Устройство для контроля двоичного счетчика Советский патент 1979 года по МПК H03K21/34 

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно устройство для контроля двоичного счетчика, содержгицее двоичный счетчик, Элементы ИЛИ, дифференцирующие цепочки, элементы задержки и полусумматор l .

При отсутствии нарушения и сбоев входной сигнал распространяется по двоичному счетчику до триггера Т-, который в данный момент находится в положение о . и перебрасывает

1

С единичного

его в положение

выхода триггера с помощью дифференцирующей цепочки получается положительный импульс, который подается на элемент ИЛИ, далее импульс распространяется по цепи индикатора ошибки и подается на вход полусумматора, на другой вход которого поступает сигнал, задержаннБГй элементом задержки, вход которого связан со входом двоичного счетчика, на время равное сумме всех элементов задержек. При нормальной работе счетчика на выходе полусумматора отсутст-вует сигнал ошибки. В случае нарушесбоя

ния или

на

сумматора появляется сигнал ошибки.

2

Недостатком этого устройства является малая надежность.

Известно также устройство для контроля двоичного счетчика, содержащее элемент ИЛИ, связанный через дифференцирующие цепочки с выходами триггеров счетчика, триггеры контроля и схему неравнозначности, причем один из триггеров контро.Пя по счетному входу соединен с выходом элемента ИЛИ, другой триггер - со входом счетчика, а выходы триггеров контроля подключены к схеме неравнозначности 2.

Б

Недостатком этого устройства является то, что в схеме контроля применены элементы (триггер контроля), обладагадие невысокой надежностью за счет сложного схемного построения, что в целом снижает надежность работы устройства контроля.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля двоичного счетлика, содер5жащее двоичный счетчик, вход которого соединен со входом устройства, выход каждого его разряда, кроме нулевогр разряда, соединен с первым входом элемента И данного разряда, выход нулевого разряда соединен через

элемент задержки с первым входом выходног:о элемента И, дополнительный элемент И З .

Недостатком такого устройства является то, что в схеме контроля применены элементы (триггеры), которые сами по себе требуют введения дополнител| ного контроля, так как по сравнению с другими элементами являются менее надежными, в силу сложного схемного построения кроме того, отказ одного из триггерных элементов приводит к нарушению работы схемы контроля работоспособности счетчика.

Существенньлм недостатком этого устройства ;чвляется относительно низкая надежность.

Цель изобретения - увеличение надежности и достоверности контроля двоичного счетчика.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля двоичного счетчика, содержащем двоичный счетчик, вход которого соединен со входом устройства, выход каждого его разряда, кроме нулевого разряда соединен с первым входом элемента Ч данного разряда, выход нулевого разряда соединен через элемент задержки с первым входом выходного элемента И, дополнительный элемент И, выход первого и второго разрядов двоичного .счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного элемента И, выхо которого соединен со вторыми входам выходного элемента И и элемента И третьего разряда, выход которого содинен с третьим входом выходного элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом элемента И первого разряда и со вторым входом элемента И второго разряда, выход которого соединен с пятым входом выходного элемента И и с третьим вхдом дополнительного элемента И, вхо устройства соединен со вторым входом элемента И первого разряда, а выход выходного элемента И соединен с выходом устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для контроля двоичного счетчика применительно к существующей системе элементов на фиг.2 - временная диаграмма при правильной работе устройства; на фиг.З - временная диаграмма в случае кратковременного отказа разряда счетчика.

Устройство содержит элементы И-Н 1-5, элементы НЕ 6-8, элемент задержки 9, счетчик 10, состоящий из, двоичных ячеек И-14.

Устройство работает следующим образом.

Подсчитываемые импульсы с периодом следования Т от генератора тактовой частоты поступают на вход 15

двоичной ячейки 11 младшего разряда счетчика, при этом происходит контроль цепей передачи информации путем установки двоичной ячейки при приходе очередного тактового импульса от генератора тактовой частоты в следующее состояние и передачи сигнала на соответствующие элементы И-НЕ.

В таблицу сведены состояния счетчика до операции счета и после нее с отметками осуществился перенос или нет.

в исходном состоянии на всех основных выходах двоичных ячеек 1114 счетчика 10 установлено двоичное число 0000 .

При приходе первого тактового импульса в двоичных ячейках 11-14 счетчика 10 запишется двоичное число 0001 , при , этом на вьлходе нулевого разряда будет присутствовать высокий уровень (выход 11, фиг.2), а на выходе элемента И-НЕ 1 будет иметь место высокий уровень (выход 1., фиг.2), при приходе второго тактового импульса в ячейках ll-14i счетчика 10 запишется двоичное число 0010, при этом на выходе первого разряда будет присутствовать высокий уровень (выход 12, фиг.2), а на выходе элемента И-НЕ 1 будет иметь место низкий уровень на время действия второго и третьаго тактовых импульсов (выход 1, фиг.2) и,наконец, при приходе пятнадцатого тактового импульса в двоичные ячейки 11-14 счетчика 10

запишется двоичное число 1111 выход 11,12,13,14,фиг.2), с выхода элемента задержки 9 имеем сигнал (выход-9, фиг.2), задержанный на врмя изменения состояния счетчика 10 на инверсное, по отношению к исходному состоянию.

Таким образо , при совпадении сигналов (выход 1, выход 6, выход 7 выход 8, выход 9) на выходе 16 элемента И-НЕ 5 зафиксируется импульс исправной работы счетчика 10 (выход 16, фиг.2) ,

При отказе в работе хотя бы одно из двоичных ячеек 11-14, даже на короткое время, на выходе 16 элемента И-НЕ 5 имеем высокий уровень. Таким образом, импульс исправной работы счетчика отсутствует на все время работы генератора тактовой частоты, хотя отказ был кратковременный.

При кратковременном отказе, например, двоичной ячейки 11, сигналы элементов контроля не совпадают, на выходах элементов имеем: высокий ..уровень (выход 1, фиг.З), высокий уровень (выход 6, фиг.З), низкий уровень (выход 7,фиг.З), низкий уровень (выход 8, фиг.З), с выхода элемента задержки имеем сигнал,заде жанный на время, равное изменению состояния счетчика 10 г исходного на инверсное (выход 9, фиг.З). Таким образом имеем два сигнала несовпадения: с выхода элемента НЕ 7 - низкий уровень и с вывода элемента НЕ 8 - низкий уровень, поэтом на выходе 16 элемента И-НЕ 5 зафиксируется сигнал ошибки - высокий уровень (выход 16, фиг.З) на все время работы генератора тактовой частоты.

Предлагаемое устройство характеризуется простотой, высокой надежнотью и достоверностью контроля при минимальных затратах на дополнительное оборудование для контроля.

Проверка работоспособности счетчка осуществляется за интервал вреМ.ни, определяемый элементом задержки и выбираемый таким образом, чтобы в течение этого времени показание счетчика изменилось на инверсное по отношению к исходному состоянию.

Формула изобретения

Устройство для контроля двоичного счетчика, содержащее двоичный счетчик, вход которого соединен со входом устройства, выход каждого его разряда, кроме нулевого разряда, соединен с первым входом элемента И данного разряда, выход нулевого

разряда соединен через элемент задержки с первым входом выходного элемента И, Дополнительный элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, выход.первого и второго разрядов двоичного счетчика соединены соответственно с первым и в,торым входами дополнительного элемента И, выход которого соединен со вторыми входами выходного

элемента И и элемента И третьего разряда, выход которого соединен с третьим входом выходного элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом элемента И первого разряда

и вторым входом элемента И второго разряда, выход которого соединен с пятым входом выходного элемента И и с третьим входом дополнительного элемента И, вход устройства соединен

со вторым входом элемента И первого разряда, а выход выходного элемента И соединен с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 219897, кл, Q 06 F 11/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 355746, кл. Н 03 К 21/34, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР № 392502, кл. G 06 F 11/00, 1971.

дыход IS