Счетное устройство, сохраняющее информацию при отключении питания Советский патент 1989 года по МПК H03K23/76 

(Л

с:

со

К5

4

Oi

314

И-)обретеш1е относится к импульсной технике и может быть иснольтопа- но при создат1и счетных устройств, предназначенных для работы в тяжелых эксплуатационных условиях.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет умень- и1еш1я вероятности сбоя от внешних электромагнитных помех и повышения его стойкости к температурным воздействиям и воздействиям ионизирующих излучений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема счетного устройства, сохраняющего информацию при отключении питания; на фиг. 2 - принципиальная схема ферроакустического накопителя; на фиг. 3 - принципиальная схема одного из вариантов блока управления .

Счетное устройство, сохраняющее информацию при отключении питания (фиг. 1), содержит счетный вход Т, шшу 2 гштания, элемент И 3, формиро- ватачь 4 одиночного импульса, накопи- : ОЛЬ 5, ключ 6 стирания, четыре ключа затеей 7-1 - 7-4 , усилитель 8 считывания, генератор 9 импульсов, блок 10 управления, счетчик 11 адреса, дешифратор 12 адреса, ключ 13 считывания, регистр 14 сдвига, постоянное запоминающее устройство 15, элемент ILTDI 16, первый 17 и второй 18 триггеры. Первый вход элемента И 3 соединен со счетным входом 1 устройства, а второй - с uniHoii 2 питания. Выход ключа 6 стирания соединен с шиной стирания накопителя 5, выходы ключей 7-1 -г 7-4 записи соединены с соответствующими иинами 19-1 -т 19-4 записи накопителя 5.

Входы усилителя В считывания соединены с информационной щиной 20 накопителя 5. Генератор 9 импульсов, блок 10 упранления, счетчик 11 адреса и дешифратор 12 адреса соединены последовательно, причем входы де- щифратора 12 адреса соединяются с со- ответствующцг-О выходами разрядов счетчика 11 адреса и с выходными шинами 21-1 - 2 1-м адреса устройства, а выходы - с соответствующими адресными входами накопителя 22-1 - 22-N накопителя, где N - разрядность счетного устрой1;гва, Вход ключа 13 считывания соединен с выходом блока 10 управления, а ныход - с 1Ш1НОЙ 23 счпты- ваш1Я накопителя 5. Четыре адресных

6

входа г:остонного запоминающего устройства 15 подключены к соответст- вуйишм четырем выходам регистра 14 сдвига и выходным шинам 24-1 t 24-4 числа, а четыре вькода - к соответствующим входам четырех ключей 7-1-г 7-А записи .

Первый установочный вход первого

триггера 17 соединен с выходом элемента И 3, тактовый вход второго триггера - с выходом последнего разряда счетчика адреса, вход сброса второго триггера - с выходом элемента ИЛИ 16. Первый вход элемента ИЛИ 16 соединен с выходом формирователя 4 одиночного импульса, вход которого соединен с шиной 2 питания. Второй вход элемента ИЛИ 16 соединен с пятым выходом постоянного запоминающего устройства 15, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока 10 управления. Третий, четвер- тьй и пятый выходы блока 10 управления подключены соответственно к управляющему входу ключа 6 стирания, тактовому входу регистра 14 сдвига и стробирующему входу усилителя 8 считывания. К информационному входу

регистра 14 подключен выход усилителя В. Нулевой выход второго триггера соединен с вторым установочным входом первого триггера, выход которого подключен к информацибнному входу второго триггера.

На фиг. 2 представлена схема накопителя 5 f; магнитным способом записи и пepaзpyщaюш м ультразвуковым считыванием. Он состоит из N носителей 25 информации из магнитострикци- онного сплава типа пермендюр в виде отрезков ленты или проволоки, с двух сторон акустически сопряженной с демпферами 26. Кажд.ый носитель ин- формащш охватывают обмотка 27 воз- .

буждения ультразвукового импульса, стирающая обмотка 28, четыре обмотки 29 записи и четырехсекционная обмотка 30 считывания. Начало обмоток 29 записи, обмотки 27 возбуждения и конец обмотки 28 стирания каждого носителя соединены с соответствующей адресной щиной 22-1 4 22-N. Концы секций обмоток 29 записи через соответству- юиме диоды 31 объединяются с концами

соответствующих секций обмотки записи, расположенных на других носите- члях инфopмaI и, и выводятся на щины 19-1 - 19-4 записи. Концы обмоток

5

27 возбуждения ультразнукои(М-() им- пульг.а всех N иоситапей информащп объединяются и П1 1волятся на имну 23 считывания. Начала обмоток 28 стирания также объединяются и соединяются с ;1шной стирания. Обмотки 30 считывания соединяются последовател но и выводятся на информационную uni ну 20.

Блок 10 управления (фиг. 3) пред стагшяет собой последовательно соединенные счетчик 32 и программируемо ПЗУ 33. В состав блока управления входит также элемент И-НЕ 34 и два

инвертора 35 и 36. Перед установкой элемента 32 в устройство в него заносится программа работы устройства

Блок управления формирует на своих выходах сигналы для лтравления работой устройства, причем, поскольку адресные входы ПЗУ подючючены к выходам разрядов счетчика 32, начиная с третьег о, изменению состояния на выходах ПЗУ 33 соответствует поступление четырех импульсов с выхода генератора 9, и полны й lyiKii работы устройства управления соответствует 32 тактам генератора 9, т.е. весь цикл работы устройства управления может условно быть разбит на восемь тактов. В первом такте работы устройства управления осуществляется формирование на выходе, подключенном к входу ключа 13 считывания. Второй такт соответствует по- даче сигнала на вход усилителя считывания. В том случае, если на выходе триг гера 18 имеется нулево-й потенциал, при дальнейшей работе счетчика 32 сигналы на выходах ПЗУ 33 не формируются. Если же на выходэ триггера 18 имеется единичный сигнал то на третьем такте работы ПЗУ 33 формируется сигнал на выходе, под- |Ключенном к входу ключа 6 стирания, а затем на четвертом и пятом тактах формируются соответственно сигналы на выходах ПЗУ 33, подключенных к входам постоянного запоминающего устройства 15. На остальных тактах рабо ты ПЗУ независимо от состояния триггера 18 сигналы на его выходах не формируются.

На фиг. 3 представлена одна из возможных реализаций блока 10 управ- ления. Этот блок, РГСХОДЯ из описанного алгоритма работы, может быть пост роен также и на основе счетчиков с

0

24

,0

(

25 0

5

0

0

7Ь

дeIuифpaтopa oI или па основе рег 1ст- ров сднига.

Счетн(М устройство, сохраняющее информацию при отключении питания, работает следующим образом.

В работе устройство могут быть два режима, отличаю циеся состоянием триггера 18 и соответствующие отсут- ствию или наличию сигнала на счетном нхоце 1 устройства.

При отсутствии импульсов на счетном входе 1 устройство работает в режиме счит1)1вания, при этом происходит 1а1К1чическиГ1 перебор всех адресов накопителя 5. Под воздействием импульсов с генерт ора 9 импульсов блок 10 упракления при каждом переключении счетчика 11 адреса вырабатывает импульс, поступаю1Щ1й на ключ 13 считывания. И myльc тока через адресную Ш1ну 21, выбранную дешифратором 12 адреса, протекает через выбранную обмотку 27 возбуждения ультразвукового импульса и ключ 13 считьшания. В результате воздействия магнитного поля обмотки 27 возбуждент1я ультразвукового импульса в магнитострикцион}гам материале выбранного носителя 25 информации возникает ультразвуковой импульс, которьи распространяется вдоль носителя 25 информации. При этом в сек1диях обмотки 30 считывания по мере прохождения под ними ультразвукового и1 1Т1ульса наводится ЭДС, амплитуда которой пропорциональна величине остаточной магнитной индукции отрезка носителя 25 информации, расположенного под данной секцией, а фаза определяется знаком величины остаточной и)1дукции. На выходах информационной иЕИНы 20 появляется информационная последовательность из четырех бит (один десятичньй разряд) , которая усиливается усилителем 8 и записывается в регистр 14 сдвига по сигналам с выходов блока 10 управления .

С выходов регистра 14 сдвига код десятичного разряда поступает на выходные шины 24-1-т 24-4 числа. С выходов разрядов счетчика 11 адреса код адреса поступает на выходные шины 21 адреса. Информацию, снимаемую с выходных шин 24-1 -г 24-4 числа и шин адреса, можно использовать как для индикации разрядов десятичного числа, хранимого в накопите

ле 5, так и для обработки ее и дру- fnx UMiJipoHbix ус-.троистпах .

С приходом счетного импульса на вход 1 и гтри наличии питающег о напряжения на ишне 2 питания счетны импульс через элемент И 3 проходит на установочньп вход первого триггера 17. Второй триггер 18 взводится при очередном обнулении счегчика 11 адреса и подает в блок 10 управления единичный сигнал. Устройство переключается в режим записи информации первого десятичного разряда из накопителя 5 и записи его в регистр

14сдвига.

После записи информации первого .десятичного разряда в регистр 14 под воздействием сигнала из блока 10 уп- раапения срабатывает ключ 6 стирания по обмотке 28 стирания первого десятичного разряда }шкопителя 5 пропускается импульс тока и происходит размагничивание носителя 25 инфор- по первому адресу.

Под действием следующего управляющего сигнала из блока 10 управления на вькодах постоянного запоминающего устройства 15 появляется код, соответствующий десятичному числу, на (вдиницу большему, чем число на выходе регистра 14 сдвига. Этот код через ключи 7-1 - 7-4 записи поступает на шины 19-1 -t 19-4 записи накопителя и с помощью обмоток 29 записи записывается в виде величины остаточной магнитной индукции на носителях 25 информации по адресу первого де- сятичуого разряда. Если код на входе постоянного запоминающего устройства

15соответствовал числу, меньшему 9, то после записи информации с его выходов в накопитель 5 на установочный вход второго триггера 18 с выхода постоянного запоминающего устройства 15 через элемент ИЛИ 16 поступает импульс, с приходом которого первый и второй триггеры возвращаются в исходное состояние и режим записи прекращается .

При поступлении на входы постоян- кого запоминающего устройства 15 кода соответствующего числу 9, импульс на установочный вход триггера 18 не выдается и по первому десятичному адресу остается нулевой код. При перек- лючении счетчика 11 адреса осуществляется новый цикл записи уже во второй десятичный разр-яд. Таким образом

0

5

0 5

0

5

0

5

ocyuiecTiuiHCTCH перенос единицы в старший разряд при переполнении млад- шего.

При попадании питания на шине 2 питания запрещается прохождение счетных импульсов через элемент И 3, а , величина фильтрующих емкостей, присутствующих в любой схеме, рассчитывается так, чтобы энергии, запасенной в них, хватило для окончания цикла записи. При появлении питания на шине 2 питания формирователь 4 одиночного импульса через элемент ИЛИ 16 обеспечивает начальную установку триггера 18.

Формула изобретения

Счетное устройство, сохраняющее информацию при отключении питания, содержащее счетный вход, шину питания, элемент И, первый вход которого соединен со счетным входом, а второй- с шиной питания, формирователь одиночного импульса, накопитель, ключ стираш я и ключи записи, выходы которых соединены соответственно с шиной стирания и шинами записи накопителя, усилитель считьшания, вход которого соединен с информационной шиной накопителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены последовательно соединенные генератор импульсов, блок управления, счетчик адреса и дешифратор адреса, а также ключ считывания, регистр сдвига, постоянное запоминающее устройство, первый и второй элементы ИЛИ, триггеры, выходные шины адреса и выходные шины числа, выходы дешифратора адреса соединены с соответствующими адресными шинами накопителя, вход ключа считьшания соединен с первым выходом блока управления, а выход - с ииной считывания накопителя, четыре адресных входа постоянного запоминающего устройства подключены к соответствукяцим четырем выходам регистра и выходным шинам числа, а четыре его выхода - к входам соответствующих четьфех ключей записи,, первьй установочный вход первого триггера соединен с выходом элемента И, тактовый вход второго триггера - с выходом последнего разряда счетчика адреса, вход сброса второго триггера соединен t выходом элемента

ИШ1, единичньц выход второго триггера подключен к входу блока управления, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя одиночного импульса, а второй вход - с пятым выходом постоянного запоминающего устройства, управляющие входы которого соединены с вторым выходом блока управления, третий, четвертый и пятый вьгходы блока управления соединены соответственно с входом I ключа стирания, тактовым входом регистра сдвига и стробирующим входом усилителя считывания, выход которого подключен к имформащюнному входу регистра, а вход фop D poвaтeля одиночного импульса подключен к шине питания, нулевой второго триггера соединен с вторым установочным входом первого триггера, выход которого подключен к информагшонному входу второго триггера, причем накопитель содержит N носитапей информации из магнитострикционного материа- ла, концы которых акустически сопряжены с дeмпфepa и, обмотку возбуждения ультразвукового иг-гпульса на одном конце i-ro (i 1 , . . . ,N) носителя, обмотку стирания, расположенную

0

5

5

0

за обмоткой возбуждения ультразвукового импульса и магнитосвязанную с носителем информации по всей его длине, обмотку считывания ,выполненную из четьфех секций, причем секции с равными интервалами расположены на обмотке стирания, четьфе обмотки записи, каждая из которьк расположена над соответствующей секцией обмотки считывания, и диодный дешифратор, обмотка возбуждения ультразвукового импульса, обмотка считывания и обмотка записи магнитосвязаны с носителем информации, а начала обмотки возбуждения ультразвукового импульса, обмотки стирания и концы обмоток записи i-ro носителя соединены с i-й адресной шиной, концы обмоток воз- бужДения ультразвукового импульса и обмоток стирания всех носителей выведены на шины записи и стирания накопителя, начала первых, вторых, третьих и четвертых обмоток каждого носителя информации через соответствующие диоды соединены с соответствующими шинами записи накопителя, а все обмотки считывания соединены последовательно и подключены к информационной шине накопителя.

21-1 i1-ff et

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в устройствах счета импульсов, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство содержит счетный вход 1, шину 2 питания, элемент И 3, формирователь 4 одиночного импульса, накопитель 5. Цель достигается выполнением накопителя 5 на сердечниках из магнитострикционного материала, а также переходом к последовательной обработке информации отдельных разрядов и групп разрядов. Постоянное запоминающее устройство 15 выполняет операцию суммирования с единицей с формированием сигнала переноса. 3 ил.

23 019-1

19-10. 19-30ig-ii00-г- -w

ргч pnnrvvvvvvvyvwww4

I mm mm

S

-H4

3

У

9i

75

19

гд

29

31

m mm

9i

75

19

гд

го

i

фиг.2

35

3

36

тД-нз

Отгенерот.9

U/ f l//lbC06

32

От fTjpuzzepaiS

75

Kci emvuMi/ // адреса

33

К ключи 13 а итыбания

/( уа/ли/пе/гю 8

Ci U/nu/SOHi/

/( сширанил

- пос/лаямно/ а

. 3afJaMU 0/ iLfe/

yC/npOi}C/7fS /S

(Оиг.З