Самопроверяемый тестер для кода 3 и 8 Советский патент 1992 года по МПК H03M7/20 

1 .

(21)4907234/24 (22)31.01,91 (46)23.12.92. Бюл. № 47

(71)Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова

(72)В.В.Сапожников, В.В.Сапожников и А.А.Прокофьев

(56)Авторское свидетельство СССР № 1203710, кл. Н 03 М 7/20,1986.

(54) САМОПРОВЕРЯЕМЫЙ ТЕСТЕР ДЛЯ КОДА 3 ИЗ 8

(57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено

для проверки правильности функционирования устройств, на рабочих или контрольных выходах которых в исправном техническом состоянии формируются сигналы, содержащие той логические 1 из восьми, то есть код 3 из 8. При поступлении на входы 29-36 тестера наборов кода 3 из 8 на его выходах 37,38 будут формироваться па- рафазные сигналы 01 или 10, При поступлении на те же входы кодов, не входящих в множество слов кода 3 из 8, на выходах тестера 37, 38 сигналы будут идентичными 00 или 11. Тестер обладает свойством само контроля. 1 ил.

37

38

(Л

С

vi

00

со о

ю

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для проверки правильности функционирования устройств, на рабочих или контроль- ных выходах которых в исправном техническом состоянии формируются сигналы, содержащие три логические 1 из восьми, то есть код 3 из 8.

Самопроверяемые тестеры для кода 3 из 8 известны. Например, известен самопроверяемый тестер для кода 3 из 8, содержащий элементы И и ИЛИ. Недостатком данного тестера является невысокая надежность, так как он имеет сложную схему.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому при использовании эффекту (принят за прототип) является самопроверяемый тестер для кода 3 из 8, содержащий первые элементы И и ИЛИ, первые и вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами тестера. Выход первого элемента И соединен с первыми входами вторых элементов И и ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выхода которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ. Устройство имеет четвертые элементы И и ИЛИ, первые входы которых являются третьим входом тестера, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен С первым входом шестого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, восьмой элемент ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом седьмого элемента И и является четвертым входом тестера, выход восьмого элемента ИЛИ соединен с первыми входами девятого элемента ИЛИ и восьмого элемента И, выход котпрого соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом десятого элемента ИЛИ и первым входом девятого элемента И, одиннадцатый .элемент ИЛИ, первый и второй входы которого объединены с одноименными входами десятого элемента И и являются соответственно пятым и шестым входами тестера, выход десятого элемента И соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, двенадцатый элемент И, виход которого соединен с первым входом двенадцатого элемента ИЛИ, тринадцатые и четырнадцатые элементы И и элементы ИЛИ.

Недостатком данного тестера является относительно невысокая надежность, так как схема тестера является сложной.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности тестера.

Самопроверяемый тестер для кода 3 из 8, содержит первые элементы И и ИЛИ, первые и вторыв Входы которых являются соответственно первым и вторым входами

тестера, выход первого элемента И соединен с первыми входами вторых элементов И и ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом

третьего элемента ИЛИ, четвертые элементы И и ИЛИ, первые входы которых являются третьим входом тестера, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, восьмой элемент ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом седьмого элемента И и является четвертым входом тестера, выход восьмого элемента ИЛИ соединен с первыми входами девятого элемента ИЛИ и восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ, выход седьмого элемента

И соединен с вторым входом десятого элемента ИЛИ и первым входом девятого элемента И, одиннадцатый элемент ИЛИ, первый и второй входы которого объединены с одноименными входами десятого

элемента И и являются соответственно пятым и шестым входами тестера, выход десятого элемента И соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, двенадцатый элемент И, выход которого соединен с первым входом двенадцатого элемента ИЛИ, тринадцатые и четырнадцатые элементы И и элементы ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами четвертых элементов И и ИЛИ. В тестере вторые

входы восьмого элемента ИЛИ и седьмого элемента И и вторые входы девятого элемента ИЛИ и восьмого и девятого элементов И соответственно объединены и являются соответственно седьмым и восьмым входами тестера, второй вход второго элемента И подключен к третьему иходу тестера, выход девятого элемента ИЛИ соединен с первыми входами двенадцатого элемента И и тринадцатого элемента ИЛИ и вторым входом

одиннадцатого элемента И, выход которого

и выход девятого элемента И соединены соответственно с вторым и третьим входами шестого элемента ИЛИ. Выход одиннадцатого элемента ИЛИ соединен с вторыми вхо- дами двенадцатого элемента И и тринадцатого элемента ИЛИ и первым входом тринадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами пятого элемента ИЛИ и пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом четырнадцатого элемента ИЛИ. Выход десятого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами тринадцатого элемента И и двенадцатого элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, выход соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ и первым входом четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И. Выходы седьмого элемента ИЛИ и четырнадцатого элемента И соединены с вторыми входами соответственно шестого элемента И и четырнадцатого элемента ИЛИ, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами тестера.

Предложенное устройство было получено не путем минимизации или других преобразований функций алгебры логики (ФАЛ), описывающих схему тестера-прототипа. Доказывается это тем, что на ряде входных наборов кода 3 из 8 выходная реакция обоих устройств совпадает, например, на наборе 11010000, а на других наборах например, на наборе 11100000 не совпадает (см. таблицу).

При использовании формальных методов решения схемотехнических задач для получения схемы заявляемого устройства из схемы тестера-прототипа все выходные, реакции обоих устройств на одноименных наборах были бы либо идентичными, либо все - противоположными (инверсными).

На чертеже представлена функциональная схема самопроверяемого тестера для кода 3 из 8.

Тестер содержит четырнадцать элементов 1-14 И, четырнадцать элементов 15-28 ИЛИ, имеет восемь входов 29-36, первый 37 и второй 38 выходы.

Тестер имеет следующие соединения. Его первый вход 29 соединен с первыми входами первых элементов И 1 и ИЛИ 15, вторые входы которых соединены с вторым входом 30 тестера. Третий вход 31 тестера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 18 и с вторыми входами второго и четвертого элемента И 2 и 4. Четвертый вход 32 тестера соединен с первыми входами седьмого элемента И 7 и восьмого элемента ИЛИ 22, вторые входы которых соединены с седьмым входом 35 тестера. Пятый вход тестера 33 соединен с первыми входа- 5 ми десятого элемента И 10 и одиннадцатого элемента ИЛИ 25, вторые Р.ХОДЫ которых соединены с шестым входом 34 тестера. Восьмой вход 36 тестера соединен с вторыми входами восьмого и девятого элементов

0 И 8 и 9 и девятого элемента ИЛИ 23.

Выход первого элемента И соединен с первыми входами вторых элементов И 2 и ИЛИ 16. Выход первого элемента ИЛИ 15 соединен с вторыми входами четвертых,,але5 ментов И 4 и ИЛИ 18. Выход второго элемента И 2 соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ 20. Выход второго элемента ИЛИ 16 соединен с первым входом третьего элемента И 3, второй вход которого соеди0 нен с выходом тринадцатого элемента ИЛИ 27, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ 17, второй вход которого соединен с выходом тринадцатого элемента И 13, а выход-с вторыми входами пятых эле5 ментов И 5 и ИЛИ 19, первые входы которых соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ 18. Выход четвертого элемента И 4 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 16. Выход пятого элемента И 5 сое0 динен с первым входом четырнадцатого элемента ИЛИ 28, второй вход которого соединен с выходом четырнадцатого элемента И 14, а выход - с вторым выходом 38 тестера. Выход пятого элемента ИЛИ 19 соеди5 нен с первым входом шестого элемента И 6,

второй вход которого соединен с выходом

седьмого элемента ИЛИ 21, а выход - с

первым выходом 37 тестера. Выход

с шестого элемента ИЛИ 20 соединен с

0 первыми входами седьмого элемента ИЛИ 21 и четырнадцатого элемента И 14, вторые входы которых соединены с выходом двенадцатого оэлемента ИЛИ 26, первый вход которого соединен с выходом двенад5 цатого элемента И 12, второй вход соединен с вторым входом тринадцатого элемента ИЛИ и с выходом седьмого элемента ИЛИ 24, а третий вход соединен с первым входом одиннадцатого элемента И 11 и с выходом

0 десятого элемента И 10. Выход седьмого элемента И 7 соединен с первым входом девятого элемента И 9 и с вторым входом десятого элемента ИЛИ 24, первый вход которого соединен с выходом восьмого эле5 мента И 8, первый вход которого соединен с первым входом девятого элемента ИЛИ 23 и с выходом, восьмого элемента ИЛИ 22. Выход девятого элемента И 9 соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ 20, второй вход которого соединен с выходом

одиннадцатого элемента И 11, второй вход которого соединен с первыми входами двенадцатого элемента И 12,тринадцатого элемента ИЛИ 27 и с выходом девятого элемента ИЛИ 23. Выход одиннадцатого элемента ИЛИ 25 соединен с первым входом тринадцатого элемента И 13 и с вторыми входами двенадцатого элемента И 12 и тринадцатого элемента ИЛИ 27.

Самопроверяемый тестер для кода 3 из 8 работает следующим образом. При поступлении на его входы 29-36 наборов кода 3 из 8 и при исправности самого тестера на выходах тестера 37, 38 сигналы будут пара- фазными, то есть будут формироваться слова 01 или 10 (см. таблицу, в которой перечислены все 56 наборов кода 3 из 8). Если же на входы 29-36 тестера будут поступать наборы, не принадлежащие множеству наборов кода 3 из 8, то сигналы на его выходах 37, 38 будут одинаковыми, то есть будут сформированы слова 00 или 11. Например, при поступлении на входы 29-36 тестера наборов 10000000, 01000000... 00000001, 11000000... 00000011, а так же набора 00000000, число сигналов логической 1, в которых меньше двух, на выходах 37, 38 тестера будут формироваться слова 00. При поступлении на те же входы тестера наборов 11110000... 11111111, число сигналов логической 1 в которых более трех, на выходах 37, 38 тестера будут формироваться слова 11.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет обнаруживать искажения контролируемого кода 3 из 8, так как в этих случаях сигналы на его выходах будут идентичными.

Предлагаемый тестер обладает также свойством самопроверяемости. Это означает, что любая одиночная неисправность в его схеме вызывает формирование на его выходах 37, 38 идентичных сигналов (слов 00 или 11) на одном или нескольких наборах кода 3 из 8. Например, неисправность константа 0 первого входа элемента И 1 будет обнаружена на наборе 11100000 кода 3 из 8, так как в этом случае на выходах 37, 38 тестера будет сформировано слово 00. Неисправность константа 1 того же входа элемента И 1 будет обнаружена, например, на наборе 01110000 кода 3 из 8, так как в этом случае на выходах 37, 38 тестера будет сформировано слово 11.

Неисправность константа 0 выхода первого элемента ИЛИ 15 тестера будет обнаружена, например, на наборе 11100000, так как в этом случае на выходах тестера будет сформировано слово 00. Неисправность константа 1 выхода того же элемента тестера будет обнаружена, например, на

наборе 00110010 кода 3 из 8, так как в этом случае на выходах 37,38 тестера будет сформировано слово 11.

Можно показать, что и любая другая

одиночная неисправность, которая может возникнуть в схеме заявляемого устройства, будет обнаружена по равенству сигналов на его выходах 37, 38 на одном или нескольких наборах кода 3 из 8.

0

Технико-экономическое преимущество заявляемого тестера заключается в том, что он имеет более простую, а следовательно и более надежную схему. Так, схема заявляе5 мого устройства содержит лишь 28 логических элементов, по сравнению с 30 логическими элементами у прототипа, Кроме того логические элементы заявляемого тестера в общей сложности имеют лишь 58

0 входов, по сравнению с 62 входами тестера- прототипа. Таким образом, надежность заявляемого тестера будет, в среднем, на 10% выше надежности тестера-прототипа Формула изобретения

5 Самопроверяемый тестер для кода 3 из 8, содержащий первые элементы И и ИЛИ, первые и вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами тестера, выход первого злемента И соеди0 нен с первыми входами вторых элементов И и ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго эле5 мента ИЛИ, четвертые элементы И и ИЛИ, первые входы которых являются третьим входом тестера, выход четвертого злемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента

0 ИЛИ соединен с первыми входами пятого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шесто-, го элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом шестого элемен5 та ИЛИ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, восьмой элемент ИЛИ, первый вход которого объединен с первым входом седьмого элемента И и является четвертым входом тестера, вы0 ход восьмого элемента ИЛИ соединен с первыми входами девятого элемента ИЛИ и восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен

5 с вторым входом десятого элемента ИЛИ и первым входом девятого элемента, и одиннадцатый элемент ИЛИ, первый и второй входы которого объединены с одноименными входами десятого элемента И и являются соответственно пятым и шестым входами

тестера, выход десятого элемента И соединен с первым входом одиннадцатого элемента И, двенадцатый элемент И, выход которого соединен с первым входом двенадцатого элемента ИЛИ, тринадцатые и четырнадцатые элементы И и ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности тестера, в нем выход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами четвертых элементов И и ИЛИ, вторые входы восьмого элемента ИЛИ и седьмого элемента И и вторые входы девятого элемента ИЛИ и восьмого и девятого элементов И соответственно объединены и являются соответственно седьмым и вось- мым входами тестера, второй вход второго элемента И подключен -к третьему входу тестера, выход девятого элемента ИЛИ соединен с первыми входами двенадцатого элемента И и тринадцатого элемента ИЛИ и вторым входом одиннадцатого элемента И, выход которого и выход девятого элемента И соединены соответственно с вторым и третьим входами шестого элемента ИЛИ, выход одиннадцатого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами двенадцатого элемента И и тринадцатого элемента ИЛИ и первым входом тринадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами пятого элемента ИЛИ и пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом четырнадцатого элемента ИЛИ, выход десятого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами тринадцатого элемента И и двенадцатого элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, выход соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ и первым входом четырнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, выходы седьмого элемента ИЛИ и четырнадцатого элемента И соединены с вторыми входами соответственно шестого элемента И и четырнадцатого элемента ИЛИ, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами тестера.

Продолжение таблицы