Устройство ввода поправок в хранитель времени Советский патент 1985 года по МПК G04F5/14 

1

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для надеясного счета и деления частоты следования импульсов в условиях сбоев и отказов отдельных элементов,

По основному авт.св. № 824118 известно устройство.ввода поправок в хранитель времени, содержащее i eнератор, выход которого соединен с многоотводной линией задержки, отводы которой подключены к первым входам двухвходовьгх элементов К, вторые входы которых подключены к выходам разрядов кольцевого регистра сдвига, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом хранителя времени, два RS-триггера, входы первого из которых соединены с шинами сигнала знака поправки, а выходы соединены с первыми входами двух урехвходовых элементов И, выходы которых подключены к входам кольцевого регистра сдвига, вторые входы трехвходовых элементов И подключены к выходу второго RS-триггера, S-вхо которого соединен с .шиной сигнала поправки, а R-вход подключен к выходу счетчика, элемент задержки и дополнительный элемент ИЛИ, вход которого соединен с выходами трехвходовых элементов И, а выход подключен к входу счетчика, причем третий вход первого трехвходового элемента И непосредственно, а третий вход второго трехвходового элемента И - через элемент задержки,соединен с входом хранителя времени.

При некоторых отказах элементов И возможно подключение к входу хранителя времени отвода линии задержки, соседнего с правильно подключенным отводом. Данная неисправность приводит к тому, что при последующем вводе поправки на вход хранител времени начинает поступать импульсная последовательность удвоенной частоты, а при скважности, равной двум, постоянный потенциал. Это ведет к полному сбою хранителя времени. Необнаруженные отказы приводят к тому, что в хранителе времени про,исходит сбой шкалы формируемых меток времени.

Цель изобретения - повьпиение надежности устройства,

На фиг. изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы рабо33822

ты устройства; на фиг.3 - временные диаграммы, работы формирователя .

Устройство содержит генератор 1, 5 линию 2 задержки, например, с тремя ответвлениями, группу элементов И 3-5, элемент ИЛИ 6, хранитель 7 времени, RS-триггеры 8 и 9, первый и второй элементы И 10 и 11, кольцевой регистр 12 сдвига, дополнительный элемент ИЛИ 13, счетчик 14, дополнительную линию 15 задержки, четыре элемента И-НЕ 16-19, четыре счетчика 20-23 контроля, три полуC сумматора 24-26, второй элемент ИЛИ 27, третий элемент И 28, элемент НЕ 29, третий элемент ИЛИ 30, триггер 31, формирователь 32 и четыре кнопки 33-36. Выходы элементов

Q И-НЕ 16-19 соединены с тактовыми входами соответствующих счетчиков 20-23, а выходы полусумматоров 2426 через элемент ИЛИ 27 соединены с первым входом элемента И 28. Вы, ход генератора 1 соединен с входом линии 2 задержки, отводы которой соединены с первым входом элементов И 3-5, вторые входы которых соединены с выходами соответственно А,

8,С кольцевого регистра 12 сдвига, а выходы - через элемент ИЛИ 6 с входом хранителя 7 времени. Первые входы элементов И 10 и 11 соединены соответственно с прямым и инверсным выходом RS-триггера 8,

5 входы S и R которого соединены с

входами 37 и 38 ввода знака поправки соответственно, вторые входы элементов .И 10 и 11 соединены с прямым выходом триггера 9, а выходы 0 с управляющими входами регистра 12 сдвига и через элемент ИЛИ 13 и счетчик 14 с R вxoдoм RS-триггера

9,S-вход которого соединен с входом 39 ввода поправки. Выход зле5 мента ИЛИ 6 через линию 15 задержки соединен с третьим входом элемен та И 0 и непосредственно - с третьим входом элемента И 11. Первые входы элементов И-НЕ 16-18 соединены

0 соответственно с выходами элементов И 3-5 группы, первый вход элемента И-НЕ 19 соединен с выходом элемента ИЛИ 6, а вторые входы каждого элемента И-НЕ 16-19 соединены

5 с соответствующей кнопкой 33-36.

Выходы счетчиков 20-22 соединены соответственно с первыми входами полусумматоров 24-26, а выход счетчика

3II

23 через элемент НЕ 29 соединен с первым входом элемента ШШ 30, второй вход которого соединен с выходом элемента И 28, а выход - с входом триггера 31. С-вход триггера 31 соединен с первым выходом формирователя 32, R-вход - с входом 40 Установка устройства и с первым входом формирователя 32, а выход - с выходом 41 Неисправен устройства. Второй вход формирователя 32 соединен с выходом генератора 1, второй выход формирователя 32 соединен с R-входом каждого счетчика 2023, второй вход элемента И 28 соединен с входом 42 Блокировка устройства, а вторые входы полусумматоров 24-26 - с выходами А, В, С кольцевого регистра сдвига соответственно.

Формирователь 32 состоит из делителя 43 частоты, счетчика 44, элемента НЕ 45 и элементов И 46 и 47. Счетный вход делителя 43 соединен с вторым входом формирователя 32, установочный вход делителя 43 соединен с установочным входом счетчика 44 и с первым входом формирователя 32, а выход делителя 43 соединен со счетным входом счетчика 44, выход первого разряда которого соединен с первыми входами элементов И 46 и 47, выход второго разряда соединен с вторым входом элемента И 47 и через инвертор 45 - с вторым входом элемента И 46, а выход третьего разряда - с третьими входами элементов И 46 и 47, Выход элемента И 46 соединен с первым входом формирователя 32, а выход элемента И 47 - с вторым выходом формирователя 32.

Введение дополнительных элементов и связей позволяет путем контроля подключения отводов- линии задержки к входу хранителя времени с помощью счетчнков контроля и полусумматоров постоянно определять состояние исправности устройства ввода поправки или его Неисправности, приводящей к неисправной работе хранителя вреени.

Повышение надежности обеспечиватся за счет возможности своевременного выявления неисправности ополнительно введенных элементов связей путем контроля их исправости без нарушения работы хранитея ёремени благодаря введению элеентов с кнопками. Возможность

3382 4

такой проверки позволяет достичь высокой надежности хранителя времени даже при долговременной непрерывной работе.

сУстройство работает следующим образом.

После включения устройства (фиг.1) на вход 40 Установка подается и-мпульс, устанавливающий триггер 31 10 в состояние О. Этот же импульс устанавливает в нуле.вое положение делитель 43 и счетчик 44 формирователя 32. Предварительно рассматривают режим без ввода поправки. При е ЭТОМ на входе 42 Блокировка имеется логическая 1, С выхода генератора I на вход линии 2 задержки (фиг. 2а) поступает импульсная последовательность опорной частоты. 0 На выходах кольцевого регистра 12 сдвига имеется унитарный код, например, содержащий единственную логическую 1 на его выходе В (фиг. 26), на остальных выходах

5 кольцевого регистра 1.2 сдвига при этом О (фиг. 2в). Импульсы (в данном примере с второго отвода линии 2 задержки) через открытый элемент И 4 и элемент ИЛИ 6 поступают на вход хранителя 7 времени. Кнопки 33-36 отключены, и поэтому на вторые входы злементоц И-НЕ 16-19 поступает логическая I, Импульсы с выхода элемента И 4 через открытьй элемент И-НЕ 17,

5 ас выхода элемента ШШ 6 через

открытый элемент И-НЕ 19 поступают соответственно на С-входы счетчиков 21 и 24 с коэффициентом пересчета k. Коэффициент пересчета k

0 счетчиков 20-23 выбран таким образом, чтобы обеспечить бессбойную работу логических элементов, включенных на выходе указанных счетчиков. На R-входы счетчиков 20-23 с

5 второго выхода формирователя 32 (выход элемента И 47) поступают импульсы сброса (фиг. 2г), которые формируются следующим образом. Импульсная последовательность

0 с периодом Т поступает на вход делителя 43 частоты с коэффициентом деления т, с выхода которого импульсная последовательность периодом поступает на вход счет-.

5 чика (фиг. За). На выходе первого, второго, третьего разрядов счетчика 44 формируются импульсные последовательности (фиг. Зб, в, г соответственно ), Импульсы сброса формируются на выходе элемента И 47 (фиг. Зд) таким образом, что данньгй импульс соответствует состоянию 111 счетчика -44. Коэффициент деления m делителя 43 частоты выбран таким, чтобы период следования импульсов сброса с выхода элементов И 47 был равен периоду счета счетчиков 20-23, Так как коэффициент пересчета счетчика 44 равен 8, как это следует из сопоставления фиг. За и фиг. Зг, то k in . На выходе того из счетчиков 2022, на вход которого поступает импульсная последовательность (в данвом случае этот.счетчик 21), а также на выходе счетчика 23 одновремен но формируются импульсы (соответственно фиг. 2д, ж), а на выходе остальных счетчиков 20-22 (в данном случае это счетчики 20 и 22 )остает ся уровень логического О (фиг.2е) На выходе элемента И 48 формирователя 32 вырабатываются импульсы такта контроля (фиг, Зе), соответствующие состоянию 10 счетчика 44. Поэтому указанные импульсы опережают импульсы сброса с выхода эле мента И 47 формирователя 32, а фрон каждого импульса такта контроля совпадает по времени с логической 1 на выходе счетчиков 20-22, в данном случае счетчиков 21-23 (фиг. 2з), В момент фронтов указанных Импульсов кодовая комбинация на первых входах полусумматоров 2426 совпадает с кодовой комбинацией на выходах регистров 12 сдвига, и на выходе каждого полусумматора присутствует логический О. Уровень логического О с выхода каждого полусумматора 24-26 через элемент ИЛИ 27 и открытый элемент И 28 поступает на второй вход элеме та ИЛИ 30, на первый вход которого поступает, также уровень логического О - проинвертированная инвертором 29 логическая 1 с выхода счетчика 23. Таким образом, в момент, сов падающий с фронтом каждого импульса такта контроля с выхода формирователя 32, на D-входе триггера 31 име ется уровень логического О, триггер 31 остается в нулевом состоянии и на выходе 4 {{еисправен устройства отсутствует сигнал неисправности. В предлагаемом устройстве отказ, приводящий к изменению или пропаданию имггульсной последовательности на входе хранителя 7 времени при отсутствии ввода поправки, обнаруживается следующим образом. Пропадание импульсной последовательности на входе хранителя времени приводит к тому, что на вход счетчика 23 через элемент И-НЕ 19 не поступает импульсная последовательность, счетчик 23 остается в состоянии О, поэтому через инвертор 29 и элемент ИЛИ 30 на D-вход триггера 31поступает постоянная логическая 1. При поступлении на С-вход тригера 31 фронта импульса такта контроля с второго выхода формирователя 32триггер 31 опрокидывается в 1. На выходе 41 Неисправен устройства сказывается постоянный р-потенциал I - сигнал неисправности. Отказы, не обнаруживаемые с помощью счетчика 23, обнаруживаются с помощью счетчиков 20-22. Пусть в результате отказа произошло неправильное подключение отвода, Например первого. Такой отказ с помощью счетчика 23 не обнаруживается. Но при этом поступают импульсы через элемент И-НЕ 18 на вход счетчика 22, и на его выходе формируется положительный импульс. Благодаря тому, что на выходе кольцевого регистра 12 .сдвига имеется логический 0,положитель-: ный импульс с выхода счетчика 22 проходит через полусумматор 26, а затем через элементы ИЛИ 27, И 28 и ИЛИ 30 на вход триггера 31, Таким образом, в момент, совпадающий с фронтом импульса такта контроля с выхода формирователя 32, на входе триггера 31 имеется уровень логической 1 и триггер 3 опрокидывается в 1. На выходе 41 Неисправен устройства формируется постоянный потенциал 1 - сигнал неисправности. Таким образом, производится обнаружение любой, в том числе и многократной, неисправности, приводящей к 1скажению или пропаданию импульсной последовательности на входе хранителя 7 времени в режиме работы при отсутствии ввода поправки. Действительно, счетчики 20-22

7n

и полусумматоры 24-26 контролируют подключенные отводы линии 2 задержки путем контроля всех выходов элементов И 3-5 группы, а счетчик 23 с инвертором 29 обеспечивает контроль выхода элемента ИЛИ 6,соединенного с входом хранителя 7 времени.

Непосредственно.перед вводом каждого дискрета поправки на вход 42 Блокировка подается логический о, При вводе поправки происходит изменение кодовой комбинации на выходах кольцевого регистра 12 сдвига. Пусть, например, вводится один дискрет поправки в сторону запаздывания. Происходит изменение кодовой Комбинации 010 (соответственно на выходах А, В, С кольцевого регистра 12 сдвига) на кодовую комбинацию 100 (фиг, 26, в). Элемент И 4 закрывается по второму входу, а элемент И 3 по второму входу открывается. Второй отвод линии 2 задержки отключается от входа хранителя 7 времени, а третий отвод подключается.

Благодаря наличию уровня логического О на входе 42 Блокировка во время подключения отводов закрыт .элемент И 28, поэтому оказывается ненужной взаимная синхронизация работы счетчиков 20-22 и момента переключения отводов линии 2 задержки, так как в случае формирования уровня логической 1 на выходе любого иэ полусумматоров в момент переключения данный сигнал не проходит на Б-вход триггера 31.

Несмотря на указанную блокировку, контроль не прекращается благодаря наличию цепи контроля, состоящей иэ элемента И-НЕ 19, счетчика 23, инвертора 29 и элемента ИЛИ 30.

Через промежуток времени, заведомо достаточный для окончания переходных процессов в устройстве при переключении отводов линии 2 задерж8

ки, прекращается подача уровня логического О на вход 42 Блокировка. Выявление неисправностей, приводящих к пропуску неисправностей

5 на входе хранителя 7 времени, производится путем периодического контроля без нарзппения работы хналителя 7 времени следукщим образом.

После ввода дискрета поправки

0 оператор нажимает кнопку из числа кнопок 33-35, соответствующую цепи контроля подключенного отвода. В данном случае оператор нажимает кнопку 33. При этом закрывается элемент

5 И-НЕ 16, на счетчик 20 перестает поступать импульсная последовательность с выхода элемента И 3, на выходе счетчика 20 остается постоянный уровень логического О, на

0 выходе полусумматора 24 формируется логическая 1, что приводит к f опрокидыванию триггера 31 в 1, и на выходе 4I Неисправен появляется сигнал неисправности. Подачей

5 импульса на вход 40 Установка триггер возвращается в исходное состояние. Таким образом, с каждым введенным дискретом производится контроль очередной цепи из числа цепей

п контроля, содержащих элементы ИНЕ 16-18, счетчик 20-22, полусумматоры 24-26, элементы ИЛИ 27, И 28, ИЛИ 30 и триггер 3 без искажения . импульсной последовательности на входе хранителя 7 времени.

Цепь контроля, содержащая элемент И-НЕ 19, счетчик 23, инвертор 29, элемент ШВД 30 и триггер 31, контролируется также без искажения сигнала на входе хранителя 7 времени путем нажатия кнопки 36, закрывающий элемент И-НЕ 19. В отличие от ранее рассмотренных цепей контроля, контроль данной цепи может

выполняться независимо от номера подключенного отвода линии 2 задержки.

а

е

ж

1. УСТРОЙСТВО ВВОДА ПОПРАВОК В ХРАНИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ по азт св. №824118, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введены п+1 элементов И-НЕ, п+1 счетчиков контроля, п полусумматоров, второй и третий элементы ИЛИ, третий элемент И, элемент НЕ, триггер, формирователь и п+1 кнопок, причем выходы рсех элементов И-НЕ соединены с тактовыми входами соотвотствунщих счетчиков контроля выходы всех полусумматоров через второй элемент ИЛИ соединены с первым входом третьего элемента И, первые входы каждого из первых п элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами.элементов И, первый вход последнего, (п+1)-го элемента И-НЕ соединен с выходом элемента ИЛИ, а вторые входы каждого элемента И-НЕ соединены с соответствующей кнопкой, выходы первых п счетчиков контроля соединены с первым входом соответствующего полусумматора, а выход последнего, (п+1)-го счетчика контроля через элемент НЕ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента. И, а выход с D-входом триггера, С-вход которого соединен с первым выходом формирователя, .R-вход - с входом Установка устройства, а выход - с выходом Неисправен устройства, второй вход формирователя соединен с выходом генератора, второй выход формирователя соединен с R-входом каждого из п+1счетчиков контроля, второй вход третьего элемента И соединен с входом Блокировка устройства, а вторые входы полусумматоров - с соответствующими выхода(Л ми кольцевого регистра сдвига. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь содержит счетчик,- элемент НЕ, два элемента И и делитель частоты, счетный вход которого соединен с вторым входом формирователя, установочный вход - с установочным входом счетчика .и с первым входом формирователя, а выход - со счетным, входом счетчика, выход первого разряда которого соединен с первыми входами двух элементов И, выход второго разряда соединен с вторым входом второго элемента И и через элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, а выход третьего разряда - с третьими входами двух элементов И, выход первого элемента И соединен с первым выходом формирователя, а выход второго элемента И с вторым выходом формирователя.

риг,2

JIJTJ JIJTJTJIJIе