Пересчетное устройство с контролем Советский патент 1979 года по МПК H03K21/34 

Изобретение относится к вычислительной тех-/ ннке н может быть использовано для контроля правильности функционирования узлов вычислительных устройств.

Известно пересчетное устройство, содержащее двоичный счетчик на триггерах, триггер четности и элемент свертки 1.

К недостаткам этого устройства относятся огранНченные функциональные возможности.

Наиболее близким к-изобретению является пересчетное устройство с контролем, содержащее двоичный счетчик на триггерах, элемент свертки, триггер четности, два элемента И, элемент ИЛИ и полусумматор, выход которого соединен с выходом устройства, а входы соединены с выходами триггера четности и элемента свертки, входы которого соединены с единичными выходами триггеров двоичного счетчика, нулевой выход первого триггера двоишюго счетчика соединен с основным входом элемента ИЛИ, дополнительные входы которого соединены с выходами элементов И, вспомогательные входы каждого элемента И соединены с единичными выходами четных триггеров, предшествующих нечетному триггеру, нулевой выход которого соединен с основным входом данного элемента И 2J.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные воэможности, так как контроль, счетчика осуществляется только в том случае, если перед началом работы счетчика все его триггеры предварительно устанавливаются в нулевое состояние.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в пересчетное устройство с контролем, содержащее двоичный счетчик на триггерах, элемент свертки, триггер четности, два элемента И, элемент ИЛИ, и полусумматор, выход которого соединен с выходом устройства, а входы соединены с выходами триггера четности и элемента свертки, входы которого соединены с единичными выходами триггеров двоичного счетчика, нулевой выход первого триггера двоичного счетчика соединен с основным входом элемента ИЛИ,, дополнительные входы которого соединены с выходами элементов И, вспомогательные входы каждого элемента И соединены с еди1шчными выходами четных триггеров, предоиествующих нечетному триггеру, нулевой выход которого соединен с ос новным входом данного элемента И, дополнител но введены два элемента И-НЕ и дополнительный полусумматор, входы которого соединены с выходами элемента свертки и элемента ИЛИ, U выход дополнительного полусумматора соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом двоичного Счётчика и первым входом второго элемен(Та И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ и входом установки триггера четности, вход сброса которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ. Структурная схема предложенного устройства показана на чертеже. Пересчетаюе устройство с контролем содержит двоичный счетчик 1 на триггерах 2, элемент свертки 3,. триггер 4 четности, два элемента Ц 5 элемент ИЛИ 6, полусумматор 7, два элемента И-НЕ 8 и 9 и дополнительный neiniycyMiSSafbp 10. Выход полусумматора 7 соединен с выходом 11 устройства, а входы соединены с выходами триггера четНости 4 и элемента свертки 3, входы которого соединены с единичными выходами триггеров 2 двоичного счетчика 1. Нулевой выход первого триггера двоичного счетчика 1 соединен с основным входом элемента ИЛИ 6, дополнительные входы которого.соединены с выхо дами элементов И 5. Вспомогательные входы . каждого элемента И 5 соединены с единичными выходами четных триггеров, предшествующих не четному ipmrepy, нулевой выход которого соединен с основным входом данного элемента И 5. Входы дополнительного полусумматора 10 сое диненьг с выходами элемента свертки 3 н элемента ИЛИ 6, а выход дополнительного полусум матора 10 ГсоедНнен с первым входом первого элемента И-НЕ 8, второй вход которого соединен с входом 12 двоичного счетчика 1 и первым Входом второго элемента И-НЕ 9, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ 8 и входом установки триггера четности. 4 вход сброса которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ 9. Элементы ИЛИ .и И служат для предсказания изменения четности кода двоичного счетчика после прибавления очередной счетной едкннцы в соответствии со следующей формулой: р46... (п-1), если п нечетное; Р-Н23%245+2467+ 1246.,. (tvH), если п четное, гдеР - фуНЙция изменения четности, 1, 2,3.. .п - обозначения первого,второго т.д. триггеров двоичного счетчика.. Функция изменения четности Р равна I, если после прибавления следующей единицы четность

674220 кода двоичного счетчика меняется, и равна О в противном случае. Таким образом, функция изменения четности Р позволяет предсказать по коду двоичного счетчика, как изменится четность этого кода после прибавления еще одной единищ.1. Принцип;, работы предлагаемого устройства заключается в том, что предсказывается не изменение четности, а само значение четности кода двоичного счетчика. В таблице приведены значения кодов счетчнка и соответствующих ему кодов на выходах элементов 6, Д 10. Как видно из этой таблицы, на выходе дополнительного полусумматора 10, входами которого являются выходы элементов ИЛИ 6. и элемента свертки 3,в каждом цикле суммирования с единицей формируется код, значения которого представляют собой четность кода счетчика после прибавления очередной еднницы (то есть предсказьшается четность кода счетчика). Устройство функционирует следующим образом. После поступления очередного импульса на вход двоичного счетчика 1 на выходе элемента ИЛИ появляется код, предсказывающий изменение четности кода после прибавления очередной единицы (код в Д воичном счетчике изменяется по задаему фронту счетного импульса). На выходе элемента свертки появляется код, соответствующнй четности кода двоичного счетчика в данном цикле. Эти коды поступают на вход дополнительного полусумматора 10, и на его выходе формируется код, соответствующий четностн кода двоичного счетчика в следующем цикле. По приходу следующего импульса (по его переднему фронту) разрещается срабатывание элементов И-НЕ. Если на выходе дополнительного полусумматора сформирован код 1 ( то есть предсказана единица), то на выходе элемента И-НЕ 8 появится потенциал логического О, а на выходе элемента И-НЕ 9 - логической 1 и трИ1тер четности 4 установится в единнчное состояние (триггер четности 4 срабатывает по логическому О на одном из входов). Если на выходе дополнительного полусумматора 10 сформирован код О (то предсказан нуль), то триггер четности 4 устанавливается в нулевое состояние. Гаким образом, в триггере четности 4 запоминается значение четности, которое соответствует четности кода счетчика в следующем цикле. Это значение сравнивается со значением кода элемента свертки 3 на полусумматоре 7, наличие на выходе которого потенциала 1 (что свидетельствует о несравнении кодов в соответствующий момент времени после окончания переходных процессов в счетчике) свидетельствует о сбое в работе счетчика. предлагаемое устройство выгодно отличается от известнь1х, так как оно позволяет контролировать счетчик с любого исходного состояния, то есть такое устройство не требует предварител ной установки триггеров счетчика в нуль. Необходимость такого контроля возникает практичес ки в любом счетчике, так как весьма часто нуж но предварительно записать в счетчик некоторый код, а затем осуществлять сложение этого кода с единицей. При этом следует отметить, что предлагаемое (устройство практически не усложняется по сравнению с известным ;, так как вместо счетного триггера четности применен более простой триггер с раздельными входами. Пересчетное устройство с контролем может найти широкое применение в аппаратуре контро ля цифровых вьпшслительных устройств. Применение устройства позволит расширить функциональные возможности контроля. Формула изобретения Пересчетное устройство с контролем, содержащее двоичный счетчик на триггерах, элемент свертки, триггер четности, два элемента И, элемент ИЛИ и полусумматор, выход которого соединен с выходом устройства, а входы соединены с выходами триггера четности и элемента свертки, входы которюго соединены с единичными выходами триггеров двоичного счетчика, нулевой выход первого три:ггера двоичного счетчика соединен с основным входом элемента ИЛИ, дополнительные входы которого соединены с выходами элементов И, вспомогательные входы каждого элемента И соединены с единичными выходами четных триггеров, предществующих нечетному триггеру, нулевой выход которого соединен с основным входом данного элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмояшрстей, в него дополнительно введены два элемента И-НЕ и дополнительный полусумматор, входы которого соединены с выходами элемента свертки и элемента ИЛИ, а выход дополнительного полусумматора соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом двоичного счетчика и первым входом второго элемента И--НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ и входом установки триггера четности, вход сброса которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 281903, кл. G06F 11/10, 1970. 2.Ф. Селлерс; Методы обнаружения ошибок в работе.ЭЦВМ, М., Мир, 1972, с. 201-203, рис. 11.2.