Счетное устройство с контролем Советский патент 1989 года по МПК H03K21/40 

u

to

CD i(

00

31499489

шины 29, 30 управления, элементы НЕ 13-17, элементы И 10-12, 19-22, элементы ИЛИ 23-25, группа резисторов 26 и входной коммутатор 18 сигналов. Устройство также содержит счетчики 1-3, блоки 7, 9 сравнения, входную шину 27 шину 28 установки, шину 36

питания, выходные шины 31, 33 и группу 35 выходных информационных шин, В устройстве расширены функцио10

нальные возможности за счет обеспечения параллельной загрузки счетчиков, обеспечена коррекция сразу же после обнаруясения сбоя, а надежность повьш1ена за счет присутствия на группе 35 вьрсодных информационных шин истинной информации даже в случае выхода из строя одного сетчика. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами. В устройство введены блок 8 сравнения, коммутаторы 4,5,6 сигналов, группа 34 информационных шин, выходная шина 32, шины 29, 30 управления, элементы НЕ 13-17, элементы И 10-12, 19-22, элементы ИЛИ 23-25, группа резисторов 26 и входной коммутатор 18 сигналов. Устройство также содержит счетчики 1-3, блоки 7, 9 сравнения, входную шину 27, шину 28 установки, шину 36 питания, выходные шины 31, 33 и группу 35 выходных информационных шин. В устройстве расширены функциональные возможности за счет обеспечения параллельной загрузки счетчиков, обеспечена коррекция сразу же после обнаружения сбоя, а надежность повышена за счет присутствия на группе 35 выходных информационных шин истинной информации даже в случае выхода из строя одного счетчика. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами,

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение быстродействия коррекции и надежности,

Дпя достижения поставленной цели в устройство введены новые конструктивные признаки, обеспечивающие возможность параллельной загрузки счетчиков, индикацию номера сбившегося счетчика, непосредственной кор- рекции сбившегося счетчика сразу же после обнаружения его сбоя. Повьшхе- ние надежности обеспечивается наличием на выходных информационных шинах правильной информации в случае выхода из строя одного счетчика.

На чертеже приведена структурная схема счетного устройства с контролем

Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 счетчики, первьй 4, второй 5, третий 6 коммутаторы сигналов, первый 7, третий В, второй 9 блоки 7, 8, 9 сравнения, первый 10, второй 11, третий 12 элементы И, четвертый 13, пятый 14, первый 15, второй 16, третий 17 элементы НЕ, входной коммутатор 18 сигналов, седьмой элемент И 19, пятый 20, шестой 21, четвертый 22 элементы И, второй 23, третий 24, первый 25 элементы ИЛИ, группу 26 резисторов, входную шину 27, шину 28 установки, первую 29, вторую 30 шинь управления, вторую 31, третью 3-2, первую 33 выходные шины, группу 34 информационных шин, группу 35 выходных информационных шин и.шину 36 питания.

0

5 0 s

0

5

5

Шина 28 установки соединена с входами установки счетчиков 1-3, счетные входы которых соединены с входной шИной 27, выходы счетчика 1 соединены с первыми группами блоков 7 и 9 сравнения, вторые группы входов которых соединены соответственно с выходами счеи чиков 2 и 3, первые выводы группы 26 резисторов со- с шиной 36 питания, вторые выводы группы 26 резисторов соединены с группой 35 выходных и 1формацион- ных шин, выходами входного коммутатора 18 сигналов, выходами, коммутаторов 4-6 сигналов и информационными входами счетчиков 1-3, выходы которых соединены соответственно с информационными входами коммутаторов 4-6 сигналов, управляющие входы которых соединены с выходами элементов И-10-12, соединены соответственно с входами элементов НЕ 15-17 и Соединены соответственно с первыми входами элементов И 22 и 21, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 25, 23 и 24, выходы которых соединены соответственно с входами управления загрузкой счетчиков 3 1 и 2, выходы счетчиков 2 и 3 соедш1ены соответственно с первой, второй группами входов блока 8 сравнения, вьрсоды блоков 7-9 сравнения соединены соответственно с первыми входами элементов И 10-12, вторые входы которых соединены с выходом элемента НЕ 13, вход которого соединен с шиной 29 управления, вторыми входами элементов ИЛИ 23-25 и управляющим входом входного коммутатора 18 сигналов, информационные входы которого соединены с группой 34 информационных шин, входная шина 27 соединена с входом элемента НЕ 14, выход которого соединен с третьими входами элементов И 10-12 и с первым входом элемента И 19, второй вход которого соединен с шиной 30 управления, выход элемента И 19 соединен с вторыми входами элементов И 22, 20 и 21, третьи входы которых соединены соответственно с выходами элементов НЕ 17, 15 и 16, выходы которых соединены соответственно с четвертьми входами элементов И 20-22, выходные шины 33, 31 и 32, соединены соответственно с выходами элементов И 22, 20 и 21.

ет импульс высокого уровня (1) на входной шине 27, то на время его действия на выходах элементов И 10- 12 присутствуют сигнаш низкого уров ня (О) ,которые закрЫ1я;от коммутаторы 4-6 сигналов, и на группе 35 выходных информадионньк шин присутствуют сигналы высокого уровня. Зто 1Q необходимо для исключения восстановления информации. При наличии на шине 29 импульса высокого уровня (1) на группе 35 выходных 1шформационных шин присутствует информация предва-

Устройство работает следующим об- 15 рительной записи, которая снимается

с выходов входного коммутатора 18, и поступает на его информационные входы с группы 34 информационных шин. Информа15ия предварительной заразом.

При поступлении на шину 28 положительного импульса происходит обнуление счетчиков 1-3 и на их выходах

появляется нулевая информация. Инфор- 20 иси остается на группе 35 выходный

мация каждого счетчика сравнивается с информацией двух других счетчиков, а в совпадения на выходах блоков 7-9 сравнения появляются сигналы высокого уровня (1), которые поступают через открытые элементы И 10-12 на управляющие входы коммутаторов 4-6 сигналов и открывают их. Информация с трех коммутаторов 4-6 сигналов объединяется поразрядно по схеме ИЛИ, так как коммутаторы 4-6 сигналов и входной коммутатор 18 выполнены на интегральных схемах с открытым коллектором, которые объединены и запитьшаются поразрядно через группу 26 резисторов от положительной шины 36 источника питания. Если на шине 29 управления отсутствует ВХОДНОЙ импульс высокого уровня (1), то входной коммутатор 18 закрыт, а на всех его вБосодах присутствуют сигналы высокого уровня (1), которые не влияют на передачу сигналов низкого уровня (О) с выходов коммутаторов 4-6 сигналов на группу 35 выходных информационных шин. При наличии в трех счетчиках 1-3 одинаковой информации на выходах трех блоков 7-9 сравнения - сигналы высокого уровня (1). Если отсутствуют импульсы высокого уровня (1) на входной шине 27 и шине 29, то на выходах элементов И 10-12 присутствуют сигналы высокого уровня которые открывают коммутаторы 4-6 сигналов, и информация трех счетчиков 1-3 через коммутаторы 4-6 сигналов поступает на грзтпу 35 выходных информационных шин. Если присутству994896

ет импульс высокого уровня (1) на входной шине 27, то на время его действия на выходах элементов И 10- 12 присутствуют сигнаш низкого уровня (О) ,которые закрЫ1я;от коммутаторы 4-6 сигналов, и на группе 35 выходных информадионньк шин присутствуют сигналы высокого уровня. Зто 1Q необходимо для исключения восстановления информации. При наличии на шине 29 импульса высокого уровня (1) на группе 35 выходных 1шформационных шин присутствует информация предва-

информационных шин и после снятия импульса предварительной записи с шины 29 в том случае, если по крайней мере в два из трех счетчиков 1-3

5 запишется одинаковая информация. Если правильная информация предварительной записи записалась в счетчики 1-3, то в этом случае на выходах блоков 7-9 - сигналы высокого уров0 ня (1), на выходах элементов И

10-12 - сигналы тоже высокого уровня (1), которые открьшают коммутаторы 4-6 сигналов, на выходах которых присутствует информация предварительg ной записи, снимаемая с выходов . Счетчиков 1-3 с Если в один из трех счетчиков запишется иная информация например в счетчик 1, то на выходах блоков 7 и 9 сравнения - сигналы, низкого уровня (О), а на выходе блока 8 сравнения - сигнал высокого уровня (1). Следовательно, на вы- хо дах элементов И 10 и 12 также присутствуют сигналы низкого уровня (О), а на выходе элемента И 11 - сигнал высокого уровня (1). Под действием этих сигналов коммутаторы 4 и 6 закрыты, а коммутатор 5 сигналов oTKj)biT. Через открытый коммутаQ тор 5 сигналов информация исправного счетчика 2 подается на группу 35,выходных информационных шин. Сигналы с выходов элементов И 10-12 инверти- руются элементами НЕ 15-17, а из

g полученной информации формируется на выходе одного из трех элементов И 20-22 сигнал разрешения восстановления информации в сбившемся счетчике. Таким образом, полученная инфор0

5

мация позволяет выявить отказавший или сбившийся счетчик. Например, элемент И 20 предназначен для вьшвления отказа или сбоя первого счетчика, для зтого на один его вход подается импульс восстановления с шины 30 через злемент И 19, длительность импульса минимально допустимая при максимально допустимой частоте следо вания зтих импульсов. Импульсы вос- ртановления с шины 30 подаются так- же на входы элементов И 21 и 22. При отказе или сбое счетчика 1 выполняется комбинация нулей и единиц на выхо дах элементов И 10-12, а на трех входах элемента И 20 в это время формируются все единицы. При поступлении с шины 30 импульса восстановления высокого уровня на вход элемента И 20 на его выходе формируется импульс который через элемент ИЛИ 23 подается на вход управления загрузкой счетчика 1. Поскольку выходная информация с группы 35 шин подается и на информационные входы Счетчиков 1-3, то при поступлении импульса на вход предварительной .записи счетчика 1 информация запишется в счетчик. Если информация запишется верная, то на выходах блоков 7-9 сравнения появятся сигналы высокого уровня (1), на выходах элементов И 10-12 также появятся сигналы высокого уровня (t) которые открывают дополнительно коммутаторы 4 и 6 сигналов, а с элемента И 20 снимается разрешение на восстановление информации в сбившемся счетчигсес, Если информация запишется неверная, то с элемента И 20 разре- шение на восстановление информации не снимается и вновь произойдет воет стаяовх,ение информации в сбившемся счетчике. Аналогично происходит вос- становлэние информации при сбое вто- рого или третьего счетчиков. Одновременно на выходной шине 31 появятся импульсы, свидетельствующие о состоянии счетного устройства. Одиночные импульсы сввдетельствуют о кратко- временном сбое счетчика 1 с последующим восстановлением, а непрерывные импульсы - об отказе данного счетчика , При отказе одного из счетчиков работа счетного устройства продолжается до сбоя или отказа второго счетчика. При выходе второго счетчика из строя или сбое его произойдет отказ всего устройства. Блоки 7-9

n

5

сравнения на выходах формируют сигналы низкого уровня (О), которые закрьшаются коммутаторы 4-6 сигналов, и на выходной информационной шине присутствуют сигналы высокого уровня. Такое выполнение устройства позволяет увеличить быстродействие практически до максимального, увеличить надежность, так как при выходе из строя одного любого счетчика устройство продолжает выдавать на выходах правильную информацию без задержек на переключение каналов при параллельном восстановлении сбившегося счетчика. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет осуществлять диагностический контроль и сигнализацию состояния каждого счетчика как по сбоям, так и по отказам, а при выходе из строя или сбое двух или трех счетчиков на группе 35 выходных информационных шин во всех разрядах формируются единицы (1), Т. ео при отказе схема приводится в одно определенное состояние Это позволяет дополнительно, помимо возможности параллельной загрузки, расширять функциональные возможности счетного устройства.

Формула изобретения

Счетное устройство с контролем, содержащее три счетчика, два блока сравнения, входную шину, две выходные шины и шину установки, которая соединена с входами установки счетчиков, счетные входы которых соединены с входной шиной, выходы первого счетчика соединены с первыми группами первого и второго блоков сравнения, вторые группы входов которых - соответственно с выходами второго и третьего счетчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения быстродействия коррекции и надежности, в него введены третий блок сравнения, три коммутатора сигналов, входной коммутатор сигналов, группа информационных шин, третья выходная шина, две шины управления, пять элементов НЕ, семь элементов И, три элемента ИЛИ и группа резисторов, первые вьшоды которых соединены с шиной питания, вторые выводы - с выходами входного коммутатора сигналов, первого, второго и третьего коммута

торов сигналов и с информационными входами, первого, второго и третьего счетчиков, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого, второго и третьего коммутаторов сигналов, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов И, соединенными соответственно с входами первого, второго и третьего элементов НЕ и с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены соответственно с нер выми входами первого, второго и третьего эпенентов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами управления загрузкой третьего, первого и второго счетчиков, выходы вто рого и третьего счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов третьего блока сравнения, выходы первого, третьего и второго блоков сравнения соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которьпс соедин

0

0

5

ны с выходом четвертого элемента НЕ, вход которого соединен с первой шиной управления, с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И и с управляющим входом входного коммутатора сигналов, информационные входы которого соединены с группой информационных шин, входная шина соединена с входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с третьими входами первого, второго и третьего элементов И и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с второй шиной управления, выход седьмого элемента И соединен с вторыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены соответственно с выходами третьего, первого и второго элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с четвертыми входами пятого, шестого и четвер того элементов И, первая, вторая и третья выходные шины соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И,