Устройство для контроля счетчиков Советский патент 1980 года по МПК H03K21/34 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительных устройствах.

Известны устройства для контро.ля счет-, чиков, содержащие контролируемые счетчики, триггеры контроля, распределитель импульсов, выполненный в виде матрицы из системы ячеек задержки 1, которые помогут определять номера неисправных счетчиков.

Однако такие устройства, позволяя судить по состоянии триггера об исправности или неисправности цепей переноса в целом, не позволяют находить конкретную неисправную цепь переноса..

Кроме того, указанные устройства контроля имеют ограниченную область применения. Проверка правильной работы счетчиков, основанная на контроле единичных и нулевых сигналов со всех разрядов (дешифрирование единичного или нулевого состояния счетчиков), пригодна для счетчиков, построенных на потенциальных элементах, и не приемлема для счетчиков, построенных на магнитных элементах, например, на ФТЯ.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для контроля счетчиков, содержащее контролируемые счетчики, соединенные последовательно через элементы ИЛИ, импульсный генератор, элемент И, триггер, распределитель уровней, элементы ИЛИ, дещифраторы исходного состояния и дешифраторы максимального заполнения счетчиков, элементы индикации. Выходы контролируемых счетчиков подключены через дешифраторы исходного состояния и дешифраторы максимального значения к входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим элементам индикации и к входам элемента ИЛИ-НЕ. Выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к входу элемента И, второй вход которого подключен к генератору импульсов, третий вход - к выходу триггера. Выход элемента И подключен к распределителю уровней, выходы которого подключены к входам управления реверсом

20 контролируемых счетчиков и к управляющим входам дешифраторов. Вход устройства соединен с входом триггера и с входами установки в исходное состояние контролиpyeMibix счётчиков Ж распр Шлтёля уровней

Недостатками такого устройства для контроля счетчиков яв;ляется ни:зкая достоверность контроля. Так, например, в случа-е сбоя в одном из счетчиков во время заполнения его импульсамиможет произойти его переполнение с записью лишней ёдйнйцьГ в Последующий счетчик. При это1и можёт пройсходить переполнение последующего счетчика с искажением информации стоящего за ним счетчика и т.д. В результате при контроле состояний счетчиков с помощью дещифр а торов максимального значения (дещиф|раторов единиц) элемента ин.цикации будут указывать на неисправность не только того счётчика, в котором произощел сбой,но и на неисправность последующего или последующи х счетчиков, которые нормально функционируют. Аналогичное явление может происходить и прй некоторых нёиН эавн6стях счетчиков, например в процессе счета импульсов один из разрядов счетчика, установивщись в «1 остаётся в едини ч нбмсостоянии, пропуская на выход импульсы, поступающие на его вход.

Недостатком также является ограниченная область применения. Проверка работы СЧёТчШОВ, основанная на контроле их нулевого и единичного состояния с помощью дешифраторов исходного значения и дешифр аторов максимального значения счетчиков,

пригодная для счетчиков, построенных, например, на статических триггерах и не приёмлема для счетчиков, построенных на магнИтных элементах, например, на ФТЯ или интегрирующих трансформаторах .и т.д.

Цель изобрёТёнйя - пбШЩение достоверности контроля и расширения функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля счетчиков, содерягащее генератор пачек импульсов, подключенный через элемент ИЛИ к первым входам контролируемых счетчиков, формирователь одиночного импульса, первый элемент И, и суммирующий триггер, первый выход которого подклкэчён к первому входу первого элемента И, введены блок преобразования пачки импульсов в прямоугольный импульс, первый и второй дополнительные элементы И,элемент задержки и по количеству

Контролируемых счетчиков входные элементы И, первые элементы И контроля, вторые элементы И контроля, первые триггеры контрлГПГет6р йГ-третГёгПяШЙтрШШГЙрЙЧёмвыходы счетчиков подключены к первым входам со ответствующих первых и вторых элементов И контроля, выход каждого счетчика, кроме последнего, подключен также к первому входу входного элемента И последующего счетчика, а первый вход входного элемента И первого счетчика соединен с выходом фо УМйро ватёля одиночного импульса и с вторым входом первого элемента И,

выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход первого входного элемента И соединен с вторым входом первого контролируемого счетчика, вторые входы первых элементов И контроля подключены к

первому выходу блока преобразования пачки импульсов в прямоугольный импульс, вход которого подключен к выходу генератора пачек импульсов, а второй выход - к входу формирователя одиночного импуль са, к первому входу первого дополнительного элемента И и к вторым входам вторых элементов И контроля, при этом выходы первых элементов И контроля соединены с первыми входами соответствующих первых триггеров контроля, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих

вторых элементов И контроля, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих вторых триггеров контроля, подключенных выходами через второй дополнительный элемент И к входу суммирующего триггера, второй выход которого подключен к входу генератора пачек импульсов, к вторым входам первых и вторых триггеров контроля и через элемент задержки к второму.входу первого дополнительного элемента И, выход которого соединен с вторыми входами входных элементов И, подключенных выходами к вторым входам соответствующих контролируемых счетчиков.

Структурная электрическая схема устройства для контроля счетчиков приведена на

J, - чертеже.

Устройство содержит генератор 1 пачек -импульсов, элемент ИЛИ 2, контролируемые счетчики 3, блок 4 преобразования пачки импульсов в прямоугольный импульс, импульсно-потенциальные триггеры 5, 6 контS роля, суммирующий триггер 7, входные элементы И 8, первые элементы И 9 контроля, вторые элементы И 10 контроля, элементы И 11, 12, 13, формирователь 14 одиночного импульса и элемент задержки 15. Выход генератора 1 через элемент ИЛИ 2 подключен к первым входам контролируемых счетчиков 3, выходы которых подключены к первым входам элементов И 9, 10 контроля. Выход каждого счетчика 3 кроме последнего подключен также к первому входу

5 входного элемента И 8 последующего счетчика, а первый вход входного элемента И 8 первого счетчика 3 соединен с выходом формирователя одиночного импульса 14 и,с первым входом элемента ИИ, второй вход

второго ПОДключен к нулевому выходу триггера 7, а выход - ко второму входу элемента ИЛИ 2. Вторые входы элементов И 9 Контроля подключены к первому выходу блока 4 преобразования пачки импульсов в прямоугольный импульс, вход которого соединен с выходом генератора 1, а второй выход - с входом формирователя 14, первым входом элемента И 12 и с вторыми входами элементов И 10 контроля. Выходы элементов И 9 контроля соединены с единичными входами соответствующих триггеров 5 контроля, нулевые выходы которых подключены к третьим входам соответствующих элементов И 10 контроля, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих триггеров 6 контроля, подключенных единичными выходами через элемент И 13 к единичному входу суммирующего триггера 7. Единичный выход триггера 7 подключен к входу генератора 1 пачек импульсов, к нулевым входам триггеров 5, 6 контроля и через элемент задержки 15 - к второму входу элемента И 12. Выход элемента И 12 подключен к вторым входам входных элементов И 8, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих контролируемых счетчиков 3. Принято состояние триггеров, при котором на единичном выходе разрещающий. (высокий) потенциал, за единичное а состояние, при кото-ром на нулевом выходе разрешающий потенциал, за нулевое «О, Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии контролируемые счетчики 3, триггеры контроля 5, 6 и суммирующий триггер 7 устанавливается в нулевое состояние. При этом элементы И 9, 10 контроля закрыты по первым входам низкими выходными потенциалами счетчиков 3. Элементы контроля закрыты также по вторым входам низким потенциалом первото выхода блока 4 преобразования пач;и импульсов в прямоугольный импульс. Элементы И 10 контроля открыты по вторым входам высоким потенциалом второго выхода блока 4 и по третьим входам высокими потенциалами нулевых выходов соответствующих триггеров 5. Элемент И 11 закрыт по первому входу низким выходным потенциалом формирователя 14 и открыт по второму входу высоким потенциалом нулевого выхода триггера 7. Элемент И 12 открыт по первому входу высоким потенциалом второго выхода блока 4 и закрыт по второму входу низким выходным потенциалом элемента задержки 15. Элемент И 13 закрыт низкими потенциалами единичных выходов триггеров б контроля. Входные элементы И 8 закрыты по обоим входам. По команде «Пуск (на чертеже не показана) генератор 1 вырабатывает пачку импульсов, поступающую на вход блока 4 преобразования пачки импульсов, в прямоугольный импульс и через элемент ИЛИ 2 на первые входы контролируемых счетчиков 3. Количество импульсов в цачке выбрано из условия максимального заполнения счетчиков 3 и, например, для двоичных счетчиков равно я- 1, где п - разрядность счетчиков. По появлению на входе блока 4 пачки импульсов на первом его выходе появляется высокий потенциал, открывающий по вторым входам элементы И 9 контроля, а на втором выходе - НИЗКИЙ потенциал, закрывающий по вторым входам элементы И 10 контроля и по первому входу элемент И 12. По окончании пачки импульсов- на первом выходе блока 4 появляется низкий (закрывающий) потенциал, а на втором выходе - высокий (разрещающий) потенциал, по переднему фронту которого на выходе формирователя 14 формируется одиночный импульс. Выходной импульс формирователя 14 поступает через элементы И 11, ИЛИ 2 на входы счетчиков, вызывая их переполнение. Импульсы переполнения счетчиков 3 открывают элементы И 10, выходные сигналы которых устанавливают в единичное состояние соответствующие триггеры 6. При установке в «1 всех триггеров 6 открывается элемент И 13 и устаналивается в единичное состояние суммирующий триггер 7. На этом заканчивается первый цикл работы устройства. В случае сбоя или неисправности одного из счетчиков 3 соответствующий ему триггер 6 контроля не переключается в единичное состояние, и суммирующий триггер 7 остается в нулевом состоянии. При этом, если в результате неисправности импульс переполнения на выходе счетчика 3 появляется во время действия пачки импульсов, то он открывает соответствующий элемент И 9 контроля и устанавливает в единичное состояние триггер 5, который закрывает низким потенциалом нулевого выхода соответствующий элемент И 10. Таким образом, в случае неисправности номер неисправного счетчика определяется по состоянию соответствующего ему триггера 6 контроля, а соответствующий триггер 5 контроля может выдавать дополнительную информацию о неисправности счетчика. По окончании первого цикла работы после установки суммирующего триггера 7 в единичное состояние высоким потенциалом его единичного выхода вторично запускается генератор 1 пачек импульсов, устанавливаются (по переднему фронту потенциала) в «О триггеры 6 контроля и подтверждается нулевое состояние триггеров 5 контроля. Низким потенциалом нулевого выхода триггера 7 закрывается элемент И 11. На время действия второй пачки импульсов на первом выходе блока 4 преобразования вновь будет высокий потенциал, а на втором выходе - низкий. Благодаря элементу задержки 15 элемент И 12 ос тается закрытым на время появления высокого потенциала на втором выходе блока преобразования 4, т.е. от момента окончания первой пачки импульсов и до начала второй пачки импульсов. После повторного запуска генератора 1 пачек импульсов снова начинают заполняться счетчики 3 до максимального значения, при этом снова осуществляется контроль их работы с помощью элементов И 9, 10 контроля и триггеров 5, 6 контроля. В случае неисправности последнего разряда счетчика, когда, например, в процессе счета импульсов первой пачкипоследний разряд, ус; тановившись в «1, остается в единичном

состоянии, пропуская на выход импульсы,

™ °lfK fynat Mflla г ((3д:; npH lTOpTf4iiOM зжолнетгйи счётчика пачек импульса им пуЛБС тГёрёполненйя на его выходе появится

)ТОанйя пачки; в peзyльтate чего откроется соответствующий элемент И 9 контроля и установится в «1 соответствующий триггер 5.

По окончании пачки импульсов на втором выходе блока преобразования 4 появляется высокий потенциал. При этом открываются по вторым входам элементы И 10 контроля, открывается элемент И 12, выходной потенциал которого открывается по вторым входам элементов И 8 и запускается формирователь 14. Выходной импульс формирователя 14 поступает через первый входной элемент И 8 на вход первого счетчика 3 ттёреттоЛНяет его, после чего начинается последовательное переполнение счетчиков 3. При появлении импульсов переполнения на выходах счетчиков 3 открываются соответствующие элементы И 10 контроля и Ьоследовательно устанавливаются в «1 триггеры 6 контроля. Таким образом, по окончании второго цикла работы об исправности цепей переноса можно судить по состоянию триггеров

6. Триггеры 5 контроля могут выдавать дополнительную информацию в случае неисправности последнего разряда счетчика.

Конструктивные особенности предлагаемого технического рещения позволяют:

,,. ,.,.- повысить достоверность контроля за счет того, что стоящие на входе каждого счетчика элементы И остаются закрытыми в течение времени работы устройства (в течение 2 циклов) и открываются только в момент действия последнего импульса, формируе мого формирователем ОДИНОЧНОГО импульса

и вызывающего последовательное переполнение всех счетчиков. Таким обраШм, информация, выдаваемая схемой контроля, будет характеризовать как неисправный только тот ИЗ счетчиков, в котором происходит

сбой или имелась неисправность;

расщирить областъ применения так как анализ правильной работы счетчйкОв осу,i...4,,j..j.

° - еШ1тгёршдайШм из

счетчиков в строго определенное время. Устройств6 может Осуществлять контроль работы счетчиков, построенных как на статических триггерах, так и на любых других эле.ментах.

Формула изобретения

Устройство для контроля счетчиков, содержащее генератор пачек импульсов, подключенный через элемент ИЛИ к первым выходам контролируемых счетчиков, формирователь одиночного импульса, первый элемент И и суммирующий триггер, первый выход которого подключен к первому входу

первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности контроля и расщирения функциональных возможностей, в него введены блок преобразования пачек импульсов в прямоугольный импульс, первый и второй дополнительные элементы

И, элемент задержки и по количеству контролируемых счетчиков входные элементы И, первые элементы И контроля, вторые элементы И контроля, первые триггеры контроля и вторые триггеры контроля, причем выходы счетчиков подключены к первым входам соответствующих первых и вторых элементов И контроля, выход каждого счетчика, кроме последнего, подключен также к первому входу входного элемента И последующего счетчика, а первый вход входного

элемента И первого счетчика соединен с выходом формирователя одиночного импульса и с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход первого входного элемента И соединен с вторым входом первого

контролируемого счетчика, вторые входы

первых элементов И контроля цодключены к первому выходу блока преобразования пачки импульсов в прямоугольный импульс, вход которого подключен к выходу генераj, тора пачек импульсов, а второй выход - к входу формирователя одиночного импульса, к первому входу первого дополнительного элемента И и i вторым входам вторых элементов И контроля, при этом выходы первых элементов И контроля соединены с

5 первыми входами соответствующих первых триггеров контроля, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих вторых элементов И контроля, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих вторых триггеров контроля, подключенных выходами через второй дополнительный элемент И к входу суммирующего ,триггера, второй выход которого подключен ко входу генератора пачек импульсов, ко вторым входам первых и вторых триггеров

5 контроля и через элемент задержки - ко второму входу первого дополнительного элемента И, выход которого соединен со вторыми входами входных элементов И, подключенных выходами к вторым входам соответствующих контролируемых счетчиков.

Источники информации, принятьге во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 1582970, кл. Н 03 К 23/00, 10.10.69.

2.Авторское свидетельство

5 № 518774, кл. G 06 F 11/10. 25.0876 (про.. тотип).