Пересчетное устройство Советский патент 1982 года по МПК H03K23/00 

(5) ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления, а также в устройствах вычи лительной техники. Известно электронное импульсное счетное устройство с произвольной ус тавкой, выдающее: сигнал сравнения после выполнения счета вводимого чис ла с заранее установленным многоразрядным числом, содержащее большое число последовательно соединенных счетчиков с фиксированной уставкой, выдающих соответствующий выходной сигнал после отсчета определенного числа. Количество счетчиков определя ется произведением фиксированных чисел каждого счетчика с фиксированной уставкой. Кроме того, устройство содержит большое число счетчиков с переменной уставкой, каждый из которых избирательно срабатывает от вход ного сигнала соответствующего счетмика с фиксированной уставкой j 1 J. Однако недостатком этого устройства является большое число последовательно соединенных счетчиков с фиксированной уставкой, что снижает надежность работы устройства и требует большого количества оборудования. Известно пересчетное устройство, содержащее первую входную шину, счетный блок, блок сравнения, задаюи ий блок, шины установки, элемент задержки и элементы И, шины установки соединены с информационными входами задающего блока, выходы счетного блока соединены с первой группой входов блока сравнения. Данное устройство по сравнению с указанным отличается простотой схемного решения и малым количеством оборудования f .J. Однако недостатком устройства является то, что перед каждым началом работы в штатном режиме не обеспечи397вается самоконтроль устройства на нормальную работоспособность. Это снижает надежность его работы. Цель изобретения - повышение надежности функционирования. Для достижения поставленной цели в пересчетное устройство, содержащее первую входную шину, счетный блок, блок сравнения, задающий блок, шиныустановки, элемент задержки и элементы И, шины установки соединены с информационными входами задающего блока, выходы счетного блока соединены с первой группой входов блока сравнения, введены регистр , триггер группа элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ, и вторая входная шина, которая соединена с первым входом первого элемента И, второй вход кото|эого соединен с инверсным выходом триггера и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И и с выходом блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами задающего блока, управляющий вход которого соединен с выходом пер вого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего эле мента И, с первым входом второго эле мента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемен та ИЛИ, с выходом четвертого элемента И и с тактовым входом триггера, прямой выход которого соединен с вто рым входом третьего элемента И и с первым входом пятого элемента И, вто рой вход которого соединен с первой входной шиной, выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого Соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соеди нен с управляющим входом блока сравнения с тактовым входом счетного бло ка, вход установки которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, вторые входы групп эле ментов ИЛИ соединены с соответствующими выходами регистра сдвига, такто вый вход и дополнительный выход кото рого соединены соответственно с выхо дом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с последним выходом счетного блока. 3 Это позволяет осуществить самоконтроль устройства перед началом работы устройства в штатном режиме, что повышает надежность работы устройства и достоверность выдаваемой информации на выходе устройства. На фиг. 1 представлена функциональная схема пятиразрядного пересчетного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы пересчетного устройства. На фиг. 1 обозначено: счетный блок 1, блок 2 сравнения, задающий блок 3, регистр k сдвига, группа элементов - ИЛИ, элементы - И, триггер 7, элемент 8 задержки, входные шины 9, 10, шины 11 установки, элементы 12-И ИЛИ. Шины 11 установки соединены с информационными входами задающего блока 3, выходы счетного блока 1 соединены с первой группой входов блока 2 сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами задающего блока 3, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 12 ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом элемента 1 ИЛИ и с выходом элемента 6 2И, первый вход которого соединен с первым входом элемента И и с выходом блока 2 сравнения, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 13 ИЛИ и тактовым входом счетного блока 2, вход установки и последний выход которого соединены соответственно с выходом элемента 8 задержки и с первым входом элемента 6 3 И, выход которотго соединен с вторыми входами элементов 12, 1 ИЛИ и с тактовым входом . триггера 7, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента 6 2 И и с первым входом элемента 6 5 И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входной шиной 10 и первым входом элемента j. 13 ИЛИ,, второй вход которого соединен с выходом элемента 6 4 И, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход элемента 6 4 И сое- динен с вторым входом элемента Ь 1И и с .инверсным выходом триггера 7. вторые входы группы элементов 5 1/ 5. 5 ИЛИ соединены С соответствуюсцими выходами .регистра k сдвига, дополнительный выход и такто1вый вход которого соединены соответственно с вторым входом элемента 6 3 И и выходом элемента 6 1 И, выход элемента 1ч ИЛИ -соединен с входом элемента 8 задержки. На фиг. 2 обозначены временные ди аграммы 15-33 сигналов соответственн на входной шине 9, на инверсном выхо де триггера 7, на тактовом входе сче ного блока 1, на выходах регистра сдвига, состояния блока 2 сравнения на управляющем входе блока 2 сравнения, на выходе блока 2 сравнения, н выходах счетного блока 1, на дополни тельном выходе регистра 4 сдвига, на прямом выходе триг.гера 7 и выходе эл мента 8 задержки. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройства схема приводится в исходное состояни В результате счетный блок 1, регистр Ц, триггер 7 находятся в исходном, нулевом состоянии. Затем по линиям связи из канала передачи информации по шинам 11 осуществляется запись в задающий блок 3 информационных слов для получения на выходе элемента 6 2И п заданных чисел. Задающий блок 3содержит п приемных регистров для хранения п информационных слов .и .сдвигающий регистр, который по фронту сигнала, поступающего на управляющий вход задающего блока 3, осуществляет поочередное подключение к выходам задающего блока 3 приемные регистры. Таким образом, после записи в задающий блок 3 инфор мационных слов на выходах задающего блока 3 отсутствует первое информационное слово, так как отсутствует импульс на управляющем входе задающего блока 3, потому что устройство находится в исходном состоянии. Работа предлагаемого устройства начинается с проведения режима само:проверки, осуществляющего самоконтроль устройства на работоспособность Дли этого на шину 9 поступают импульсы (фиг. 2, диаграмма 15) с частотой следования равной или на порядок больше рабочей частоты устройства ; поступающей по шине 10 устройства. Это позволяет осуществлять самоi контроль устройства на работоспособ. ность за минимальное время. Триггер 7, находясь в исходном нулевом состоянии { фиН. 2, диаграмма 16, подготавливает к работе элементы 6 Г, 6 4 И. Это обеспе3чивает прохождение импульсов через элемент 6 4 И, элемент 13 ИЛИ на тактовый вход счетного блока 1 (фиг.2. диаграмма 17), выполненного на ЗК триггерах, которые по заднему фронту входного импульса пере.ключаются в противоположное состояние, осуществляя регистрацию входных импульсов в счетном блоке 1. Так как регистр ft, выполненный на ЗК триггерах, находится в исход ном, нулевом состоянии(фиг. 2, диа1- раммы 18-22) и на выходах задающего блока 3 также отсутствует информация то на выходах элементов - 5 5 ИЛИ отсутствуют управляющие сигналы, что соответствует выбору по второй группе входов блока 2 сравнения нулевого числа. На первой группе входов блока 2 сравнения со счетного блока 1 также поступает нулевая информация. Это обеспечивает подготовку к работе блока 2 сравнения (фиг. 2, диаграмма 23) и по приходу импульса на управляющий вход блока 2 сравнения (фиг. 2, диаграмма 2), поступающего с шины 9 устройства через элемент 6 4 И и элемент 13 ИЛИ, на выходе блока 2 сравнения появляется импульс (фиг. 2. диаграмма 25J, который через элемент 6 1 И поступает на тактовый вход регистра . По заднему фронту этого импульса регистр Ц переключается в первое положение, формируя сигнал на первом выходе (фиг. 2, диаграмма 18), что соответствует заданию по второй группе входов блока 2 сравнения информационного слова, содержащего единицу в младшем разряде. Счетный блок 1 по заднему фронту первого импульса, поступающего по шине 9 устройства (фиг. 2, диаграмма 15), регистрируя его, переключает первый счетный разряд в единичное состояние (фиг. 2, диаграмма 26), фор мируя на первой группе входов блока сравнения число, содержащее единицу в младшем счетном разряде. Таким образом, к моменту прихода второго импульса, поступающего по шине 9 устройства, блок 2 сравнения подготовлен к работе, и по приходу второго импульса на управляющий вход блока 2 сравнения (фиг. 2, диаграмма 2) на выходе узла 2 сравнения появляется импульс (фиг. 2, диаграмма 25). По заднему фронту этого имульса регистр Ц переключается во . 797 второе положение, формируя сигнал на его втором выходе (фиг. 2, диаграмма 19), что соответствует заданию на входы блока 2 сравнения информаци онного слова, содержащего единицу во втором разряде. Счетный блок 1 по заднему фронту второго импульса, поступающего по ши не 9 устройства, регистрируя его, переключает первый счетный разряд в нулевое состояние, а второй счетный разряд в единичное состояние (фиг, 2 диаграммы 2б, 27), формируя на входа блока 2 сравнения число, содержащее единицу во втором счетной разряде. Таким образом, к моменту прихода третьего импульса, поступающего по шине 9 устройства, блок 2 сравнения подготовлен ю работе, и по пр иходу третьего импульса на управляющий вхо блока 2 сравнения (фиг. 2, диаграмма 2) на выходе блока 2 сравнения появляется импульс (фиг. 2, диаграмма 25). По заднему фронту импульса регистр переключается в тре тье положение (фиг. 2, диаграмма 20) формируя сигнал на его третьем выходе, что соответствует заданию по вхо дам блока 2 сравнения информационного слова, содержащего единицу в третьем разряде. Счетный блок 1 по заднему фронту третьего импульса, поступающего по шине 9 самопроверки устройства, реги стрируя его, переключает первый счет ный разряд в единичное состояние. По заднему фронту четвертого импульса, поступающего по шине 9 устройства, счетный блок 1 формирует на своих выходах число, содержащее единицу в третьем счетном разряде. Таким образом, к моменту прихода пятого импульса, поступающего по шине 9 устройства, блок 2 сравнения подготовлен к работе, и по приходу пятого и ««пуль,са на управляющий вход блока 2 сравнения на выходах блока 2 ср«внен я--поя в-л-яе-тся импуль.с-4ФИГ. 2 диаграмма 25) По заднему фронту этого импульса регистр переключается в четвертое положение (фиг. 2, диаграмма 21), фор мируя сигнал на его четвертом выходе ч-то соответствует заданию по блока 2 сравнения информационного слова, содержащего единицу в четвертом разряде. Счетный блок 1 по. задне му фронту пятого импульса, поступающего по шине 9 устройства, осущест- вляет его регистрацию. Очередные импульсы, поступающие по шине 9 устройства, регистрируются в счетном блоке 1 (фиг. 2, диаграммы 26-30). По заднему фронту восьмого импульса счетный блок 1 формирует на своих выходах число, содержащее единицу в четвертом счетном разряде (фиг. 2, диаграмма 29). По приходу девятого импульса на управляющий вход блока 2 сравнения на выходе бло ка 2 сравнения появляется импульс (фиг. 2, диаграмма 25). По заднемуфронту этого импульса регистр k переключается в пятое положение (фиг. 2, диаграмма 22). Счетный блок 1 по заднему фронту девятого импульса осуществляет его регистрацию (фиг. 2, диаграмма 26). Очередные импульсы, поступающие по шине 9 устройства, регистрируются в счетном блоке 1. По заднему фронту шестнадцатого импульса счетный блок 1 формирует на своих выходах число, содержащее единицу в пятом счетном разряде (фиг. 2, диаграмма 3)- По приходу семнадцатого импульса на управляющий вход блока 2 сравнения на выходе блока 2 сравнения появляется импульс (фиг. 2, диаграмма 25), который поступает на вход регистра 4. По этому импульсу регистр на дополнительном выходе формирует импульс (фиг. 2, диаграмма 31), который поступает на один из входов элемента 6 3 И, подготовленного к работе сигналом, поступающим с последнего выхода счетного блока 1. Импульс выхода элемента 6 3 И поступает на тактовый вход триггера 7 и на управляющий вход задающего блока 3 через элемент 12 ИЛИ. По заднему фронту этого импульса задающий блок 3 на информационных выходах выставляет первое информационное слово, а три|- гер 7 переключается в единичное состояние, запрещая работу элементов 6 1 и 6 И и подготавливая к работе элементы , И, а также формирует сигнал Готовность на выходе триггера 7 (фиг. 2, диаграмма 32. Импульс с выхода элемента 6 3 И поступает также на вход элемента 1 ИЛИ и далее через элемент 8 аа.держки, который обеспечивает задержку импульса на длительность, равную длительности входного импульса 9 (фиг. 2, диаграмма 33), на ный вход счетного блока 1, осуществляя уставку счетного блока 1 в нулевое, исходное состояние. По заднему фронту семнадцатого импульса регистр 4 возвраи(ается в исходное, нулевое состояние (фиг. 2 диаграммы 18-22). На этом режим самопроверки закан чивается и начинается штатный режим работы устройства. Рабочая частота следования входных импульсов, поступающая по шине ,10 через элемент 6 5 И и элемент 13 ИЛИ поступает на та-ктовый вход счетного блока 1. Счетные разряды начинают заполняться и по достижени счетным блоком 1 значения первого и формационного слова, поступаклцего с выходов задающего блока 3 через эле менты ИЛИ на входы бл ка 2 сравнения, подготавливает к ра боте блок 2 сравнения, и по npnxojjy очередного импульса иа управляющий ,- вход блока 2 сравнения на выходе бло ка 2 сравнения формируется импульс, который через элемент 6 2 И по- ступает на выход устройства, а также через элемент 12 ИЛИ на управляю щий вход задающего блока 3, который по заднему фронту этого импульса на выходах выставляет второе информационное число. Импульс с выхода элемента 6 2 И поступает также на элемент 12 ИЛИ и далее через элемент 8 задержки, кото рый обеспечивает заде$ кку импульса, на длительность равную длительности входного импульса, на установочный вход счетного блока 1, осуществляя уставку счетного блока 1 в нулевое состояние. Процесс выдачи второго информационного слова аналогичен указанному циклу. Процесс выдачи п заданных чисел продолжается до выдачи п-го числа. Предложенное техническое решение может также быть использовано при построении пересчетного устройства с любым количеством разрядов в счетном блоке 1. Использование предложенного устройства обеспечивает по сравнению с известными повышение надежности ра боты, так как обеспечивается самоконтроль на работоспособность перед устаневоч- каждым началом работы устройства в 97 59310 штатном режиме. Формула изобретения Пересчетное устройство, содержащее первую входную шину, счетный блок, блок сравнения, задающий блок, шины установки,элемент задержки и элементы И, шины установки соедийены с информационными входами задающего блока, выходы счетного блока соединены с первой группой входов блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, в него введены регистр сдвига, триггер, группа элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ и вторая входная шина, котораясоединена с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера и с первым входом второго элемента И, второй с первым вховход которого соединен н н м дом третьего элемента И и с выходом блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединеныС выходами задающего блока, управляющий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого .элемента ИЛИ, с выходом четвертого элементе И и с тактовым входом триггера, прямой выход KOTOfioro соединен с вторым входом третьего элемента И и с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первой входной шиной, выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим, входом блока-еравнения с тактовым входом счетного блока, вход установки которого соединен с выходом-элемента, заержку, вход которого соединен с выхо- ом второго элемента ИЛИ, вторые вхоы группы элементов ИЛИ соединены с оответствующими выходами регистра сдвига, тактовый вход и дополнительый выход которого соединены соответтвенно с выходом второго элемента И с первым входом четвертого элемен11та И, второй вход которого соединен с последним выходом счетного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент .ФРГ tf 12797 0, кл. 21 а 36/22, 1968. 2,Авторское свидетельство СССР № 55«б19, кл. Н 03 К 29/00, 197 (протр7ип). Г5 0(М1-Ш- Л.

16 Шу//// 7///////////////////

17 5(.Ш.ЯJL%ШЖ

W Jf2b

ts

У7//////////

I

Ш1«Ы. 2 к .%Щ.....-Щ 25 л/2)-М-4-и Ц-{ 26 «rfpj«- -J fe 27 f2pj /////////////гап())JfWfi/)325/12)33 f5)

Д. U-i Ы Y//////////// w. т-Й.ЯЖЙ..... -Ы-fe 7/////////// /////// . fe