Счетчик с контролем Советский патент 1991 года по МПК G06F1/00 H03K21/40 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля электронных блоков дискретной автоматики.

Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат счетчика.

На чертеже приведена функциональная схема счетчика.

Счетчик с контролем содержит счетчики 1, 2, триггер 3, блок 4 равнозначности, блок 5 формирования контрольного модуля, группа элементов И-ИЛИ 6, узел 7 свертки по модулю три, выход 8 неисправности счетчика, вход 9 опроса счетчика, тактовый вход 10 счетчика, счетчик 11 и элемент И 12 блока 5 формирования контрольного модуля, группа 13 сумматоров по модулю два и элемент ИЛИ 14 блока 4 равнозначности.

Счетчик работает следующим образом.

Перед началом проверки счетчики 1 и 2, триггер 3 и блок 5 формирования контрольного модуля устанавливаются в нулевое состояние. При этом на выходных шинах бпока 5 формирования контрольного модуля возникают сигналы логического нуля. При правильном обнулении счетчиков 1 и 2 на их прямых выходах существляют сигналы логических нулей, которые через элементы И- ИЛИ 6 поступают на входы узла 7 свертки по модулю три, на выходах которого возникают сигналы логического нуля. Сравнение информации соответствующих выходов узла 7 свертки по модулю три и блока 5 формирования контрольного модуля осуществляется блоком 4 равнозначности, опрашиваемым сигналом на шине 9 в определенные моменты времени, выход которой является выходом блока 4 равнозначности.

О 4 О СЛ Ю CJ

В случае действительной установки узлов устройства в нулевые состояния модули контрольный и фактические совпадают и на выходе блока 4 равнозначности в момент опроса появляется логический нуль, который свидетельствует об исправности счетчиков 1 и 2,

Блок 5 формирования контрольного модуля представляет собой двоичный двухразрядный счетчик 11, работающий в режиме счета по двух, и элемента И 12, который пропускает сигналы переполнения счетчиков 1 и 2 для обнуления счетчика 11. С приходом первого импульса пересчета в младшие разряды счетчиков 1 и 2 записываются логические единицы (все счетчики устройства переключаются при поступлении на их входы перепада логический нуль - логическая единица, триггер 3 переключается при поступлении на его счетный вход перепада логическая единица - логический нуль, т.е. работает по задним фронтам импульса пересчета), которые одновременно с информацией с остальных разрядов счетчиков через элементы И-ИЛИ б группы поступают на входы узла 7 свертки по модулю три, на выходе которого возникает при этом комбинация 01. Блок 5 формирования контрольного модуля при этом формирует на своих выходах комбинацию 01. С приходом последующих импульсов пересчета при правильной работе счетчиков 1 и 2 на выходных шинах узла 7 свертки по модулю три и блока 5 формирования контрольного модуля будут появляться комбинации 10, 00, 01, 10 и т.д., в результате чего блок 4 равнозначности по сигналам опроса в каждом случае вырабатывает сигнал логического нуля, что свидетельствует о правильной работе счетчиков 1 и 2. Если счет импульсов в обоих счетчиках 1 и 2 отсутствует, т.е. при постоянном наличии комбинации 00 на выходных шинах узла 7 свертки по модулю три, контрольный модуль на выходе блока 5 с приходом импульсов изменяется и его отличие от фактического модуля в момент появления сигнала опроса обнаружено блоком 4 равнозначности, который при этом на своем выходе сформирует сигнал логической единицы, являющийся признаком неисправности контролируемых счетчиков. Аналогичным образом обнаруживаются однотипные и одновременные сбои работающих счетчиков 1 и 2.

При расхождении счетчиков в счете, когда возникает только в одном из них случайный сбой, возможны две ситуации: сбой, при котором в сбившемся счетчике хотя бы один из разрядов устанавливается в состояние логической единицы, тогда как в соответствующем разряде правильно работающего счетчика устанавливается сигнал логического нуля, сбой, при котором в сбившемся счетчике хотя бы один из разрядов устанавливается в состояние логического нуля, тогда как в соответствующем разряде правильно работающего счетчика устанавливается сигнал логической единицы.

При возникновении первой из двух приведенных ситуаций в момент, когда, например, триггер 3 обнулен, узел 7 свертки по модулю три формирует модуль, отличный от контрольного, и сбой обнаруживается. Если

триггер 3 при возникновении такого сбоя находится в единичном состоянии, узлом 7 сверки по модулю три формируется модуль, совпадающий с контрольным модулем, но с приходом последующих тактовых импульсов счетчики 1 и 2 по информации расходят- ся, на выходах элементов И-ИЛИ 6 появляется информация, отличная от информации исправного счетчика 1 или 2, в результате чего узлом 7 свертки по модулю

три начинают эпизодически формироваться модули, отличные от текущего контрольного, вследствие чего на выходе блока 4 равнозначности начинают эпизодически появляться сигналы логической единицы

свидетельствующие о неисправности контролируемых счетчиков 1 и 2.

При возникновении второй ситуации, когда, например, триггер 3 обнулен, узел 7 свертки по модулю три формирует модуль,

совпадающий с контрольным модулем, но с приходом последующих тактовых импульсов счетчики 1 и 2 по информации расходятся, на выходах элементов И-ИЛИ 6 группы появляется информация, отличная от информации исправного счетчика 1 и 2, в результате чего узлом 7 свертки по модулю три начинают эпизодически формироваться модули, отличные от текущего контрольного, вследствие чего на выходе блока 4 равнозначности начинают эпизодически появляться сигналы логической единицы, свидетельствующие о неисправности контролируемых счетчиков 1 и 2. При возникновении такого же сбоя, когда триггер 3

находится в единичном состоянии, узел 7 свертки по модулю три формирует модуль, отличающийся от контрольного, и сбой обнаруживается,

Для обнаружения неисправностей типа Константный нуль любого разряда одного из контролируемых счетчиков, обнаружения отсутствия счета импульсов в одном из счетчиков вообще в устройстве используется

триггер 3 и элементы И-ИЛИ б группы, которые работают следующим образом.

После сброса триггер 3 устанавливается в нулевое состояние. При этом элементы И-ИЛИ б по ИЛИ обрабатывают сигналы соответствующих разрядов счетчиков 1 и 2, как указано выше. При поступлении первого счетного импульса по его заднему фронту триггер 3 устанавливается в единичное состояние, преобразуя элемент И-ИЛИ в логический аналог схем И для сигналов соответствующих разрядов счетчиков 1 и 2. Если к этому моменту времени по переднему фронту входного импульса не произойдет запись единицы в один из контролируемых счетчиков, то на выходе узла 7 свертки по модулю три сформируется нулевой код, т.е на выходе появится модуль, отличный от контрольного и неисправность будет обнаружена

Таким образом, элементы И-ИЛИ попеременно осуществляют логические функции элементов И и ИЛИ для сигналов соответствующих разрядов счетчиков Т и 2, что определяет выявление всего обьема возможных неисправностей

При переполнении счетчиков 1 и 2 соответствующие сигналы поступают на входы элемента И 12, на выходе которого появляется сигнал установки двоичного счетчика 11 в нуль В результате при переполнении счетчиков 1 и 2 на их выходах устанавливаются нули, одновременно счетчик 11 устанавливается в нуль и на выходе блока 4 равнозначности формируется сигнал логического нуля

Счетчик с контролем обеспечивает проверку при произвольном количестве разрядов и при отсутствии в них счета импульсов, а также при переполнении счетчиков 1 и 2 что позволяет повысить достоверность контроля.

Формула изобретения

Счетчик с контролем, содержащий два счетчика, триггер, группу элементов ИИЛИ, узел свертки по модулю три, блок рав- нозначности и блок формирования контрольного модуля, содержащий счетчик, причем счетные входы триггера, первого и второго счетчиков и счетный вход счетчика

блока формирования контрольного модуля подключены к тактовому входу счетчика с контролем, выходы первого счетчика соединены с первым и вторым входами одноименных элементов И-ИЛИ группы,

разрядные выходы второго счетчика соединены с третьим и четвертым входами одноименных элементов И-ИЛИ группы, прямой выход триггера соединен с пятыми входами всех элементов И-ИЛИ группы, инверсный

выход триггера соединен с шестыми и седьмыми входами всех элементов И-ИЛИ группы, выходы элементов И-ИЛИ группы соединены с соответствующими входами узла свертки по модулю три, первый и второй

выходы которого соединены с первой группой информационных входов блока равнозначности, выход которого является выходом неисправности счетчика с контролем, разрядные выходы счетчика блока формирования контрольного модуля соединены с второй группой информационных входов блока равнозначности, вход опроса которого является входом опроса счетчика, о т- личающийся тем, что, с целью

сокращения аппаратурных затрат счетчика, блок формирования контрольного модуля содержит также элемент И, выход которого соединен с установочным входом счетчика, первый и второй входы элемента И подключены к выходам переноса первого и второго счетчиков.

Изобретение относится к автоматике вычислительной технике и может быть использовано для контроля электронных блоков дискретной автоматики. Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат устройства. Устройство содержит счетчики 1,2, триггер 3, блок 4 равнозначности, содержащий группу 13 сумматоров по модулю два и элемент ИЛИ 14, блок 15 формирования контрольного модуля, содержащий счетчик 11 и элемент И 12, группу элементов И-ИЛИ 6, узел 7 свертки по модулю три. Сигналы переполнения счетчиков 1,2 через элемент И 12 сбрасывают в нулевое состояние счетчик 11, что позволяет контролировать работу счетчиков 1,2 при их переполнении. Реализация блока 5 в виде счетчика 11 и элемента И 12 сокращает оборудование устройства. 1 ил