Пересчетное устройство с контролем Советский патент 1988 года по МПК H03K21/40 

19

00

00

о ел

Изобретение может быть использовано для встроенного аппаратного контроля счетчиков импульсов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит счетчик 1 импульсов, блок 2 коррекции, блок 3 свертки по модулю два, D-триггер 4, сумматоры 7 и 10 по модулю два. Введение элемента НЕ 6, сумматора 5 по модулю два, элементов И 8, 13 и 15 элемента ИЛИ 9, D-триггеров 11, 12 и элемента 14 задержки обеспечивает фиксацию большого числа классов ошибок или сбоев. I ип.., i табл. (Л

2017 18

Изобретение относится к автоматике и вычислительнойтехнике и может быть использовано для встроенного аппаратного контроля счетчиков импульсов, входящих в состав полу- закаэных БИС на вентильных матрицах

Целью изобретения является повышение достоверности контрЪля.

Поставленная цель достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих фиксацию большого числа классов ошибок или сбоев.

На чертеже приведена схема пе- ресчетного устройства с контролем.

Устройство содержит счетчик 1 импульсов, . блок 2 коррекции, блок 3 свертки по модулю два, первый D- триггер 4, третий сумматор 5 по модулю два, элемент НЕ 6, второй сумматор 7 по модулю два, первый элемент И 8, элемент ИЛИ 9, первый сумматор 10 по модулю два, второй D- триггер 11, третий D-триггер 12, вт.орой элемент И-13, элемент 14 задержки, третий элемент И 15, первый вход 16, второй вход 17, третий вход 18, второй выход 19, четвертые входы 20, первый выход 21.

На чертеже счетный вход счетчика 1 соединен с первым входом 16, выходы счетчика 1 соединены с первыми выходами 21, с входами блока 2 коррекции и с входами 3 свертки по-модлю два, выход которого соединен с первыми входами сумматоров 10, 7 по модулю два, второй вход последнего ИЗ которых соединен с прямым выходом D-триггера 4, входы С и D которого соединены соответственно с первым входом 16 и с выходом сумматора 10 по модулю два, второй вход ко- торого соединен с выходом блока 2 коррекции, входы 20 соединены с информационными входами счетчика 1, установочный и управляющий входы которого соединены соответственно с входами 17,18., первый, второй входы и выход сумматора 5 по модулю два соединены соответственно с выходом блока 3 свертки по мЬдулю два, с вы ходом сумматора 10 по модулю два и с входом D-триггера 11, прямой выход которого соединен с входом D D-триггера 12, вход С которого соединен с входом С D-триггера 1I, с входом 16 и входом элемента НЕ 6, выход ко горого соединен с входом

0

5

элемента 14 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента И 8 , второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом сумматора 7 по модулю два и с первым входом элемента ИЛИ 9, выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом 19 и выходом элемента И 13, первый, второй, третий входы которого соединены соответственно с вькодом элемента НЕ 6 и с инверсными выходами D-триг- геров 11,12, инвертирующие входы установки в единицу которых соединены с выходом элемента И 15, первый и второй входы которого соединены соответственно с входами 17,18.

Блок 2 коррекции является стандартным блоком и выполняет функцию предсказания изменения четности кода, записанного в счетчике I в i+1-м такте его работы относительно i-ro такта.

Устройство работает следующим образом.

Блок 2 коррекции служит для Предсказания изменения четности кода двоичного счетчика 1 после при- 0 бавления очередной единицы. На выходе блока 2 формируется для каждого из входных кодов логический уровень в соответствии с таблицей.

Принцип работы устройства заключается .в том, что предсказывается не изменение четности, а значение четности двоичного счетчика.

0

5

5

В таблице приведены значения кодов счетчика 1 и соответствующих ему кодов на выходах блока 2, блока 3, сумматора Ю и сумматора 5 ( в случае нормальной работы счетчика и при сбое).

Код

00000 00001 00010

о

1

31378050

Продолжение таблищ.1

Продолжение таблицы

В результате в В триггере 4 по переднему фронту счетного импульоа запоминается значение четности, которое соответствует четности кода счетчика 1 в следующем такте счета.

Это значение сравнивается с текущим значением кода, получаемым с блока 3 свертки по модулю два с помщью сумматора 7, наличие на выходе которого потенциала 1 свидетельствует о несравнении кодов в соответствующий момент времени после окончания переходных процессов в счетчике 1 и, следовательно, о работе счетчика 1.

Опрос состояния выхода сумматора 7 осуществляется по заднему фронту импульса на входе 16 устройства. При этом формируется высокий уровень на выходе элемента НЕ 6, который с задержкой на время последовательного срабатывания счетчика 1 и элементов 3,7 (обеспечиваемой элементами 14 задержки) поступает на вход элемента И 8. Если на другой вход элемента И 8 поступает уровень 1 с выхода сумматора 7 (т.е. произошел сбой счетчика I), то на выходе элемента 8 формируется положительный импульс, длительностью равный счетному импульсу, который проходит через элемент ИЛИ 9 на выход 19 устройства, сигнализиру о сбое счетчика 1.

Сумматор 7 не формирует на своем выходе уровень 1 в тех случаях, когда значительная четность кода, записанного в счетчике 1, после прихода i-ro положительного импульса на входе 16 устройства и прихода i+1-го импульса совпадают. К таким кодам относятся, например« коды под 1,5,7,9,13,17,21,23,25,29,31 по таблице, В этом случае устройство не обнаружит сбой, так как полученный в результате сбоя код в счетчике 1 по четности совпадает с предсказанным сумматором 10 кодом, записанным в D-триггер 4,

Для выявления сбоев, не обнаруживаемых с помощью сумматора 7, ис- используется сумматор 5, D-тригге- ры 11,12 и элемент И 13, Принцип обнаружения сбоев, заключаняцихся в переходе от кода i к коду i+k (,,,. га, п), основывается на том что в соответствии с таблицей коды на выходах блока 3 и сумматора 10

совпадают не более, чем в одном такте суммирования с единицей в счетчике 1 Если эти коды совпадают в двух или более тактах, значит в счетчике 1 произошел сбой.

Сумматор 5 сравнивает коды, поступающие с выхода свертки 3 и сумматора 10, и в случае сравнения вы0 дает уровень О на D-вход Д-триг- гера 11, что свидетельствует о совпадении значения четности кода, записанного в счётчике 1, с будущим ее значением в следунлцем такте сумс мирования с единицей.

По переднему фронту i-ro положительного счетного импульса на входе 16 уровень О записывается с выхода сумматора 5 в D-триггер

0 11 и с его инверсного выхода (в виде 1) поступает на элемент И 13, По заднему фронту i-ro счетного импульса в случае отсутствия сбоев происходит переключение счетчика 1,

5 а следовательно, текущее значение четности 1+1-го кода не может совпасть с будущим значением (на выходе сумматора 10) четности i+2-го ко- да которое обязатепьно изменится

0 (см, таблицу), При этом на выходе сумматора 5 сформируется 1, что приведет к сбросу В-триггера в состояние О на инверсном выходе по приходу переднего фронта i+1-го счетного импульса.

В том случае, если в счетчике 1 произошел сбой, например, он однократно не переключился, то состояние О на выходе сумматора 5 не

д изменится по заднему фронту i-ro импульса на входе 16, а по переднему фронту i+l-ro импульса О с выхода сумматора 5 подтвердит состояние D-триггера 11 (1 на инверсном

с выходе), а О с прямого выхода р-триггера 11 перепишется в D-триггер 12, что вызовет появление 1 на его инверсном выходе,

В результате на входы элемента - И 13 с D-триггеров 11,12 поступает

уровень 1, а по приходу строби- рутацего сигнала (задний фронт i-1-го импульса) на выходе элемента И 13 сформируется положительный импульс, который через элемент ИЛИ 9 поступит

5 на выход 19 устройства, свидетельствуя о сбое в счетчике 1,

Установка устройства в исходное состояние производится подачей уроння О на его входы 17 и 18. На . вход 17 О подается при установке счетчика 1 в ноль, на вход 18 при стробировании приема в счетчик 1 информации, поступающей на его информационные входы с входов-20 устройства. Нулевой уровень с выхода элемента И 15 устанавливает D-триг- геры 11, 1 2 -в состояние О на инверсных .выходах.

При записи кода в счетчик 1 с входом 20 устройства на его входе 16 установлен постоянный уровень 1, который разрешает запись в триггер 4 уровня с выхода сумматора 10 и запрещает через элемент НЕ 6 выдачу уровня 1 с элемента И 8 на выход 19 устройства, т.е. выдачу сигнала неисправности в момент за- писи кода в счетчик 1. Формула изобретени

Пересчетное устройство с контролем, содержащее счетчик импульсов, счётный вход которого соединен с первым входом, выходы счетчика импульсов соединены с первыми выходами, с входами блока коррекции и с входами блока свертки по модулю два выход которого соединен с первыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, второй вход пос леднего из которых соединен с прямь: выходом первого D-триггера, С и D- входы которого соединены соответственно с первым входом и с выходом первого сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с выходом блока коррекции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы

шения достоверности контроля, в него введены второй, третий D-триг- геры, три элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ, элемент задержки, третий сумматор по модулю два, второй, третий и четвертый входы, которые соединены с информационными входами счетчика импульсов, установочный и управляющий входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами, первый, второй входы и выход третьего сумматора по модулю два соединены соответственно с выходом блока свертки по модулю два, с выходом первого сумматора по модулю два и с D-входом второго D-триггера, прямой выход которого соединен с D-входом третьего D-триггера, С-вход которого соединен с С входом второго D-триггера, с первым входом и с входом элемента НЕ, выход которого соединён с входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго сумматора по модулю два и с первым входом элемента ИЛИ, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым выходом и с выходом второго элемента И, первый, «.второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом элемента НЕ и с инверсными выходами второго и третьего D-триггеров, инвертирующие входы установки в 1 которых соединены с выходом третьего элемента И, первьш и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами.