Устройство для контроля @ -разрядного распределителя импульсов Советский патент 1985 года по МПК G06F11/18 

контролируемого распределителя импульсов, П -и выход которого соединен с инверсным входом пятого элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с прямым входом пятого элемента И, выход которого соединен с перг

вым входом второго элемента ИЛИ, выход мажоритарного элемента связан с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого сое.динен с 3 -и К - входами триггера ошибки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ Ц-РАЗРЯДНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащее триггер ошибки, мажоритарный элемент, первый элемент И, первьй элемент ИЛИ и элемент ШШ-НЕ| причем выходы разрядов с пер,- , вого по (п-2)-й контролируемого распределителя импульсов соединены с соответствующими входами первого элемента ШШ, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента и первым взводом элемента ИЛИ-НЕ, выход

V 1 . Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть испапьзовано в ЭВМ и цифровых систе мах с повышенной достоверностью функционирования. Целью изобретения является повышение точности контроля. Сущность изобретения состоит в увеличении полноты контроля путем расширения множеств обнаруживаемых отказов, а также повышении помехоус тойчивости за счет исключения возмо ности формирования ложных импульсов при включении питания. В предлагаемом устройстве осуществляется контроль устойчивых и н устойчивых отказов, приходящих к появлению ложных нулевых сигналов на выходе распределителя импульсов. Введение генератора импульсов, второго элемента И и их связей позволяет осуществлять формирование и управлять подачей тактовых импуль сов в устройстве. Введение третьего и четвертого элементов И, триггера управления и обусловленных ими связей позволяет исключить прохождение на триггер ошибки первого синхроимпульса с цел исключения формирования ложного сиг нала ошибки. Введение пятого з хемента И, второго элемента ИЛИ и их связей обеспечивает формирование сигнала ошибки при появлении отказов или сбоев, приводящих к пропадению импульсов на выходе распределителя. Введение группы элементов И и их связей позволяет блокировать вьщачу импульсов на выход распределителя в случае появления ошибки. Введение элемента задержки и его связей позволяет исключить появление ложных импульсов на выходах распределителя при включении питания. Таким образом, введенные новые элементы и связи позволяют увеличить полноту контроля и помехоустойчивость устройства. На чертеже представлена функциональная схема устройства для контроля распределителя импульсов. Устройство для контроля распределителя импульсов (фиг. 1) содержит контролируемый распределитель 1 импульсов, генератор 2 импульсов, элемент 3.задержки включения, триггеры управления А и ошибки 5, мажоритарный элемент 6, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И, группу элементов И 12.1-12 (п-1), первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ 15, а также вход 16 пуска, установочный вход 17, группу выходов 18 и выход 19 ошибки устройства. С первого по (-2)-й выходы контролируемого распределителя 1 . соединены с входами первого элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента 6 и первым входом элемента ИЛИ-НЕ 15, (п-1)-й выход контролируемого распределителя соединен с вторым входом мажоритарного злемента 6 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 15, вьЬсод которого соединен с первым управляющим входом контролируемого распределителя, ц-и выход контролируемого распределителя 1 сдвига соединен с третьим входом мажоритарного элемента 6 и первым входом первого элемента И 7, выход которого соединен с первым ВЫХОДОМ группы выходов 18 устройства. Установочный вход 17 устрой31

ства соединен с R -входом триггеру 5. ошибки, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с выходом 19 ошибки устройства и вторым входом первого элемента И 7 соответственно. Вход 16 пуска устройства и выход генератора 2 импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И 8, выход которого соединен с входом синхронизации С контролируемого распределителя 1, первыми входами третьего 9 и четвертого 10 элементов И. Уста-, новочный вход 17 устройства соединен с установочным входом R регистра сдвига и , R -входом триггера 4 управления, нулевой выход которого соединен с третьим входом второго элемента И 8 и с вторым входом третьего элемента И 9, выход которого соединен с ,С и 1С входами триггера 4 управления. Единичный выход триггера 4 управления соединен с вторым входом четвертого элемента И 10, выход которого соединен с -С -входом триггера 5 ошибки. С первого по (п-1)-й выходы контролируемого распределителя 1 соединены с первыми входами первого 12,1-(п-1)-го 12X1-1)-го элементов И группы соответственно, выходы которых соединены с вторыми И -ми выходами группы выходов 18 устрой-ства. Выход элемента 3 задержки включения и выход нулевого потенциала источника -питания соединены соответственно с вторым управляющим V 2 и информационными О 1- Oft входами контролируемого распределите ля сдвига, ц -и выход которого соеди нен с инверсным входом пятого элемента И 11. Выход элемента Ш1И-НЕ 15 соединен с прямым входом пятого элемента, И 11, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 14, Выход мажоритарного элемента 6 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с 3 -и k -входами триггера 5 ошибки.

Назначение элементов устройства ля контроля распределения импульов следующее.

Контролируемьй распределитель 1 мпульсов предназначен для формирования импульсов, поступающих через группу элементов И 12.1-12.(п-1) и

элемент И 7 на выход 18 устройства, Он имеет первый VI и второй V2 управляющие входы, информационные . входы D1 - 3)/, вход С синхроннза5 ции и установочный R -вход. Контролируемый распределитель 1 устанавливается в исходное (нулевое) состояние при поступлении на его устано,вочный вход единичного сигнала.

fО Режим сдвига информации задается подачей нулевого сигнала на второй управляющий вход V2.

Сдвиг информации на один разряд осуществляется, всякий раз при поступлении на его вход С импульса синхронизации по его задйему фронту. При этом в первый разряд контролируемого распределителя записывается значение сигнала, которьй присутствует в этот момент на его первом управляющем входе VI. .

Генератор 2 импульсов предназнач.ен для формирования последовательности прямоугольных импульсов,

25 необходимых для функционирования устройства. Он представляет собой замкнутую автоколебательную цепь, . начинает функционировать непосредственного после подачи питания и

30 не требует дополнительных управляющих воздействий.

Элемент 3 задержки включения обеспечивает формирование нулевого управляющего сигнала на второй V 2 д, управляющий вход регистра с задержкой по отношению к моменту подачи питающего напряжения, что исключает неправильное функционирование pac-i пределителя 1 из-за переходных про„. цессов, вызванных.включением питания, а следовательно, повьшает помехоустойчивость.

Триггер 4 управления предназначен для запрещения прохождения

5 первого импульса последовательности синхроимпульсов, формируемой генератором 2 импульсов, на вход С триггера 5 ошибки.

Он устанавливается в исходное

50 состояние по сигналу Сброс, поступающему на его вход R . В этом состоянии он единичным сигналом с инверсного выхода открьшает элемент И 9 и нулевым сигналом с прямого

5 выхода закрьгоает элемент И 10,

первьй синхроимпульс с выхода элемента И 8 проходит через элемент И 9 и поступает на объединенные , C и К -входы триггера 4 управления. Через элемент И 10 он не проходит. Своим задним фронтом он переключает триггер 4 в единичное состояние, в результате чего открьгоается элемент И 10 и закрывается элемент И 9. Благодаря этом все последующие импульсы синхропоследовательности проходят через элемент И 10 на вход С триггера 5 ошибки. Триггер 5 ошибки предназначен для фиксации сигнала ошибки в рабо распределителя импульсов, формирования сигнала опшбки, вьздаваемого на выход 19 устройства, и запрещения вьщачи импульсов через группу элементов И 12.1-12.(п-1-1) и элемент И 7 на выход 18 устройства. Мажоритарный элемент 6 формируе сигнал ошибки, которьй через элемент ИЛИ 14 поступает на 3 и К-вх ды триггера 5, вызывая ejо переклю чение в единичное- состояние. Едини ный сигнал на выходе мажоритарного элемента 6 формируется при появлении единичных сигналов на двух . и более его входах, которые подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ 13, к (ш-О-му и п -м выходам распределителя 1. Таким образом, появление двух и более единиц на входах мажоритарного элемента 6 свидетельствует об одно временном появлении двух и более единичных сигналов на выходах распределителя 1, т.е. о его неправильном функционировании. Элемент И 7 и группа элементов И 12,1-12.(п-1) запрещают вьщачу выходньк сигналов распределителя 1 на выход 18 устройства, если устро ством контроля зафиксировано непра випьное его функционирование и триггер 5 контроля переключился в единичное состояние. Тем самым исключается наличие ложных сигнало на выходах устройства. Элемент И 8 управляет подключением генератора 2 импульсов к входам распределителя 1 и элементов И 9 и 10. При наличии единичного потенциала на входе 16 пуска устройства он поступает нд вход элеме та И 8 и разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 2 на входы элементов схемы устройства. Элемент И 11 формирует сигнал ошибки, который через элемент ИЛИ 1.4 управляет переключением триггера 5 ошибки. На инверсный вход элемента И 11 поступает сигнал с выхода п -го разряда распределителя 1, а на -прямой его вход - сигнал записи единицы в первый разряд распределителя 1, формируемый эле- , ментом ИЛИ-НЕ 15. Одновременное наличие этих сигналов свидетельствует об исправной работе распределителя 1 и единичный сигнал на выходе элемента И 11 не формируется. При ложном пропадании импульса на выходе распределителя 1 элемент ИЛИ-НЕ 15 сформирует единичный сигнал в то время как на 11 -м выходе распределителя 1 сигнал будет отсутствовать. Это приведет к появлению единичного сигнала на. выходе элемента И 11.. Элемент ИЛИ 13 формирует единичный сигнал при наличии единичного сигнала на одном и более выходах 1-(П-2) распределителя 1. Элемент ИЛИ 14 собирает сигналы ошибки, формируемые мажоритарным элементом 6 и элементом И 11, и управляет переключением триггера 5 ошибки. Элемент ИЛИ-НЕ 15 предназначен для формирования единичного сигнала на первый управляющий вход V1 распределителя 1, когда на всех выходах, за исключением п -го выхода распределителя 1 присутствуют нулевые сигналы. Этим обеспечивается цикличность работы распределителя 1. Устройство для контроля распределителя импульсов работает следующим образом. После подачи питания на устройство генератор 2 импульсов начинает формирование последовательности синхроимпульсов заданной частоты. Элемент задержки включения после подачи питания с задержкой, превьшаю- щей время переходных процессов, вызванных включением,питания, формирует на своем выходе нулевой сигнал, разрешающийЬаботу распределителя 1 в режиме сдвйгА информации. После этого на вход 17 устройства подается сигнал сброса, который устанавливает все элементы памяти устройства в исходное (нулевое) состояние. На входе VI распределителя 1 присутствует единичный сигнал, фор7мируемый элементом ИЛМ-НЕ 15. Устройство готово к работе. Запуск устройства осуществляетс подачей единичного потенциала на вход 16 устройства, который открьго ет элемент И 8, Импульсы с В1зкода генератора 2 поступают на входы распределителя 1 и элементов И 9 и 10 устройства. Первый тактовый импульс своим задним фронтом записьшает-в первый разряд распределителя 1 единицу. На первом выходе распределителя 1 появляется высокий потенциал, кото ;рьй через открытый элемент И 12.1 проходит на выход 18 устройства. Одновременно первый тактовый импул переключает своим задним фронтом триггер 4 управления в единичное состояние-. Последний закрывает эле мент И 9 и открывает элемент И 10. Единичный сигнал с первого выхода распределителя 1 проходит через эле мент ИЛИ 13 на вход элемента ИЛИНЕ 15 в результате чего на входе V распределителя 1 появляется нулево сигнал. Второй и последующие тактовые импульсы последовательно сдвигают записанную единицу. Когда единица переписывается в (п-1)-й разряд, на выходе элемента ИЛИ 13 появляет нулевой сигнал, а когда сдвигается на h-и разряд распределителя 1, на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 15 появляются нулевые сигналы. В резул тате на его выходе вьщается единич ный сигнал, который поступает на вход - V 1 распределителя 1. Очередной (П.+ 1)-й тактовый импульс обнуляет ц -и разряд распределителя 1 и записывает единицу в его первый разряд. Далее работа устройства циклически повторяется. При отсутствии ошибок на выходах мажоритарного элемента 6 и элемента И 1 1 сохраняется нулевое значение сигнала и триггер 5 ошибки оста ется в нулевом состоянии. Если в результате неправильного функционирования на выходах распределителя 1 появится более одной единицы, то после того, как первая из единиц в результате сдвига достигнет (n-l)-ro разряда, на двух 188 входах мадЕоритарного элемента 6 появится единица и его вь ходной сигнап через элемент ИЛИ 14 поступит на 1- и К -входы триггера 5 ошибок, который по заднему фронту очередно;го тактового импульса переключится в единичное состояние. Сигнал ошибки с единичного выхода триггера 5 поступает на выход 15 .устройства, а нулевой сигнал с его инверсного выхода запретит выдачу импульсов через элементы И 12.1-12.(п-1) элемент И 7 на выход 18 устройства и запретит прохождение последующих тактовых импульсов через элемент И 8 на входы распределителя 1 и триггера 5 ошибки. Если в результате отказа одного из разрядов распределителя или обрьша мажоритарного связей единичный сигнал на всех выходах распределителя 1 пропадает, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 появляется единичный сигнап, который поступает на вход элемента И 11. Так как на инверсном входе элемента И 11 в этом случае будет отсутствовать единичный .запрещающий сигнал, то на выходе элемента И 1 1 появится единичный сигнал, который пройдет через элемент ИЛИ 14 и по очередному тактовому импульсу переключит триггер 5 ошибки в единичное состояние. Последний, как и в предыдущем случае, вьдает сигнал ошибки на выход 19 устройства, нулевым сигналом с инверсного выхода закроет элементы И 12.1-12(п-1) и элемент И 7 и запретит прохождение импульсов от генератора 2 через элемент И 8. После восстановления функционирования устройства на вход 17 подается сигнал установки в исходное состояние, который приведет триггеры 4 и 5 и распределитель 1 в нулевое состояние и подготовит устройство к повторному функционированию. Таким образом., применение предлагаемого изобретения позволит строить надежные устройства распределения импульсов для ЭВМ, цифровых вычислительных и управляющих систем. В отличии от известньтх предлагаемое устройство позволяет существенно расширить класс обнаруживаемых отказов и повысить помехоустойчивость схемы.