Счетный элемент с контролем Советский патент 1988 года по МПК H03K21/40 

I w(oa/)

Од О CD

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для контроля работоспособности злементов автоматики и телемеханики.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих контроль функционирования счетчика после каждого такта входной последовательности и коррекции содержимого счетчика при обнаружении сбоя.

На фиг. 1 в качестве примера приведена блок-схема трехразрядного счетного злемента с контролем; на фиг. 2 - диаграммы работы устройства

На фиг. 1 обозначены: счетчик 1, блок 2 выделения первого импульса, блок задержки, состоящий из элементов 3.1-3.8 задержки, элементы И-НЕ 4.1-4.8, многовходовый элемент И-НЕ 5, шифратор, состоящий из элементов И-НЕ 6.1-6.3, дешифратор 7, формирователь 8 импульсов, входную шину 9 (ТИ), выходную шину 10 контроля (ОШ) шину 11 установки (Установка О), сигнальный вход 12, вход 13 установки и выход 14 блока 2 выделен.л первого импульса, выход 15 блока 3 задержки, дополнительный элемент И- НЕ 16.

Вход и выход 15 блока задержки соединены соответственно с выходом 14 и с входом 13 установки блока 2 выделения первого импульса, сигнальный вход 12 которого соединен с входной шиной 9 и со счетным входом счетчика 1, вьпсоды разрядов которого соединены с входами дешифратора 7, выходы которого соединены с первыми входами элементов И-НЕ 4.1-4.8, вторые входы которых соединены соответственно с дополнительными входами и выходом 15 блока задержки, выходы элементов И-НЕ 4.1-4.8 соединены с входами многовходового элемента И-НЕ 5, выход которого соединен с входом формирователя 8 импульсов, выход которого соединен с выходной шиной 10 контроля и с входом управления загрузкой счетчика 1, выход злемента И-НЕ 4.8, первый вход которого соединен с выходом дешифратора 7, соответствующим нулевому коду, соединен с первым входом дополнительного элемента И-НЕ 16, выходы элементов И-НЕ

5

0

4.1-4.7 соединены с входами шифратора 6, выходы которого соединены с информационными входами загрузки счетчика 1, вход установки нуля которого соединен с выходом дополни - тельного элемента И-НЕ 16, второй вход которого соединен с шиной 11 установки.

Блок 2 выделения первого импульса содержит, например, триггер и элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом 12 блока 2 и с выходом триггера, входы установки в ноль и в единицу которого соединены соответственно с выходом элемента И и с входом 13 блока 2, выход 14 которого соединен с выходом элемента И.

Блок задержки содержит, например, последовательно соединенные элементы 3.1-3.8 задержки, выходы которых соединены соответственно с дополнительными выходами и выходом 15 бло- 5 ка задержки.

В случае использования в качестве счетчика 1 двоичного счетчика дешифратор 7 представляет собой дешифратор двоичного кода в позиционный, а шиф- 0 ратором является шифратор позиционного кода в двоичный.

Шифратор стандартный и может быть реализован, например, на элементах И-НЕ 6.1-6.3.

На фиг. 2 обозначены: диаграммы 5 17-33 сигналов соответственно на выходной шине 9, первом-восьмом выходах, соответствующих кодам чисел дешифратора 7, „ на выходе 14 блока 2, на трех дополнительных выходах и выходе 15 блока задержки, на выходах злементов И-НЕ 4.2, 4.3 и на выходной шине 10 контроля.

45

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии по отрицательному импульсу на шине 11 счетчик 1 устанавливается в нулевое состояние, на выходах дешифратора 7 и формирователя импульсов 8 положительные потенциалы, блок 2 вьщеления первого импульса открыт, на его выходе отрицательный потенциал. На

выходах элементов И-НЕ 4.1-4.8 положительные потенциалы за счет присутствия на дополнительных выходах и выходе 15 блока задержки отрицательных потенциалов (фиг. 2, диаграммы 18-33).

Первый импульс входной последовательности с шины 9 (ТИ) поступает на счетный вход счетчика 1, а также на вход блока задержки, при этом блок 2 запирается и последующие импульсы с входной шины 9 не проходят на вход блока задержки.

Через время, равное времени задержки элемента 3.1 задержки блока задержки и соответственно времени задержки сигнала в счетчике 1, на первом дополнительном выходе блока задержки появляется положительный импульс (фиг. 2, диаграмма 27), который поступает на второй вход элемента И-НЕ 4.1. По заднему фронту первого импульса входной последовательности по шине 9 на первом выходе, соответствующем коду числа один, дешифратора 7 появляется отрицательный импульс, который поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 4.1 (фиг. 2, диаграмма 18).

Если счетчик I исправен, то положительный импульс с первого дополнительного выхода блока задержки поступает на второй вход в то время , когда на первом входе элемента И-НЕ 4.1 присутствует отрицательный импульс с первого выхода дешифратора 7, на выходе элемента И-НЕ 4.1 сохраняется положительный потенциал.

Время задержки t,, первого элемента 3.1 задержки должно удовлетворять условию 0,,, с1 ,51;„, где Тги - период следования тактовых импульсов входной последовательности.

Времена задержки элементов 3.2-3.8 задержек должны быть равны .

На выходе формирователя 8 импульсов сохраняется положительный потенциал, соответствующий отсутствию

с выхода элемента 3,2 задержки блока задержки открывает второй элемент И-НЕ 4,2 и на его выходе появляется g отрицательный импульс, который через элемент И-НЕ 5 поступает на вход формирователя 8 импульсов, на выходе которого формируется отрицательный импульс, длительность которого Г i

10 -2ttp, где t(.pT,T- время срабатывания триггера счетчика 1,

Импульс с выхода элемента И-НЕ 4.2 (фиг. 2, диагр. 31) поступает на

5 соответствующий вход шифратора 6, генерирующего на своих выходах код числа два. Одновременно отрицательный импульс с выхода формирователя 8 импульсов поступает на выходную шину 10, сигнализируя об ошибке, и на вход управления загрузкой счетчика 1. По заднему фронту импульса 8 формирователя в счетчик 1 вносится код числа два, соответствующий выход25 ному импульсу дешифратора 7, состояние счетчика 1 исправляется и его работа продолжается (фиг, 2, диаграммы 19, 31, 33).

20

30

Во втором случае, когда импульс на выходе, соответствующем числу три, повторяет (во времени) импульс на выходе, соответствующем числу два дешифратора 7, т,е, в этом случае импульс с третьего дополнитель- 35 ного выхода блока задержки (выход элемента 3.3) поступает на второй вход элемента И-НЕ 4.3 в то время, когда на первом входе элемента И-НЕ 4.3 положительный потенциал (фиг.2, диаграммы 19, 20, 29, 32, 33). В этом случае элемент И-НЕ 4.3 открывается и на его выходе появляется отрицательный импульс, который через элемент И-НЕ 5 поступает на вход фор40

ошибки в счетчике 1 (фиг. 2, диаграм- мирователя 8, на выходе которого форма

33).

мируется отрицательный импульс, сигнализирующий об ошибке. Импульс с выхода элемента И-НЕ 4,3 поступает на соответствующий вход шифратора, на вьиодах которого генерируется код чис ла три. Одновременно импульс с выхода формирователя 8 поступает на вход управления загрузкой счетчика 1. По заднему фронту импульса формирователя 8 в счетчик 1 вносится код

В результате сбоя или отказа в счетчике 1 импульс с одного из выходов блока задержки не совпадает с импульсом с одного нз выходов дешифратора 7.

Здесь возможны два случая.

Первый, когда импульс на выходе (например, соответствующем числу два - фиг. 2, диаграмма 19) дешифратора 7 отсутствует, т.е. на первом входе элемента И-НЕ 4.2 положительный потенциал, в этом случае импульс

70779

с выхода элемента 3,2 задержки блока задержки открывает второй элемент И-НЕ 4,2 и на его выходе появляется g отрицательный импульс, который через элемент И-НЕ 5 поступает на вход формирователя 8 импульсов, на выходе которого формируется отрицательный импульс, длительность которого Г i

10 -2ttp, где t(.pT,T- время срабатывания триггера счетчика 1,

Импульс с выхода элемента И-НЕ 4.2 (фиг. 2, диагр. 31) поступает на

5 соответствующий вход шифратора 6, генерирующего на своих выходах код числа два. Одновременно отрицательный импульс с выхода формирователя 8 импульсов поступает на выходную шину 10, сигнализируя об ошибке, и на вход управления загрузкой счетчика 1. По заднему фронту импульса 8 формирователя в счетчик 1 вносится код числа два, соответствующий выход25 ному импульсу дешифратора 7, состояние счетчика 1 исправляется и его работа продолжается (фиг, 2, диаграммы 19, 31, 33).

20

Во втором случае, когда импульс на выходе, соответствующем числу три, повторяет (во времени) импульс на выходе, соответствующем числу два дешифратора 7, т,е, в этом случае импульс с третьего дополнитель- ного выхода блока задержки (выход элемента 3.3) поступает на второй вход элемента И-НЕ 4.3 в то время, когда на первом входе элемента И-НЕ 4.3 положительный потенциал (фиг.2, диаграммы 19, 20, 29, 32, 33). В этом случае элемент И-НЕ 4.3 открывается и на его выходе появляется отрицательный импульс, который через элемент И-НЕ 5 поступает на вход фор

мирователя 8, на выходе которого фор

мируется отрицательный импульс, сигнализирующий об ошибке. Импульс с выхода элемента И-НЕ 4,3 поступает на соответствующий вход шифратора, на вьиодах которого генерируется код числа три. Одновременно импульс с выхода формирователя 8 поступает на вход управления загрузкой счетчика 1. По заднему фронту импульса формирователя 8 в счетчик 1 вносится код

числа три, соответствующий выходному импульсу дешифратора /, счетный элемент исправляется и его работа продолжается.

В обоих случаях импульс с выхо- да формирователя 8 поступает на вход управления загрузкой счетчика 1 и вносит в него числовой код, соответствующий входному импульсу, при зтом счетчик 1 продолжает счет импульсов, цикл работы продолжается, т.е. при случайном сбое или отказе сигнал ошибки представляет собой oдинoчньrt импульс, длительность которого равна длительности импульса на выходе формирователя 8 (Г Ztcp.r ) ,

Конструктивные особенности предлагаемого технического решения позволяют расширить функциональные возможности за счет исправления ошибок в счетном элементе путем внесения числового кода в процессе счета импульсов; повысить надежность за счет потактового контроля состояния счетчика 1 в процессе счета импульсов.

Формула изобретения

Счетный элемент с контролем, содержащий входную шину, шину установки, выходную шину контроля, счетчик, блок выделения первого импульса и блок задержки, вход и выход которого соединен соответственно с выходом и входом установки блока выделения первого импульса, сигнальный вход которого соединен с входной шиной и счетным входом счетчика, отличающийся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены дешифратор, пшфратор, эле- И-НЕ по количеству выходов дешифратора, дополнительный элемент И-НЕ, многовходовый элемент И-НЕ, формирователь импульсов, а в блок задержки - дополнительные выходы, количество которых на единицу меньше

чем число выходов дешифратора, выходы разрядов счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходом и дополнительными выходами блока задержки, выходы элементов И-НЕ соединены с входами многовходового элемента И-НЕ, выход которого соединен

с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с выходной шиной контроля и входом управления загрузкой счетчика, выход одного из элементов И-НЕ, первый вход которого

соединен с выходом дешифратора, соответствующим нулевому коду, соединен с первым входом дополнительного элемента И-НЕ, выходы остальных элементов И-НЕ соединены с входами шифратора, выходы которого соединены с информационными входами загрузки счетчика, вход установки нуля которого соединен с выходом дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной установки.

23fi561S 23 56 /7 JlJ JlJlJlJlJlJlJlJljaJbTLTL

Изобретение предназначено дня контроля работоспособности элементов автоматики и телемеханики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Счетный элемент содержит счетчик 1, блок 2 выделения первого импульса, блок задержки, состоящий из элементов 3,1...3,8 задержки. В устройство введены дешифратор 7, шифратор, включающий элементы И-НЕ 6.1...6.3, элементы И-НЕ 4.1...4.8 по количеству выходов дешифратора 7, многовходовый элемент И-НЕ 5, формирователь 8 импульсов и дополнительный элемент И-НЕ 16, образованы новые функциональные связи. Благодаря этому обеспечивается контроль функционирования счетчика 1после каждого такта входной последовательности. Кроме того, за счет внесения числового кода в процессе счета импульсов становится возможным исправить ошибки в счетном элементе. 2ил. (Л

U

W 31

32 33

LT

LI

фиг. Z

1

n.

n.

LT

LT