Двоичный счетчик с контролем ошибок Советский патент 1982 года по МПК H03K21/34 

5) ДВОИЧНЫЙ СЧЕТЧИК с КОНТРОЛЕМ ОШИБОК

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для аппаратного контроля узлов цифровых вычислительных машин. Известен двоичный .счетчик с контролем ошибок, содержащий двоичный счетчик, контрольный триггео, D-триггеры по числу разрядов двоичного сметчика, элементы ИЛИ- по числу разрядов двоичного счетчика и элемент И. Известное устройство фиксирует одиноч ные и групповые сбои и одиночные сбои происходящие в период между входными импульсами 1 . Недостатком данного устройства является его относительная сложность, поскольку используется большое количество О-триггеров и элементов ИЛИ. Известен также двоичный счетчик с контролем ошибок, содержащий входную шину, первый и второй элементы И и контролируемый двоичный счетчик, прямые и инверсные выходы разрядов которого соединены соответственно с входами первого и второго элементов И , входная шина соединена с тактовым входом контролируемого двоичного счетчика и дополнительными входами первого и второго элемен-. тов И, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго .делителей на два, входы установки в ноль которых соединены соответственно с выходами второго и первого элементов И, выходы первого и второго делителей частоты соединеиы с входами элемента ИЛИ 2. Недостатком этого устройства является то, что оно не фиксирует сбой, прошедшие в период между входными импульсами,что уменьшает глубину контроля.. Цель изобретения - увеличение глубины контроля. Поставленная цель достигается тем, что в двоичный счетчик с контролем ошибок, содержащий входную шину, первый, второй элементы И и контролируемый двоичный счетчик, прямые и инверсные выходы разрядов которого соединены соответственно с входами первого и второго элементов И, входная шина соединена с тактовым входом контролируемого двоичного счетчика, введены малоразрядный {{двоичный счетчик, третий, четвертый элементы И, элемент неравнозначности и селектор импульсов по длительности, вход которого соединен с выходом элемента неравнозначности, входы которого соединены с выходами третьего и четевртого элементов И, и с прямыми выходами разрядов малоразрядного двоичного счетчика, инверсные выходы разрядов которого и выход второго элемента И соединены с входами четвертого элемента И, входная шина со единена с тактовым входом малоразря ного двоичного счетчика. На чертеже представлена функциональная схема двоичного счетчика с контролем ошибок. Схема включает контролируемый двоичный счетчик 1 с разрядами.-. , малоразрядный двоичный счетчик 2 с разрядами , эле менты 3-6 И элемент 7 неравнозначности, селектор и импульсов по длительности и входную шину 9. Входная шина 9 соединена с такт выми входами счетчиков 1 и 2, прямые и инверсные выходы разрядов 1 счетчика 1 соединены соответственно с входами элементов 3 и t, входы элемента 5И соединены с вы ходом элемента ЗИ ис прямыми вь1ходами разрядов 2 1-2гЗ счетчика 2, и версные выходы разрядов которого и выход элемента iM соединены со входами элемента 6И, выход которого соединен с первым входом элеме та 7 неравнозначности, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента 5И и со входом селектора 8 импульсов по длительнотси. Устройство работает следующим об разом. При подаче сигнала Сброс разря ды , счетчика 1 и м лоразрядного счетчика 2 устанавлива ются в исходное состояние - нулевое 966 4 8 случае правильной работы контролируемого счетчика 1 при подаче по шине 9 импульсов счета через определенный промежуток времени в разРядах счетчика устанавливается код 1.. .1 и с прямых выходов разрядов 1 высокие потенциалы поступают на вход элемента ЗИ, на выходе которого, в случае соападения сигналов на входах, получаем положительный потенциал, поступающий на один вход элемента 5И, на другие входы которого поступают высокие потенциалы с прямых выходов разрядов счетчика 2 и в случае совпадения сигналов на входах- с выхода элемента 5 И получаем потенциал, поступающий на один из входов элемента 7 неравнозначности. Далее, в процессе счета при приходе следующего импульса счета на прямых выходах разрядов счётчика 1 устанавливается код 00...О, а на инверсных выходах разрядов счетчика 1 уста -. навливается инверсный код по отношению к коду на прямых выходах, т.е. код 11.... 1 и с инверсных выходов разрядов счетчика 1 высокие потенциалы поступают на входы элемента 4И, на выходе которого в случае совпадения сигналов на входах получаем потенциал поступающий на один из входов элемента 6 И, на другие входы которого поступают высокие потенциалы с инверсных выходов малоразрядного счетчика 2 и в случае совпадения сигналов с выхода элемента 6 И получаем импульс, поступающий на другой вход элемента 7 неравнозначности, с которого снимаем сигнал, превышающий длительность сигнала на входе, а именно с выхода элемента 7 неравнозначности получавши импульс, равный двойной длительности Т , где Т - период входных импульсов по шине 9), который далее поступает на вход селектора 8 импульсов по длительности, который реагирует тольео на импульсы заданной длительности, а именноимпульсы, равные длительности импульсов Т,и с выхода селектора 8 в этом случае снимается сигнал исправной работы. В случае появления неисправности в работе хотя бы в одном из разрядов счетчика 1 на выходе устройства сигнал исправной работы отсутствует. Рассмотрим случай, когда на входах разрядов счетчика 1 нормальные сочетания выходных уровней, но один из разрядов отрабатывает не все входные сигналы, например. первый разряд не отреагировал на один из входных импульсов, В этом случае с выходов элементов 3 . и И снимаются импульсы, но на выходах элементов 5 и 6И импульсы отсутствуют, так как на их входах сигналы, снимаемые с аыходов элементов 3 и и с выходов разрядов малоразрядного счетчика 2 не сов падают во времени, следовательно, d выхода элемента 7 неравнозначности импульс двойной длительности т отсутствует, т,е, с выхода Селектора 8 импульсов по длительности сигнал исправной работы отсутствует на все время счета, несмотря на то, что произошел единичный сбой. Рассмотрим случай отказа,например второго разряда, когда на прямом выходе на все время счета устанавливается высокий потенициал. В этом случае высокие потенциалы, снимаемые с прямых выходов разрядов 1 счетчика Ц, поступают на входч элемента ЗИ, с выхода которого снимается импульсная последовальност совпадающая во времени с импульсами, снимаемыми с разряда счетчика 1. С выхода элемента 4И снимаем низ кий потенциал, так как на его входах присутствует низкие потенциалы,снимаемые с инверсных выходов разрядов счетчика 1, за исключением сигнала, снимаемого с разряда счетчика 1 - этот низкий потенциал поступает на один из входов элемента 6И, на другие входы второго поступают сигналы, снимаемые с инверсных выходов разрядов малоразрядного счет чика 2, а так как на входе элемента 6И присутствует низкий потенциал, то и с выхода элемента 6И также снимается низкий потенциал, поступающий на один из входов элемента 7 нерав« нозначности, на другой вход которого поступает импульсная последовател ность , полученная с выхода элемента 5И. С выхода элемента 7 неравнозначн ти снимаем импульсную последовательность, причем длительность импульса, полученного с выхода элемента 7 неравнозначности, равна длительности импульса снимаемого с выхода разряда контролируемого счет.чика, которая поступает на вход селектора 8 и который настроен таким образом, что реагирует на импульсы, равные двойной длительности t , таким образом на выходе селектора 8 сигнал исправной работы отсутствует. Контроль работы счетчики в промежутке между счетными импульсами, основан на том,-., что никаких ложных срабатываний одного из разрядов сч тчика 1 не должно быть. В случае сбоя, например при ложном срабатывании одного из разрядов счетчика 1, при проникновении помех на выходе устройства сигнал испра- вной работы отсутствует.. Сигнал исправной работы с выхода селектора 8 импульсов по длительности появляется лишь в том случае, когда на его вход поступает сигнал двойной длительн9сти f , т.е. в два раза превышающий длительность им пульса,полученного с выхода разряда, 1-1 счетчика 1. Предлагаемое устройство характеризуется высокой надежностью и достоверностью контроля как при возникновении внезапных отказов од ного или нескольких разрядов C4etчика , так и в случае сбоя или Jnpir никновения помех.. Формула изобретения Двоичный счетчик с контролем ошибок, содержащий входную шину, первый и второй элементы И и контролируемый двоичный счетчик, прямые и инверсные выходы разрядов -которого соединены соответственно с входами первого и второго элементов И, входная шина соединена с тактовым входом контролируемого двоичного счетчика, о тличающийся тем, что, с целью увеличения глубины контропя, в него введены малоразрядный двоичный счетчик, третий, четвертый элементы И, элемент неравнозначности и селектор импульсов по длительности, вход которого соединен с выходом элемента неравнозначности, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И и с прямыми выходами разрядов малоразрядного двоичного счетчика, инверсные выходы разрядов которого и выход второго элемента И соединены с входами метвертого элемента И, входная шина соедииена с тактовым входом малоразрялНОГ0 двоичного счетчика. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе $ (прототип).

9669 И

Г. Авторское свидетельство СССР ff 6666« 5, кл. Н 03 К 21/3, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР №416883, кл. Н 03 К 21/3, 197