ИИЛИ 4. БЛОК 7 управления каждого канала содержит первый 19 и второй 20 R5 -триггеры, первый 21 и второй 22 D -триггеры, регистр 23, первый 24 и второй 25 элементы И, элемент ИЛИ 26 и инвертор 27, вход установки первого R5 -триггера 19 соединен с входом записи блока 7 управления, инверсный выход первого RS -триггера 19 соединен с первым входом первого элемента И 24, второй вход и выход которого соединены с в-ходом 16 смены информации блока 7 управления и D входом первого D -триггера 21 соответственно, выход которого соединен со счетным выходом 11 блока 7 управления и первьлм входом элемента ИЛИ 26, второй выход которого соединен с коммутационным выходом 12 блока 7 управления и прямым выходом первого RS -триггера 19, вход сброса которого соединен с входами сброса регистра 23 и второго R5 триггера 20, а также с выходом второго D -триггера 22, информационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра 23, информационный вход и выход первого разряда которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 26 и входом установки второго R5 -триггера 20, выход которого соединен с управляющим выходом 10 блока 7 управ ления и первым входом второго элемента И 25, выход и второй вход которого соединены с выходом 3 синхронизации блока 7 управления и его входом 15 высокой частоты соответственно, КОТОРЫЙ соединен с тактовыми входами первого D -триггера 21, регистра 23 и входом инвертора 27, выход которого соединен с такто вым входом второго D -триггера 22, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D. триггера 21 и входом 14 установки блока 7 управления. Работу устройства поясняют временные диаграммы, представленные на фиг.З, где сигнал 28 на входе высокой частоты 15, сигнал 29 на « входе 16 схемы информации,, сигнал 30f

на входе 17 записи сигнал 31 на выходе 10 управления} сигнал 32 на синхронизирующем выходе 9j сигнал 33 на счетном выходе 11, сигнал 34 на коммутационном выходе 12 сигнал 35 на кодовом выходе 18 J сигнал 36 на выходе элемента И-ИЛИ 4 J сигнал 37 на выходе мажоритарного элемента 1 М ; .сигналы 38 - 41 на выходе ре;гистра 5, сигнал 42 на выходе 8 уст,ройства, сигналы 43 - 46 на выходах счетчика 2,

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии D -триггер 6 и блок 7 управления могут находиться в произвольном состоянии, эт может влиять на работу устройству. Поэтому в первоначальный момент по входу 13 установки исходного состояния D -триггер б и блок 7 управления устанавливаются в определенном состоянии.

Работу устройства можно раздепить На следующие этапы.

Режим ввода информации. Сигнал, поступающий с входа 17 записи на блок 7 управления, вырабатывает по коммутационному выходу 12 сигнал, открывающий элемент И-ИЛИ 4, и информация в последовательном коде с кодового входа 18 через элемент ИИЛИ 4 и мажоритарный элемент .т-упает на последовательный вход регистра 5 и D -вход триггера б.

Qднoвpeмeннo блок 7 управления по выходу 10 управления переводит регистр 5 в последовательный режим работы, а счетчик 2 в параллельный и вырабатывает N -синхроимпульсов, где N - число разрядов счетчика 2 и регистра 5, которые поступают на синхронизирующий вход регистра 5 и триггер б..

В регистр 5 записывается инЛормация и одновременно перезаписывается в счетчик 2. Одновременно записывается информация в триггер б и выдается по выходу 8 абоненту.

После записи инЛормации в регист 5 блок 7 управления по коммутационному выходу 12 закрывает элемент ИИЛИ 4 и переводит счетчик 2 в последовательный режим работы, а регистр 5 - в параллельный.

Таким образом, происходит надежный ввод информации в счетЧ:ик 2.

Режим счета. Блок 7 управления осуществляет временную привязку импульсов поступающих в блок 7 управления по входу 16 смены информации к импульсам высокой частоты. Перепривязанные импульсы поступают на вход счетчика 2 по счетному выходу 11 блока 7 управления. Счетчик 2 отсчитывает информацию, которая одно- временно перезаписывается в регистр 5

Выдача информации и ее сравнение. После смены инЛормации в счетчике 2 и перезаписи содержимого счетчика 2 в регистр 5. блок 7 управления по выходу 10 управление переводит регистр 5 в последовательный режим работы/, асчетчик 2 -. в параллельный и вырабатывает N - синхроимпульсов, которые по синхронизирующему выходу 9 подаются на синхронизирую1-дий вход регистра 5, содержимое которого через элемент И-ИЛИ 4 (так как блок управления по коммутационному выходу 12 закрывает, а через инвертор 3 открывает элемент И-ИЛИ 4) поступает на мажоритарный элемент , Уже скорректированная мажоритарным элементом 1 |Л информация поступает на последовательный вход регистра 5, корректируя содержимое регистра 5 и содержимое счетчика 2, так как счетчик 2 находится в параллельном режиме работы, и поступает на вход триггера б. Далее откорректированная информация привязывается к поступающим на синхронизирующий вход триггера 6 синхроимпульсам и выдя1ется по выходу 8 абоненту.

Таким образом, обеспечен надежный прием и выдача выходной информации , а также сравнение информации, накопленной в счетчике 2 и коррекции его при сбоях.

Работу блока 7 управления поясняют временные диаграммы, представленные на фиг,4, где/ вягнал 47 на входе высокой частоты 15, сигнал 48 на входе записи 17, сигнал 49 на входе смены информации 16, сигнал 50 на коммутационном выходе 12, сигнал 51 на выходе первого элемента И 24, сиг нал 52 на счетном выходе 11, сигнал 53 на выходе элемента ИЛИ 26, сигналы 54 57 на выходах регистра 23, сигнал 58 на инверсном выходе Э триггера 22, сигнал 59 на выходе 10 управления, сигнал 60 на синхронизирующем выходе 9.

Блок 7 управления работает следующим образом,

I) -триггеры 21 и 22, RS -триггеры 19 и 20 и регистр 23 в исходном состоянии могут находиться в произвольном состоянии, которое в первоначальный момент может влиять на работу устройства. Поэтому в первоначальный момент по входу установки исходного состояния 14 D -триггер 21 и 22 устанавливаются в нулевое состояние. Нулевое состояние D -триггера 22 определяет также нулевое состояние регистра 23 и RS -триггеров 19 и 20.

Импульс записи с шины входа записи 17 переводит R5 -триггер 19 в единичное состояние и на коммутацион- / ном выходе 12 устанавливается логи-, ческая 1, которая через элемент ИЛИ 26 поступает на вход регистра 23. По положительному фронту синхроимпульсов с входа 15 высокой частоты регистр 23 переходит в единичное состояние, устанавливая R5 -триггер 20 также в единичное состояние. На выходе 10 управления появляется логическал 1, а элемент 25 открат для прохождения синхроимпульсов с входа J.5 высокой частоты на синхрониэирукниий выход 9. Число разрядов регистра 5 определяет число синхроимпульсов, поступающих на синхрониэиругадий вьтчод 9. После перехода старшего разряда регистра 23 в единичное состояние на инверсном выходе D -триггера 22 спустя половину периода импульса высокой частоты вырабатывается импульс отрицательной полярности задержка на половину периода происходит потому, что синхроимпульсы на D -триггере 22 инверсны по отнош нию к синхроимпульсам на регистре 2

С72

R&

D1 DN

V

.

С J за счёт инвертора .27, который обнуляет регистр 23 и RS -триггеры 19 и 20, т.е. переводит выход 10 управления из единичного в нулевое состояние и- закрывает элемент И25, т.е. прекращает выработку синхроимпульсов на синхронизирукадий выход 9). По приходу импульса с входа смены информации 16 элемент И 24 открыт, т.е. импульс с входа смены информации привязывается в D -триггере 21 к Импульсам высокой частоты и через элемент ИЛИ 26 подается на вход ре гистра 23. Далее регистр 23 по первому синхроимпульсу с входа высоко частоты 15 переходит в единичное состояние, переводя тем самым R5триггер 20 в единичное состояние. Выход 10 управления переходит в единичное состояние, а элемент И 25 открыт для прохождения синхроимпульсов и весь цикл повторяется. Таким образом, обеспечивается как счет так и ввод и вывод информации из устройства, что расширяет его функциональные возможности.

10

11

8

.С

J)

12

ТП/ П

/У

n

1-м

фие.1

I

tb J es cs

J

«M/t

г

V. ец

ь, «о «

«Л ч;

. ем

- 5

RS V .

к. $

«л

5i$

к

ч.

.

t

TJTriJTJTjnjTJlJlJlJlJTJTJT n

-L-T--