Двойчный счетчик со встроеннымКОНТРОлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H03K21/34 

(54) ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК СО ВСТРОЕННЫМ КОНТРОЛЕМ

1

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления.

Известно устройство, содержащее счетчик, селектор, дифференцирующие элементы, формирователи импульсов, триггер 1.

Недостатки устройства - сложность и разнородность состава оборудования.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является устройство, содержащее выходной-элемент ИЛИ и N разрядов счетчика, каждый разряд содержит основной и дополнительный триггеры, два семивходовых пороговых элемента и четыре элемента И, прямой и инверсный выходы основного триггера через первые два элемента И, вторые входы которых соединены с прямым выходом основного триггера предыдущего разряда, подключены соответственно к нулевому и единичному входу дополнительного триггера, прямой и инверсный выходы которого через два других элемента И, вторые входы которых- соединены с инверсным выходом основного триггера предыдущего разряда подключены соответственно к единичному и нулевому входу основного триггера, вхоДы первого порогового элемента подключены к инверсному выходу основного триггера предыдущего разряда, к нулевому и единичному входам дополнительного триггера,, к прямым выходам дополнительного и основного триггеров, к нулевому входу основного триггера и через инвертор - к единичному входу основного триггера, входы второго порогового элемента подключены к прямому выходу основного триггера предыдущего разряда, к единичному входу основного триггера и через инверторы - к нулевому и единичному входу дополнительного триггера, к прямым выходам основного и дополнительных триггеров и к нулевом у входу основного триггера, а выходы всех пороговых элементов соединены со входами выходного элемента ИЛИ 2.

Недостатком устройства является низкая достоверность контроля ввиду того, что значительная часть элементов оборудования не охвачена контролем.

Цель изобретения - повыщение достоверности контроля устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее N разрядов, щины входных сигналов, две тактовые щины, выходную шину, каждый разряд которого содержит блок двойственности по единичному множеству, основной и дополнительный триггеры, первая и вторая тактовые шины соединены с разрешающими входами соответственно основного и дополнительного триггеров, информационный вход последнего соединен с прямым выходом основного триггера, а выходы каждого дополнительного триггера являются выходами счетчика, введен logzN + 1 дополнительных разрядов, содержащих блок двойственности по нулевому множеству, основной и дополнительный триггеры, кроме того, выходные элементы И, ИЛИ и элемент сравнения, выход которого соединен с выходной . шиной, а входы - с выходами элемента ИЛИ и И, входы первого из них соединены с выходами основных разрядов счетчика, а входы второго - с выходами дополнительных разрядов счетчика, в каждом разряде счетчика выходы блоков двойственности каждого основного и дополнительного разрядов соединены с информационным входом основного триггера, а входы - с входными шинами и выходами соответствующих основных и дополнительных разрядов счетчика, причем блок двойственности по нулевому (единичному) множеству содержит выходной элемент ИЛИ, (элемент И), выход которого является выходом данного блока, соответственно элементы И (элементы ИЛИ), выходы которых соединены с входами выходного элемента ИЛИ (элемента И), а входы являются входами данного блока. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого счетчика; на фиг. 2 - логическая сеть, представляющая возможный вариант технической реализации счетчика на три разряда. Двоичный счетчик с встроенным контролем содержит группу из N основных разрядов 1, группу из К дополнительных разрядов 2, тактовую шину 3 и 4, шину 5 ВХОДНЫХ сигналов, группу 6 выходов счетчика, группу 7 выходов дополнительных разрядов, элементы ИЛИ 8, И 9, элемент 10 сравнения и шину 11 выдачи сигнала контроля. Каждый разряд 1 - 1 - 1 - N и 2 - - N + 1- 2 - N + K двоичного счетчика с встроенным контролем состоит из функционального логического элемента 12, основного триггера 13, дополнительного триггера 14. Каждый триггер имеет информационный и разрешающий входы. Основные разряды 1 двоичного, счетчика с встроенным контролем предназначены для подсчета потенциальных сигналов, подаваемых по шине 5 входных сигналов. Дополнительные разряды 2 двоичного счетчика с встроенным контролем, количество которых равно К I logzN + 1 , является контроль№|э1ми. Двоичный код дополнительных разрядов 2 в каждом такте представляет число нулей в основных разрядах 1 счетчика. Функциональные логические элементы 12 предназначены для формирования сигналов возбуждения основных триггеров 13 и реализуются в соответствии с принципом двойственности по единичному множеству для основных разрядов и по нулевому множеству для дополнительных разрядов счетчика. Основные триггеры 13 и дополнительные 14 (двойная память) используются с целью обеспечения устойчивого функционирования двоичного счетчика с встроенным контролем. Назначение тактовых шин 3, 4 заключается в подаче тактовых импульсов для последовательного срабатывания сигнала основных, а затем дополнительных триггеров. Шина 5 входных сигналов предназначена для подачи входных сигналов, подлежащих счету. Группа выходов счетчика 6 предназначена для выдачи результатов счета и выдачи информации о состоянии основных разрядов 1 для образования сигналов контроля. Дополнительная группа 7 выходов предназначена для выдачи инфор.мации о состоянии дополнительных разрядов 2 двоичного счетчика с встроенным контролем для образования сигнала контроля. Элементы ИЛИ 8, И 9 и элемент 10 сравнения предназначены для формирования сигнала контроля об ошибочном функционировании двоичного счетчика с встроенным контролем. Шина 11 выдачи сигнала контроля предназначена для выдачи сигнала контроля. Двоичный счетчик с встроенным контролем работает следующим образом. В каждом такте работы среди выходов группы б имеется хотя бы один выход, на котором логическое значение сигнала равно единице. А среди выходов группы 7 имеется хотя бы один выход, на котором логическое значение сигнала равно нулю. Иоэтому на выходе элемента ИЛИ 8 имеется единичное значение сигнала, а на выходе элемента И 9нулевое. Сигнал контроля об ошибке в работе двоичного счетчика с встроенным контролем на выходе элемента 10 сравнения отсутствует, линия 11 выдачи сигнала контроля не возбуждена. При наличии ошибки в одном из разрядов двоичного счетчика с встроенным контролем формирование сигнала контроля об ошибке в работе счетчика происходит следующим образом. Если в одном из разрядов счетчика произошла ошибка вида 1 , то в следующем такте работы все сигналы на выходах группы 6 принимают нулевые значения. А среди выходов группы 7 попрежнему имеется хотя бы один выход, на котором значение сигнала равно нулю. Поэтому на выходах элементов ИЛИ 8 и И 9 сигналы имеют нулевые значения и элемент 10 сравнения формирует сигнал контроля

об ошибке в работе счетчика. Шина выдачи контрольного сигнала возбуждена.

Если в одном из разрядов двоичного счетчика с встроенным контролем нроизошла ошибка вида , то в следуюш,ем такте работы счетчика все выходы группы 7 принимают единичные значения, и среди группы 6 выходов по-прежнему имеется хотя бы один .выход с единичным значением.

Поэтому на выходах элементов ИЛИ 8 и И 9 сигналы принимают единичные значения и элемент 10 сравнения формирует сигнал контроля об ошибке в работе счетчика.

Преимушеством данного двоичного счетчика с встроенным контролем является то, что объем элементов счетчика, не охваченных контролем, является исключительно небольшим. Не охвачены контролем всего лишь три элемента - 8, 9, 10, которые представляют собой элементы ИЛИ, элемент И, элемент сравнения, соответственно. Следовательно, степень достоверности результата контроля будет значительно выше, чем у известных счетчиков.

Предлагаемый счетчик может быть использован в-контрольно-измерительной аппаратуре, а также в управляюших устройствах автоматизированных систем контроля и управления.

Формула изобретения

первая и вторая тактовые шины соединены с разрешаюшими входами соответственно основного и дополнительного триггеров, информационный вход последнего соединен с прямым выходом основного триггера, а

выходы каждого дополнительного триггера являются выходами счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля , введены I logaN + 1 дополнительных разрядов, содержащих блок двойственности по нулевому множеству,

основной и дополнительный триггеры, кроме того, выходные элементы И, ИЛИ и элемент сравнения, выход которого соединен с выходной шиной, а входы - с выходами элемента ИЛИ и И, входы первого из них

соединены с выходами основных ,,разрядов счетчика, а входы второго - с выходами дополнительных разрядов счетчика, в каждом разряде счетчика выходы блоков двойственности каждого основного и дополнительного разрядов соединены с информационным входом соответствующего основного триггера, а. входы- с входными шинами и выходами соответствующих основных и дополнительных разрядов счетчика.

ИЛИ (элемента И), а входы являются входами данного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

;/

jn

Фиг. 2