Резервированный счетчик импульсов Советский патент 1984 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

1 Изобретение относится к цифровой автоматике и вычислительной технике и может найти применение в цифровых устройствах повьшенной надежности и сбоеустойчивости. Известен резервированный счетчик импульсов, каждьй разряд которого содержит три триггера и мажоритарный элемент, причем счетные входытрйггеров соединены между собой, их выходы подключены к входам мажоритарного элемента, выход которого соединен со счетными входами триггеров последующего разряда Щ Недостатком такого счетчика являет.ся отсутствие коррекции ошибок счета и, следовательно, низкие досто верность результата и надежность работы. Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому явля ется резервированный счетчик импульсов, каждый разряд которого содержит три триггера и мажоритарный элемент ,.входы которого соединены с выходам триггеров, инверсный выход - с вхо ми разрешения записи 1 триггеров а прямой выход - с.входами разреше ния записи О и с тактовыми входа ми триггеров последующего разряда 2. Недостатком известного счетчика является 1шзкая частота коррекций ошибок, вызванных случайными сбоями в триггерах старших разрядов. Период коррекции ошибок в разряде i счетчика (...N) составля- ет Т (i)T8i, 2 где Тех - пе риод входных счетных импульсов. При этом средний для разрядов уст ройства период коррекций составляет Т, ((N+l) (). Следовательно если счетные импульсы поступают редко или разрядность счетчика велика, то интенсивность корректирукицих действий в старших Снаиболее значимых разрядах оказьшается недопустимо низкой, что приводит к неспособности устройств работать в условиях интенсивных помех (когда интенсивность ошибок сравнима по величине с т;е. к снижению надежности и достоверности результата счета. Цель изобретения - повЕЛгение на дежности и достоверности работы счетчика. Для достижения поставленной цел в резервированном счетчике импуль90сов, содержащем в каждом из трех каналов разряды счетчика, каждый из которых содержит триггер, тактовый вход которого подключен к шине входных импульсов, вход установки в О - к шине сброса, а выход - к первому входу мажоритарного элемента, второй и третий входы которого соединены с выходами триггеров одноименного разряда соседних каналов, в каждый разряд введены элементы И и ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами мажоритарного элемента, вторые входы - с входом сквозного переноса данного разряда, а выходы - соответственно с входом сквозного переноса последующего разряда данного канала и с информационным входом триггера, входы сквозного переноса первых разрядов сч.етчика соединены с шиной разрешения счета. Указанная организация позволяет разделить функции счета и коррекции ошибок в устройстве, обеспечивая практически независимый выбор частоты последовательностей импульсов коррекции и счета в соответствии с рабочей помеховой остановкой и функ(циональными требованиями. На фиг.I приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу. Устройство представляет собой резервированный синхронный счетчик со сквозным переносом и содержит шину 1 входных импульсов, шину 2 сброса, шину 3 разрешения счета, а также три идентичных резервных канала, в состав каждого из которых входят . - . N разрядов (разряды 4 , 4 и 4j для первого, второго и третьего каналов счетчика соответственно), каждый разряд счетчика содержит элемент И 5, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 6, триггер 7 и мажоритарный элемент 8. В каждом разряде тактовый вход триггера подсоединен к шине входных импульсов, его вход установки в О к шине сброса, а информационный вход к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, Входы мажоритарных элементов 8 сое инены с выходами триггера, а также с выходами триггеров аналогичшлх разрядов других каналов (схема с перекрестными связями. Выходы мажоритарных элементов являются информационными выходами разрядов счетчика и соединекы с первыми входами элементов 5 и 6 того же разряда, вторые входы которых также объединены и являются входом сквозного переноса разряда, входы сквозного переноса первого ра ряда соединены с шиной 3, а остальных разрядов - с выходами элеменTQB И 5 предшествующих разрядов тог же канала. На фиг.2 использованы следующие обозначения: О - сигнал на шине им пульсов; Ь - сигнал на щине обнуления; С сигнал на-шине разрешения счета; J - информация на выходах счетчика; е - режим хранения информации; i - обнуление счетчика; штриховой линией показаны момен ты коррекции. Устройство, работает следующим об разом. . В режиме хранения информации на шипах 2 и 3 устанавливается значение логического О, а на шину 1 по даются входные импульсы синхронизации. При этом на входах сквозного переноса первых разрядов счетчика (и, следовательно, на аналогичных входах всех последующих разрядов) устанавливается значение логического О, что обеспечивает передачу на выход каждого из элементов 6 лог ческого значения, присутствующего на выходе соответствующего мажоритарного элемента 8 элементы 6 работают как логические повторители). По каждому из входных импульсов, по ступающих на шину 1, в триггеры 7 jcex разрядов производится запись л гического значения, соответствующег функции большинства выходных значений триггеров данного разряда, что обеспечивает коррекцию ошибок всех разрядов счетчика по каждому моменту записи. Установка в О счетчика произ1водится подачей сигнала на шину 2 сброса. В режиме счета на шину 1 поступа ют импульсы, на шину 2 - сигнал Лб тический О, а на шину 3 - синфазные с входньми импульсами сигналы раз1 ешения счета. При этом в каждом интервале счета (по каждому импульсу разрешения счета) производится опрос цепи сквозного переноса: элемент И 5 каждого разряда формирует сигнал Логическая 1 (сигнал переноса) , если все предшествующие раз- I ряды находятся в единичном состоянии, и сигнал Логический О в противном слуяае. Если на входе сквозного переноса какого-либо разряда отсутствует сигнал переноса, то данный разряд в этом интервале счета работает так же, как и. в режиме хранения информации, т:е. производит только коррекцию своей информации. Если сигнал переноса присутствует, то элемент 6 этого разряда работает в режиме инверсии, передавая на выход логическо.е значение, противоположное выходному значению своего мажоритарного элемента, что обеспечивает счетный режим работы разряда с одновременной коррекцией ошиб- ки, если таковая имеется. Таким образом, в предлагаемом резервированном счетчике можно практически независимо выбирать частоты (синфазных) последовательностей импульсов счета и коррекции информации. Выбор частоты счетных импульсов определяется функциональными требованиями к устройству. Вторая частота выбирается так, чтобы практически ист ключить влияние помех на процесс счета, для чего на практике ее значение устанавливается в пределах (5 - 15)Х , где Я - средняя интен-f сивность сбоев в одном триггере. При минимальной частоте корректи- рующих действией, когда она совпадает с частотой счетных импульсов . (при этом на шине разрешения счета устанавлива ется постоянный сигнал Логическая 1) период коррекций для предлагаемого устройства сбставля- ет Т .. Из изложенного вьш1е следует, что даже при минимальной частоте коррекций в устройстве оно обеспечива- : ет повышение по сравнению с прототипом средней частоты коррекции оши,бок в .С| Т,/Т4(2 -1) /К + 1 раз. Например, при (8-ми разрядный счетчик) частота коррекций минимально повышается B.tf 32 раза. При большей разрядности или при повышении входной частоты преимущественно предлагаемого Устройства растет.

1

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ СЧЕТЧИК, ИМПУЛЬСОВ, содержащий в каждом из трех каналов разряды счетчика, каж-. дый из которых содержит триггер, тактовый вход которого подключен к пине входных импульсов, вход установки в О - к шине сброса, а.выходк первому входу мажоритарного элемента, второй и. третий входы которо-. го соединены с выходами триггеров одноименного 1 азряда соседних каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности счетчика, в разряд введены элементы И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены с выходом мажоритарного элемента, вторые входы - с входом сквозного переноса данного разряда, а выходы - соответственнЬ с входом сквозного переноса последующего разряда . данного канала и с информационным в входом триггера, входы сквозного переноса первых разрядов счетчика сое динены с шиной разрешения счета.

iJ

I I

Pol

V

f

tS|

п

п

Г71

х:

171

П