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

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен двоичныйсчетчик со встроенным контролем, содержащий две диодные сборки, два элемента И, два контрольных триггера и элемент ИЛИ 1.

Недостатком этого устройства является сложность построения схемы контроля за счет того, что применены цепи с использованием дополнительного источника импульсов сброса, а именно в цепях установки триггеров счетчика и триггеров контроля в состояние «О и «1, кроме того, снижается время готовности устройства за счет проверки счетчика в статическом состоянии.

Известно также устройство для контроля работы счетчика с потенциальными выходами, содержащее два элемента И, два делителя на 2 и элемент ИЛИ 2.

Данное устройство обладает достаточным быстродействием, но оно лищь частично обнаруживает сбои в работе счетчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для контроля п -разрядного двоичного счетчика, содержащее два элемента И, п входов первого из которых

соединены-соответственно сп прямыми выходами разрядов счётчика, а йходов второго - с п инверсными выходами разрядов счетчика, и элемент задержки 3.

Однако это устройство «е обнаруживает сбои при работе счетчика в процессе счета импульсов, что ограничивает область применения данного устройства.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей за счет обнаружения сбоев в работе устройства.

Цель достигается тем, что устройство для контроля« -разрядного двоичного счетчика, содержащее два элемента И, г входов первого из которых соединены, соответственно, в л прямыми выходами разрядов счетчика, а п входов второго-- с п инверсными выходами разрядов счетчика и элемент задержки введены трехразрядный делитель частоты и элемент И, причем вход контролируемого счетчика соединен с входом трехразрядного делителя частоты, выходы разрядов которого соединены, соответственно, с входами третьего, элемента И, дополнительный вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход третьего элемента И соединен через элемент задержки с П + 1 входом второго элемента И.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3 диаграммы работы.

Устройство содержит делитель 1 частоты, контролируемый двоичный счетчик 2, состоящий из двоичных ячеек 3, элементы И 4-6 и элемент 7 задержки, входная шина 8 и выходная шина 9.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала «сброс двоичные ячейки 3 счетчика 2 и трехразрядного делителя I ча.стоты устанавливаются в исход-, ное нулевое состояние.

В случае правильной работы контролируемого счетчика 2 при подаче на шину 8 импульсов счета через определенный промежуток времени в двоичных ячейках 3 счетчика 2 устанавливается число, соответствующее двоичному числу 1111... 1. С правых выходов двоичных ячеек 3 (фиг. 2, вых.З) высокие потенциалы поступают на вход элемента И 5, на выходе которого, в случае совпадения сигналов на входе, получаем импульс (фиг. 2, вых. 5), поступающий на один вход эле.мента И 4, на другие входы этого элемента поступают высокие потенциалы с основных выходов трехразрядного делителя частоты 1 и в случае совпадения сигналов на входе, с выхода элемента И 4 (фиг. 2, ВЫХ.4) получаем импульс, запускающий элемент 7 задержки (фиг. 2, вых. 7).

Далее в процессе счета при приходе следующего импульса на правых .выходах двоичных ячеек 3 счетчика 2 устанавливается число m , соответствующее двоичному числу 000...О, а на левых выходах двоичных ячеек 3 счетчика 2 устанавливается число к, инверсное по отношению к числу на правых выходах, т. е. двоичное число 11II...1 (фиг. 2, вых . 3), таким образо.м, высокие потенциалы поступают на входы элемента И 6, на другой вход которого поступает импульс с элемента 7 задержки, задержанный на время, равное изменению показания счетчика 2 с прямого п на инверсное m и при совпадении сигналов с выхода 9 элемента. И6 выдается импульс исправной работы контролируемого счетчика (фиг. 2, вых. 9).

Таким образом, когда сигналы, снимаемые с прямых и инверсных выходов двоичных ячеек 2, а также сигналы с выходов элементов И 5, И 4 и эле.мента 7 задержки находятся в зоне исправной работы счетчика, на выходе устройства получае.м импульс исправной работы контролируемого счетчика при этом контроль исправной работы счетчика производится между двумя рабочими циклами по окончании одного и началом другого.

В случае появления неисправности вработе хотя бы одной из двоичных ячеек 3 счетчика 2, на выходе устройства импульс исправной работы отсутствует.

В случае отказа, например, двоичной ячейки второго разряда, на правом выходе которого на все время устанавливается вьь сокий потенциал, и несмотря на то, что 5 элемент И 5, и 4 и элемент 7 задержки срабатывает, элемент И 6 не работает из-за низкого потенциала на другом выходе двоичной ячейки второго разряда.

Таким образом, на выходе 9 элемента

Q И 6 импульс исправной работы отсутствует. В случае отказа двоичной ячейки второго разряда, когда на правом выходе на все время устанавливается низкий потенциал, тогда в 3foM случае элементы И 5, И 4 и элемент 7 задержки не работают, так как

5 сигналы совпадения на входах элементов И 5 И 4 отсутствуют, следовательно, и на выходе элемента 7 задержки имеется низкий потенциал, таким образом, на выходе 9 элемента И 6 импульс исправной работы отсутствует. Рассматривается случай, когда на выходах двоичных ячеек 3 счетчика 2 нормальные сочетания выходных уровней, но одна из двоичных ячеек отрабатывает не все входные сигналы, например, двоичная ячейка первого разряда не отреагировала на один из вход5 ных сигналов (фиг. 3, вых. 3,3),

В этом случае элемент И 5 срабатывает (фиг. 3, вых. 5), но элемент И 4 не работает так как на одном из входов имеется сигнал низкого уровня, следовательно, с выхода

0 элемента И 4 также и.меется сигнал низкого уровня (фиг. 3, вых. 4), таким образо.м, элемент 7 задержки также не срабатывает (фиг. 3, вых. 7), следовательно, и с выхода элемента И 6 импульс исправной работы

5 отсутствует на все время счета, несмотря на то, что произошел единичный сбой.

Контроль работы счетчика в промежутке между счетными импульсами основан на том, что никаких ложн.ых срабатываний одной из двоичных ячеек 3 счетчика 2 не должно

быть.

В случае сбоя, например, при ложном срабатывании одной из двоичных ячеек счетчика при проникновении по.мехи, например по цепям питания,на выходе устройства сигнал исправной работы отсутствует.

Таким образом, отсутствие сигнала в зоне исправной работы счетчика хотя бы одной из импульсной последовательности приводит к отсутствию ,на выходе 9 элемента И 6

импульса исправной работы счетчика.

Предлагаемое устройство, характеризуется высокой надежностью и достоверностью контроля как при внезапных отказах одной или .нескольких двоичных ячеек счетчика, так и в случае, когда двоичные ячейки счетчика имеют нормальные сочетания выходных уровней, но отрабатывают не все входные сигналы, т. е. когда происходит сбой.

Формула изобретения

Устройство для контроля п -разрядного двоичного счетчика, содержащее два элемента И, Г) входов первого из которых соединены, соответственно, с п прямыми выходами разрядов счетчика, а J7 входов второго - с я инверсными выходами разрядов счетчика, и элемент задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обнаружения сбоев в работе устройства, в него введены трехразрядный делитель частоты и элемент И, причем вход контролируемого счетчика соединен с входом трехразрядного

делителя частоты, выходы разрядов которого соединены, соответственно, с входами третьего элемента И, дополнительный вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход третьего элемента И соединен через элемент задержки с т +1 входом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 463113, кл. G 06 F 11/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 416883, кл. Н 03 К 21/34, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР № 219896, кл, G 06 F 11/00, 1968.

П П П П П П П П П П П П П П {1 П р П П П П П П П П П П П П П р П

зах.з п nnnnnnjzihnnnnnnf

.З.

awxj

.

вык.З Вых.Э.

вш.з

Вм.з Вш.з.

выи.з &т.э Вых. 1 вых. 1 St/K.I Вык.5BbK.lt

Ьы%.7-. 8ЫХ..г