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

I . 1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для контроля функционирования различных типов счетчиков,

Целью изобретения является расширение функцио}шльньгх возможностей за счет обеспечения функционирования в широком диапазоне изменений входных частот и увеличение глубины контроля.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Схема содержит основной 2п-разряный двоичный счетчик I; контролирующий Л -разрядный двоичный счетчик 2 разряды 3-1 - 3-6 счетчика 1, разряды 3-7 и 3-9 счетчика 2, элемент И 4, элемент Ш1И-НЕ 5; элементы ИСК- ЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 6-1 - 6-4,, элемент ИЖ ,7, триггер 8, .элементы НЕ 9- и 9-2, элемент И 10, входную шину ll и . выходную шину 12,

Входная шина. 1 соединена со счетным входом счетчика 1, выходы младших П разрядов 3-1 и 3-3 которого соединены с входами элемента И 4 первые входы элементов ИСК ВОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-2 - 6-4 соединены соответственно с выходами разрядов 3-7 - 3-9 счетчика 2, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 7, первый и второй входь которого соединены соот.ветственно с входной ишной 1I и с прямым выходом триггера 8, инверсный выход которого соединен с входом элемента НЕ 9-1, выход которого соединен с входом элемента НЕ. 9-25 выход которого соединен с входом установки в О триггера В, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 4 и с первым вхо дом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 11ЛИ 6-1 , второй вход и выход которого соеди- негны соответственно с выходом эле- мента ИДИ-НЕ 5 и с первььм входом элемента И 10, второй вход и выход которого соединены соответственно с шинами 11 и 12; выходы старших п рарядов 3-4 и 3-6 счетчика 1 соединены соответственно с вторыми входами .элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-2 - 6-4 выходы которых соединены с входами элемента ШШ-НЕ 5.

В счетчиках 1 и 2 в качестве разрядов используются счетные триггеры срабатывающие по заднему фронту положительного тактового импульса, с

98572

входами раздельной установки нуля и единицы (не показаны).

Устройство работает .следующим образом,

5 На триггере 8 и элементах НЕ 9-1 и 9-2 реализован формирователь импульсов положительной полярности. В исходном состоянии на прямом выходе триггера 8 - логический О. При

0 юступлении на счетный вход триггера 8 заднего фронта положительной полярности триггер срабатывает и на прямом выходе появляется логи- ческая 1, тогда на инверсном вы15( ходе триггера будет логический нуль, который, пройдя через два элемента НЕ 9-1 и 9-2, поступает на вход установки нуля триггера, переводя его его в противоположное (нулевое) оос20 тояние. Тогда на прямом выходе триггера будет сформирован импульс положительной полярности длительностью, равной временам срабатьшания элементов НЕ 9-1 и 9-2 и .тригге1ра В по

25 входу установки нуля.

Для приведения устройства в исходное состояние необходимо обнулить все триггеры обоих счетчиков за исключением триггера младшего разряда малоразрядного счетчика, который устанавливается в единичное состояние (цепи установки в исходное состояние не показаны). Импульсы счета поступают по шине 1 на вход основного счетчи35 ка и через элемент ИЛИ 7 на вход малоразрядного счетчика 2. При поступлении количества импульсов, рдв- нык 2 -1, на прямых выходах младших П разрядов 3-1 - 3-3 счетчика 1 дут логические , которые поступают на вход многовходового элеме.н. И 4, а на выходе разрядов 3-7 - 3-9 счетчика 2 будут логические О, соторые поступают на вторые вхоДы

элементов ИCKЛЮЧ JOЩEE ИЛИ 6-2 - 6-4.

Так как в старших п разрядах 3-4 - 3-6 основного счетчика 1 находятся .нули, то на выходах элементов ИСЮПО50 ЧМШЕЕ- ИЛИ 6-2 - будут нули,

которые поступают на входы многовходового элемента ИЛИ-НЕ 5. Тогда на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 будет логическая 1 и при логической 1 на

55 выходе элемента И 4 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-1 будет О, что свидетельствует о прав.ильности работы устройства. Лри поступлении

30

3 ; i98

следующего 2 -го импульса счета младшие г разрядов 3- и 3-3 основного счетчика I обнуляются и 1 записывается в п +1-1 разряд 3-4 счетчика 1, а в малоразрядном счетчике 5 будет записано число, равное двум импульсам, т.е. будет записан код - 10, так как первый импульс счета приходит от шины 1 через элемент ИЛИ 7, а второй - с выхода элемента И 4 ю через формирователь импульсов и элемент ИЛИ 7.

Т1ри продолжении счета через 2 поступивших импульсов снова происходит контроль количества импульсов 15 основного счетчика 1 и контролирующего счетчика 2, При несовпадении содержимого разрядов 3-7 - 3-9 счет- .чика 2 и п старших разрядов 3-4 - 3-6 счетчика 1 и при единичных выхо- 20 дах всех П младших разрядов 3-1 - 3-3 счетчика 1 или при совпадении информации на выходах старших разрядов 3-4 - 3-6 и выходах -разрядов 3-7 - 3-9 с;четчика 2 и при незацол- 25 нении единицами всех младших разрядов 3-1 и 3-2 счетчика 1 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 6-1 будет формироваться логическая 1, что будет свидетельствовать об ошибке в JQ работе счетчика или схемы контроля.

Принцип работы счетчика. Как следует из таблицы, при правильной работе устройства на выходе элемента ИСЮШЧАЩЕЕ ИЛИ 6-1 будет з логический О. При наличии сбоя или ошибки (импульс счета № 17) через два импульса на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-1 будет логическая 1 свидетельствующая об ошибке (сбое) 40 счетчика

Но вследствие разброса параметрхэв микросхем, а также использования неодинакового количества элементов, формирующих сигналы на входе элемен- та ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 6-1 на его выходе могут появляться кратковременные ложные импульсы об ошибке. Данные импульсы появляются через время равное времени срабатывания триггера младшего разряда счетчика, который срабатывает по заднему фронту положительного импульса счета. Поэтому в устройстве использовано стробиро- вание сигнала на выходе элемента 55 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6-1. Стробирование осуществляется подачей на двухвходо- вый элемент И 10 сигнала с вьосода

S74

-элемент.; ИСЛОЧЮЧЛЮЩКК КПИ 6-1 и по- ложи гельиог(} н IlyJlьca счета, поступл ющего от рходной 1 I .

Итак, в результате построения такого счетчика будут обнаруживатьс все одиночные ошибки и сбои как в счетчике, так и в схеме контроля без дополнителыгых затрат времени н его проверку.

Счетчик проверяется постоянно и при наличии сбоя или отказа схемы сигнал ошибки будет выдаваться с частотой 2 , Р сли количество разрядов счетчика большое или требуется большая частота контроля счетчика, то счетчик можно построить из И схем предлагаемых счетчиков. При этом необходимо выходы шин I2 ошибки соединить с входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого будет шиной ошибки всего счетчика.

Формула изобрете ния

Счетное устройство с контролем, содержащее входную шииу, два элемента И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, основной 2г -разрядный двоичный счетчик, контролирующий п -разрядный двоичный счетчик, входная шина соединена со счетным входом основного 2 П -разрядного двоичного счетчика, выходы младших п разрядов которого соединены с входами первого элемента .И, о т л и чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения глубины контроля, в него введены элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, триггер, два элемента НЕ и ti дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых, начиная с первого, соединены соответственно с вь ходами разрядов, начиная с первого, контролирующего П -разрядного двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с входной шиной и с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом установки в О триггера, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй, вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второго элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входной и выходной шинами, выходы старших .п разрядов, начиная с (П4-1)го, основного 2п -разрядного

3408/56

Тираж 816 По;ц1исное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

двоичного счетчика соединены соответственно с вторыми входами дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, начиная с первого, выходы дополнительных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами элемента ШТИ-ИЕ.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для контроля функционирования различных типов счетчиков . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается путем обеспечения функционирования в широком диапазоне изменений входных частот. Обеспечивается также увеличение глубины контроля. Для этого в устройство, содержащее основной 2г -разрядный двоичный счет- . чик, контролирующий п-разрядный двоичный счетчик 2, разряды 3-1 - 3-6 счетчика 1, разряды 3-7 - 3-9 счетчика 2, элементы И 4 и 10, дополнительно введены элемент ШШ-НЕ 5, элемент ИЛИ 7, триггер 8, элементы НЕ 9-1 и 9-2. Кроме того, устройство содержит элементы 6-1 - 6-4 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, входную . 1I и выходную 12 шины. Для приведения устройства в исходное состояние необходимо обнулять все триггеры обоих счетчиков за исключением триггера младшего разряда малоразрядного счетчика, который устанавливается в состояние 1. 6 устройстве обеспечивается постоянная проверка счетчиков. 1 ил., 1 табл. г (Л