Реверсивное счетное устройство с контролем Советский патент 1986 года по МПК H03K21/40 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления.

Целью изобретения является уменьшение времени фиксации неисправности и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается за счет того, что фиксация неисправности происходит либо при том же счетном импульсе, при котором произошел сбой, либо (если сбой произошел от помехи в интервале между счетными импульсами) при поступлении следуюшего счетного импульса. Расширение функциональных возможностей достигается снятием ограничений на частоту входных импульсов и снятием сигналов дополнительного кода.

На чертеже приведена структурная схема реверсивного счетного устройства с контролем.

Устройство содержит сумматоры 1 и 2, регистры 3 и 4 сдвига, сумматор 5, дешифратор 6, элементы НЕ 7 и 8, элемент 9 задержки, элемент И 10, триггер 11, шину 12 управления, входную шину 13; шину 14 тактирования записи; информационную шину 15, шину 16 управления реверсом, выходы 17 и 18 переносов (соответственно сумматоров 1 и 2), разрядные выходы 19 и 20 соответственно регистров 3 и 4 сдвига, выходную шину 21, шину 22 начальной установки; шину 23 питания; светодиод 24, резистор 25.

Входная шина 13 соединена с входом элемента 9 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента И 10, шина 12 управления, входная шина 13 и шина 14 тактирования записи соединены соответственно с входами управления, счетными входами, входами тактирования последовательной записи регистров 3 и 4 сдвига, разрядные входы параллельной загрузки которых соединены соответственно с разрядными выходами сумматоров 1 и 2, первые группы входов которых соединены соответственно с разрядными выходами 19 и 20 регистров 3 и 4 сдвига и соединены соответственно с первой и второй группами входов сумматора 5, разрядные выходы которого соединены с входами дешифратора 6, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10, выход которого соединен с выходной шиной 21, которая соединена с входом установки в единицу триггера 11, вход установки в ноль и инверсный выход которого соединены соответственно с шиной 22 начальной установки и с катодом светодио- да 24, анод которого через резистор 25 соединен с шиной 23 питания, шина 16 управления реверсом соединена с входом элемента НЕ 7, с входом переноса сумматора 1 и с второй группой входов сумматора 2, вход переноса которого соединен с второй группой входов сумматора 1 и с выходом

5

элемента НЕ 7, информационная шина 15 соединена с информационным входом первого разряда регистра 3 сдвига и с входом элемента НЕ 8, выход которого соединен с 5 информационным входом первого разряда регистра 4 сдвига.

Сумматор 1 и регистр 3 сдвига составляют первый реверсивный счетный блок. Сумматор 2 и регистр 4 сдвига составляют второй реверсивный счетный блок.

0 Реверсивное счетное устройство с контролем осуществляет диагностику по функционированию. Контроль по функционированию заключается в том, что имеющиеся два реверсивных счетных блока, работающие параллельно в противоположных режимах (режим сложения и режим вычитания), образуют на выходах 19 и 20 соответственно прямой и обратный коды, которые подаются соответственно на первую и вторую группы входов сумматора 5. В результате сум0 мирования прямого и обратного кода на выходах сумматора 5 получается код 111...1, который подается на вход дешифратора 6, представляющего собой п-входовый элемент И-НЕ и управляющего элементом И 10 по одному из входов. На другой вход эле5 мента И 10 приходит задержанный счетный сигнал, прочитывающий результат контроля. Регистр 3 (или 4) сдвига, примененный в каждом счетном блоке, работает в двух режимах: режим записи параллельного кода и режим записи последовательного ° кода.

Режим записи параллельного кода, поступающего с выхода соответствующего сумматора 1 (или 2) на разрядные входы параллельной загрузки регистра 3 (или 4)

сдвига, обеспечивается подачей на шину 12 управления высокого уровня сигнала, а входной сигнал записи поступает на счетный вход регистра по входной шине 13. Этот режим используется при работе устройства в счетном режиме.

0 г.

Режим записи последовательного кода,

поступающего по информационной шине 15 (при этом по шине 12 управления подается низкий уровень сигнала, а серия вводных импульсов, число которых равно числу раз- 5 рядов счетчика, подается по щине 14 тактирования записи), применяется для предварительного ввода числа в устройство, а также для установки (сброса) его в «О.

Работа счетного блока в режиме сложе- 0 ния. В этом режиме на одну группу входов, например, сумматора 1 подается код 000...О, а на другую - код из памяти, т. е. с разрядных выходов регистра 3. На вход переноса младшего разряда сумматора 1 подается «1. При таком включении в суммато- 5 ре происходит прибавление единицы к коду, находящемуся в памяти. Счетные импульсы, поступающие на вход по входной шине 13, каждый раз записывают в память (регистр 3

сдвига) увеличенное на единицу число, т. е. счетный блок работает в режиме сложения.

Работа счетного блока в режиме вычитания. В этом режиме на одну группу входов, например, сумматора 1 подается код 111...1, а на другую - код из памяти. На вход переноса сумматора 1 при этом подается «О. При таком включении в сумматоре происходит прибавление дополнительного кода единицы к коду, находящемуся в памяти. Прибавление дополнительного кода единицы к числу равносильно вычитанию единиц из этого числа. Таким образом, на выходе сумматора 1 результат всегда равен числу на разрядных выходах регистра 3, уменьшенному на единицу.

Работа реверсивного счетного устройства с контролем заключается в следующем. В исходном состоянии по щине 12 управления подается низкий уровень управляющего сигнала, а по шине 14 тактирования - П-тактовые вводные импульсы. Если необходимо сбросить счетчик в «О, по информационной шине 15 подается нулевой сигнал на время прохождения П-тактовых импульсов. Если же в счетчик необходимо предварительно ввести число, то по шине 15 поразрядно подается двоичный код этого числа, при этом в. регистр 3 сдвига поступает прямой код числа, в регистр 4 сдвига - обратный код этого числа, получаемый на выходе элемента НЕ 8. Далее реверсивное счетное устройство переводится в режим счета путем подачи высокого уровня управляющего сигнала по шине 12. Во время работы счетные импульсы поступают по входной шине 13, а режим работы (сложение или вычитание) устанавливается путем подачи соответствующего сигнала по щине 16 управления реверсом («О - режим вычитания, «1 - сложения).

Если устройство работает правильно и все элементы исправны (отсутствуют неисправности типа «константа О и «константа 1), то в регистрах 3 и 4 находятся противоположные коды подсчитываемого числа, которые складываются в сумматоре 5. На выходе сумматора 5 результат суммирования всегда постоянный и представлен кодом 11I...1. Этот код присутствует на входе дещифратора 6 (элемент И-НЕ), который вырабатывает низкий уровень сигнала, запирающий элемент И 10 по второму входу. Следовательно, счетные импульсы, задержанные элементом 9 на время установления результата суммирования, не проходят через элемент И 10. В случае сбоя или неисправности любого из элементов 1-9 на выходе дещифратора 6 появляется высокий уровень сигнала, который открывает элемент И 10 по второму входу, и задержанный счетный импульс, проходящий по первому входу, проходит на выход элемента И 10. При этом образуется сигнал «Ощибка на щине 21, следующий на схему аварийного останова устрой5

ства, где применяется предлагаемое устройство, и срабатывает триггер 11, включающий светодиод 24. Индикация ощибки с помощью светодиода позволяет оперативно определить , неисправный счетчик в аппаратуре.

Формула изобретения

1.Реверсивное счетное устройство с 0 контролем, содержащее входную шину, шину начальной установки, шину управления реверсом, информационную щину, щину тактирования записи, щину управления, первый реверсивный счетный блок, сумматор, триггер, элемент задержки и элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с входной щиной и с счетным входом первого реверсивного счетного блока, информационный вход, вход тактирования записи,

Q вход управления, первый вход управления реверсом и разрядные выходы которого соединены соответственно с информационной щиной, с щиной тактирования записи, с щиной управления, с щиной управления реверсом и с первой группой входов сумматора,

5 отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени фиксации неисправности и расщи- рения функциональных возможностей, в него введены два элемент НЕ, дещифратор, светодиод, резистор и второй реверсивный счетный блок, счетный, информационный входы, входы тактирования записи, управления, первый, второй входы управления реверсом и разрядные выходы которого соединены соответственно со входной шиной, с выходом первого элемента НЕ, с шиной тактирования записи, с шиной управления, с выходом второго элемента НЕ, с шиной управления реверсом и со второй группой входов сумматора, разрядные выходы которого соединены с входами дешифратора, выход которого соединен с вторым входом элемента

0 И, выход которого соединен с входом установки в единицу триггера, вход установки в ноль и инверсный выход которого соединены соответственно с шиной начальной установки и с катодом светодиода, анод которого через резистор соединен

с шиной питания, информационная шина и шина управления реверсом соединена соответственно со входами первого и второго элементов НЕ, выход последнего из которых соединен со вторым входом управления

Q реверсом первого реверсивного счетного блока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый реверсивный счетный блок содержит регистр сдвига и сумматор, первая, вторая группы входов, вход переноса ко5 торого соединены соответственно с разрядными выходами регистра сдвига и со вторым, первым входами управления реверсом реверсивного счетного блока, информацион0

51238232«

ный, счетный входы, входы тактированиятельной записи, входом управления и с вызаписи, управления и разрядные выходы ко-ходами разрядов регистра сдвига, разрядторого соединены соответственно с информа-вые входы параллельной загрузки которого

ционным входом первого разряда, счетнымсоединена соответственно с разрядными вывходом, входом тактирования последова-ходами сумматора.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Может использоваться в автоматизированных системах контроля и управления. Цель изобретения - уменьшение времени фиксации неисправности и расширение функциональных возможностей, достигается тем, что / фиксация неисправности происходит либо при том же счетном импульсе, при котором произошел сбой, либо если сбой произошел от помехи в интервале между счетными импульсами) при поступлении следующего счетного импульса. Расширение функциональных возможностей достигается снятием ограничений на частоту входных импульсов и снятием сигналов дополнительного кода. Устройство содержит сумматоры 1, 2 и 5, регистры сдвига 3 и 4, дешифратор 6; логические элементы (ЛЭ) НЕ 7 и 8, элемент задержки 9, ЛЭ И 10, триггер 11, шины управления 12, входную 13, тактирования записи 14, информационную 15, управления реверсом 16, выходную 21, начальной установки 22, питания 23, выходы 17 и 18 переносов (соответственно сумматоров 1 и 2), разрядные выходы 19 и 20 регистров сдвига, светодиод 24, резистор 25. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. § СЛ 7& О 15 ОО О to ОО 00 ISD со to