Счетное устройство с исправлением сбоев Советский патент 1990 года по МПК H03K21/40 

Фиг.1

Изобретение относится к автомат14;се и вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств автоматического контроля и управления, а также средств вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих восстановление исходного резервирования после сбоя.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого счетного устройства с исправлением сбоев; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

В качестве примера рассматривается счетное устройство, работающее в коде 1 из п.

Счетное устройство содержит первый, второй элементы И 1 и 2, первый, второй элементы ИЛИ 3 и 4, первый, второй счетчики 5 и 6, первый, второй детекторы 7 и 8 сбоя, группа 9 элементов ИЛИ, первый, второй RS-триггеры 10 и 11, третий детектор 12 сбоя, инвертор 13, группу 14 элементов И и первую и вторую входные шины 15 и 16.

Первый вход элемента И 1 соединен с входной шиной 15, выходы элементов И 1 и 2 соединены соответственно со счетными входами счетчиков 5 и 6, входы детекторов

7и 8 сбоя соединены соответственно с выходами счетчиков 5 и 6, входы детектора 12 сбоя соединены с выходами группы 9 элементов ИЛИ, первые, вторые входы каждого из элементов ИЛИ которой соединены соответственно с одноименными выходами счетчиков 5 и 6, выход детектора 7 сбоя соединен с входом сброса RS-триггера 10 и первым входом элемента ИЛИ 3, второй вход которого соединен С первым входом элемента ИЛИ 4 и с шиной 16, выходы элементов ИЛИ 3 и 4 соединены соответственно с входами установки в исходное состояние счетчиков 5 и 6, выход детектора

8сбоя соединен с входом сброса RS-триггера 11 и с вторым входом элемента ИЛИ 4, выход детектора 12 сбоя соединен с входом инвертера 13, выход которого соединен с входами установки RS-триггеров 10 и 11 и с первыми входами элементов И из группы

14элементов И, вторые входы элементов И которой соединены с входной шиной 15, а третьи входы - с выходами элементов ИЛИ из группы 9 элементов ИЛИ, входная шина

15соединена с первым входом элемента И 2, вторые входы элементов И 1 и 2 соединены соответственно с прямыми выходами RS-триггеров 11 и 10.

RS-триггеры 10 и 11 представляют собой асинхронные одноступенчатые RS-триггеры.

Счетчик 5 (6), работающий, например, в 5 коде 1 из п, может содержать п-разряд- ный сдвигающий регистр, у которого прямой выход триггера п-го разряда соединен с информационным входом триггера первого разряда, а шина установки счетчика в

0 исходное состояние соединена с входом установки триггера первого разряда и входами сброса триггеров.всех остальных разрядов.

Детектор 7 (8, 12) сбоя для такого счет5 чика может содержать, например, п+1 элементов ИЛИ-НЕ с п входами каждый. Каждый элемент ИЛИ-НЕ, кроме последнего, соединен с инверсным выходом соответствующего разряда счетчика и с прямыми

0 выходами всех остальных разрядов, входы (п+1)-го элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами всех остальных элементов ИЛИ-НЕ. Выход (п+1)-го элемента ИЛИ-НЕ является выходом детектора сбоя.

5Принципиальные схемы остальных блоков устройства общеизвестны.

Счетное устройство с исправлением сбоев работает следующим образом.

Подачей сигнала на шину 16 (шина 16

0 является шиной сброса) счетчики 5 и 6 устанавливаются в исходное состояние, на выходах группы 9 элементов ИЛИ состояние такое же. На выходах детекторов 7, 8, 12 сбоя сигнал равен О, а на выходе инвертоВ ра 13 - 1. Этот сигнал устанавливает RS-триггеры 10 и 11 в единичное состояние, при котором счетные импульсы Т с шмны 15 проходят через элементы И 1 и 2 и поступают на счетный вход счетчиков 5 и 6 соответ0 ственно. При отсутствии сбоев в последующих тактах сигналы на выходах детекторов 7, 8, 12 сбоя, RS-триггеров 10м 11 и инвертора 13 не изменяются, и сигналы на выходах группы 14 элементов И соответст5 вуют коду, в котором работают счетчики 5 и 6. На временной диаграмме (фиг.2 и 3) описанный процесс соответствует первым семи счетным импульсам на шине 15.

При сбое в одном из счетчиков 5 и 6 на

0 его выходах поя вляется запрещенная комбинация сигналов. На фиг.2 в качестве примера сбоя показано появление 1 на двух выходах Оз и QA счетчика 5 после восьмого счетного импульса. На выходах детекторов

5 7 и 12 сбоя сигнал становится равным 1. Выходной сигнал детектора 7 через элемент ИЛИ 3 поступает на счетчик 5 и возвращает его в исходное состояние. Этот же сигнал устанавливает RS-триггер 10 в нулевое состояние (фиг.3). Выходной сигнал RS,-тpиггe:

pa 10, равный О, подается на элемент И 2 и прекращает поступление счетных импульсов на счетчик 6. Выходной сигнал детектора 12 сбоя, равный 1, инвертируется инвертором 13 и поддерживает на выходах группы 14 элементов И нулевые сигналы (фиг.З), После возвращения счетчика 5 в исходное состояние на выходе детектора 7 сбоя устанавливается О, следовательно, прекращается сигнал установки счетчика 5 в исходное состояние. На обоих входах RS- триггера 10 сигналы в это время равны О, что позволяет сохранить на его выходе нулевое состояние. На выходах группы 9 элементов ИЛИ сохраняется запрещенная комбинация сигналов (сигналы на двух выходах одновременно равны 1), поэтому на выходе детектора 12 сбоя сигнал остается равным 1 и на выходах группы 14 элементов И сохраняются нулевые сигналы. При поступлении следующих счетных импульсов счетчик 5 переходит в следующие состояния, а работа счетчика б заблокирована нулевым сигналом RS-триггера 10. Когда состояния счетчиков 5 и 6 станут одинако- выми, то на выходе детектора 12 сбоя сигнал станет равным О и. инвертируясь инвертором ,13, прекратит блокирование группы 14 элементов И, а также установит RS-триггер 10 в единичное состояние, пре- кращая тем самым блокирование счетчика 6. Изменение сигналов на выходах детекторов 7, 8 и 12 сбоя, возврат счетчика 5 в исходное состояние, срабатывание RS-триггера 10, блокирование счетчика 6 и группы 14 элементов И происходят до поступления следующего счетного импульса на шину 15. Качественно процесс исправления сбоя в одном из счетчиков можно описать следующим образом. При сбое устанавливаются нулевые сигналы на всех выходах счетного устройства. Счетчик, в котором не было сбоя, прекращает функционирование, сохраняя достигнутое значение кода. Счетчик, в котором произошел сбой, возвращается в исходное состояние и затем догоняет счетчик, сохраняющий достигнутое значение кода, после чего продолжают функционировать оба счетчика, продолжая заданную последовательность значений ко- да.

Таким образом. в предлагаемом счетном устройстве происходит исправление при любых сбоях, в том числе и в случае,

5

когда один из счетчиков при сбое устанавливается в неиспользуемое, запрещенное состояние, причем после исправления сбоя функционируют оба счетчика, т.е. после сбоя восстанавливается исходное резервирование, за счет чего повышается надежность устройства.

Формула изобретения Счетное устройство с исправлением сбоев, содержащее две входные шины, два счетчика, группу элементов И, группу элементов ИЛИ и два элемента И. первый вход первого из которых соединен с первой входной шиной, выходы первого и второго элементов И соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, отличающееся тем. что. с целью повышения надежности, в него введены два элемента ИЛИ. инвертор, первый, второй RS-триггеры и три детектора сбоя, входы первого и второго детекторов сбоя соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, а входы третьего детектора сбоя соединены с выходами группы элементов ИЛИ, первые и вторые входы элементов ИЛИ из группы элементов ИЛИ соединены соответственно с одноименными выходами первого и второго счетчиков, выход первого детектора сбоя соединен с входом сброса первого RS-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с второй входной шиной, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в исходное состояние первого счетчика, выход второго детектора сбоя соединен с входом сброса второго RS- триггера и с вторым входом второго элемента ИЛИ. выход которого соединен с входом установки в исходное состояние второго счетчика, выход третьего детектора сбоя соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входами установки RS-триггеров и с первыми входами элементов И из группы элементов И, вторые входы элементов И которой соединены с первой входной шиной. а третьи входы - с выходами элементов ИЛИ из группы элементов ИЛИ соответственно, первая входная шина соединена с первым входом второго элемента И, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с рямыми выходами второго и первого RS-триггеров.

Счетные iiMni/льсы т

-AAAAAAAAUAiS.AAAl

8ылоды детекторое 7,8cSoa

IlUllll 1И.Д

фуг 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств автоматического контроля и управления, а также средств вычислительной техники. Цель изобретения - повышение надежности, которое достигается за счет введения элементов ИЛИ 3, 4, детекторов 7, 8 сбоя, группы 9 элементов ИЛИ, триггеров 10, 11, детектора 12 сбоя и инвертора 13. Устройство также содержит входные шины 15, 16, элементы И 1, 2, счетчики 5, 6 и группу 14 элементов И. В счетном устройстве при обнаружении сбоя одного из счетчиков происходит установка в исходное состояние последнего, блокировка второго счетчика, сбившийся счетчик "догоняет" второй счетчик и устройство приходит к восстановлению исходного резервирования после сбоя, что повышает надежность. 3 ил.