Счетчик импульсов в коде Грея Советский патент 1988 года по МПК H03K21/40 

25

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении высоконадежных систем, с

Цель изобретения повышение на дежности функционирования,

На чертеже представлена функцио нальная схема одного разряда сечения счетчика,10

Счетчик содержит каналы 1 3, в каждом из которых разряды счетчика, которые содержат первый элемент И 4, триггер 5, элемент 6 неравнозначности во всех разрядах, 15 кроме последнего, элемент НЕ 7, .второй элемент И 8, третий элемент И 9 . во всех разрядах, кроме последнего, мажоритарный элемент 10, первую вход ную шину 1I, первую выходную шину I2, 20 вторую входную шину 13, вторую выходную шину 14, сумматор 15, Устройство содержит также тактов шину 16, Шина 13 соединена с шиной 14 предьщущего разряда того же канала, а шина 11 с шиной 12 предьщущего разряда того же канала.

Шина 13 первого разряда соединена с шиной разрешения счета. Выходы мажоритарных элементов являются выходами 30 устройства

г .

Счетчик работает следующим образом Пусть исходное состояние тригге ров 5 нулевое. Элементы б неравно- 35 значности преобразуют код Грея в дво- йчньй код. Так как последний разряд кода Грея совпадает с последним разрядом двоичного кода, то в последнем разряде элемент неравнозначности ис- 40 ключей. Разряды счетчика Р, формирующиеся на выходах мажоритарных элементов , при нулевом коде Грея А тоже нулевые. Для разрешения работы счетчика на шину разрешения счета 45 необходимо подать сигнал, логической 1, В этом случае в первом разряде на выходе элемента И 8 присутствует единичный сигнал, который с выхода сумматора 15, реализующего функцию Q Сумма по модулю , поступает на первый вход первого элемента И 4, Следовательно, первый тактовый импульс, поступающий на входную шину 16 проходит на тактовый вход триггера 5- - только первого разряда. После перво- го тактового импульса триггеры первого разряда в трех каналах установятся в единичное состояние.

5

с

10

5 0

0

5 0 5 Q

В момент действия первого тактового импульса и до него на выходе элемента И 9 первого разряда присутствует нулевой логический сигнал, который поступает на третий вход сумматоров всех разрядов, начиная с второго и запрещается поступление тового импульса на Т-триггеры всех разрядов, кроме первого,

В таблице показаны значения четырех первых разрядов , А| и. функция возбуждения после соответствующих тактовых импульсов,

После первого импульса значение PI соответствует логической 1, которая через элемент НЕ поступает на первый вход элемента И В первого разряда, поэтому значение F соответ ствует логическому О, на двух входах сумматора присутствует логическая I, на выходе Сумма по модулю 2 сумматора первого разряда формируется нулевой логический сигнал и запрещается поступление тактового импульса на тактовый вход Т-триггера первого разряда. На выходе элемента И 9 первого разряда при этом формируется еди ничный сигнал, который через элементы И 8 и сумматор 15 второго разряда поступает на первый вход элемента И 4 второго разряда, так как значение A.J, Р соответствует логическому О и разрешается поступление тактового импульса на тактовый вход Т-триггера второго разряда

На выходе элемента И 9 второго разряда до второго тактового импульса и во время его действия присутствует сигнал логического О, который совместно с Aj,,,Aj, и PJ. .,Рц запрещает поступление тактовых импульсов на , тактовые входы Т-триггеров с третье го по п-й разряд счетчика. Второй тактовый импульс, следовательно, поступает только на тактовый вход Т триггера второго разряда.

После второго тактового импульса значения ,A,F показаны в таблице,

Так как после второго тактового импульса значение Р2,А;,,А4 соответ ствует логическому О, а остальным Р,- ,А| соответствует логический О, то поступление третьего тактового импульса разрешается только на тактовый вход Т-триггера первого разря да. После третьего тактового импуль са в зависимости от PJ и А{ разрешается поступление четвертого тактового

импульса на тактовый вход Т триггера третьего разряда согласно таблице.

Для того, чтобы тактовые импульсы поступали только в тот единственный разряд, в котором -логическое состояние Т-триггера необходимо изменить на Противоположное согласно коду Грея, реализуются следующие функции возбуждения:

F Р

1 М

р Р , Р г Ч

ъ РгРг-Ра F P,-P.

Р Pt Pj Р(К-4) РИ

где п - последний разряд счетчика.

При поступлении на шину разрешения счета сигнала логического О значе- ния всех F; соответствуют логическому о, поэтому на первый вход элемента И 4 всех разрядов поступает сигнал логического О и счетчик хранит свое логическое состояние, сфор- мированное последним тактовым импульсом,

В случае сбоя в одном из каналов счетчика в каком-либо разряде, на выходе мажоритарного элемента данного разряда формируется информация, инверсная информации на выходе элемента неравнозначности того же разряда. Если функция возбуждения данного разряда, которая зависит только от информации, формирующейся на выходах мажоритарных элементов, соответствует логическому О, то логическая М присутствует только на одном из трех входов сумматора, В этом случае на первый вход элемента И 4 данного разряда поступает логическая 1, Следовательно, после возникновения сбоя следующий тактовый импульс поступает в тот разряд, в котором изменяется логическое состояние Т-триггера согласно коду Грея, и в другой разряд, в котором произошел сбой. Сбой, возникающий в разрядах счгетчика, исправляется очередным тактовым импульсом.

Если функция возбуждения в разряде в котором произошел сбой, соответствует логической 1, то логическая 1 присутствует на двух входах сумматора данного разряда, поэтому на первый вход элемента И 4 данного разряда поступает сигнал логического О, Следовательно, следующий тактовый импульс переведет триггеры данно

Q

5

0 5

jg .л jr

50

го разряда исправных каналов в противоположное логическое состояние, которое подтвердит логическое состояние триггера одноименного разряда сбойного канала, так ка1к на тактовый вход Т-триггера этого разряда сбойного канала тактовый импульс на поступит.

Таким способом формируется логика исправления сбоев в разрядах счетчика,

В случае выхода из строя одного из каналов счетчика последний остается работоспособным, так как работают два других канала.

Формула изобретения

Счетчик импульсов в коде Грея, содержащий входную шину, шину разрешения счета, разряды счетчика, а в каждом разряде Т-триггера и первый элемент И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входной шиной и с тактовым входом Т-триггера, в каждом разряде, кроме последнего, элемент неравнозначности, первый вход которого соединен с выходом Т-триггера, отличающийся тем, что, с целью повьшзения надежности функционирования, в каждый раз- i ряд введены мажоритарный элемент, сумматор, элемент НЕ, второй элемент И, в каждый разряд, кроме последнего, введен третий элемент И, при этом выход элемента неравнозначности соединен с первыми входами сумматора и мажоритарного элемента, второй и третий входы которого соединены с выходами элементов неравнозначности одноименного разряда соседних каналов выход мажоритарного элемента со.еди- нен с вторым входом сумматора, с первым входом третьего элемента И и с вторым входом элемента неравнозначности предыдущего разряда, а через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с третым входом сумматора, выход Сумма по модулю 2 которого соединен с первым входом первого элемента И, выход третьего элемента И, кроме .предспослёднего разряда, соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И последующего разряда, в последнем разряде выход Т-триггера соединен с первыми входами сумматора и мажоритарного элемента, второй и третий входы которого соединены с выходами Т-триггеров последнего разряда соседних каналов, выход третьего элемента И предпоследнего разряда

мента И последнего разряда в первом разряде вторые входы второго и треть- его элементов И соединены с щиной

Изобретение относится к автома - тике и вычислительной технике и слу жит для повьшения надежности фуккцн онирования. Счетчик содержит элемент И 4 и Т-триггер 5 в каждом разряде и элемент 6 неравнозначности во всех разрядах, кроме последнего. Введение элемента НЕ 7, элемента И 8, мажори тарного элемента 10, сумматора 15 во все разряды и элемента И 9 во все разряды, кроме последнего, и образование новых функциональных связей позволяют формировать логику исправления сбоев в разрядах счетчика, 1 ил,, 1 табл.

соедийен с вторым входом второго эле- разрешения счета.

Заказ 3673/56

Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Подписное