Счетное устройство

Счетное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства . Счетное устройство содержит счетный блок 1.1, блок 2 сравнения, задающий блок 3, группу 7 формирователей импульсов, элементы И 8.1-8.4 и элементы ИЛИ 9.1, 9.2 и 10. Введение счетного блока 1.2, триггеров 5.1 и 5.3 блока 6 контроля и элемента НЕ 11 и образова ние новых функциональных связей позволяет осуществлять контроль работы счетного блока 1.1 и при обнаружении сбоя в его работе автоматически переключиться на работу со счетным блоком 1.2. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. i (Л с J5 IS

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4 Н 03 К 21/40!

i ъi iъ

ОЙИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

И,Е

Ьйс 1! Г. . ;КА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3875107/24-21 (22) 29.03.85 (46) 07.09.86. Бюл. Р 33 (72) В.И. Дронов и И.Ю. Когге (53) 621.374.32(088.8) (56) Патент ФРГ Ф 1279740, кл. 21а 36/22, 1968, Авторское свидетельство СССР

11 554619, кл. Н 03 К 29/00, 1974. (54) С 1ЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления. Цель изобретения — по„.,Я0„„1256195 А 1 вышение надежности работы устройства. Счетное устройство содержит счетный блок 1.1, блок 2 сравнения, задающий блок 3, группу 7 формирова- телей импульсов, элементы И 8.1-8.4 и элементы ИЛИ 9.1, 9.2 и 10. Введе- ние счетного блока 1.2, триггеров

5.1 и 5.3 блока 6 контроля и элемента НЕ 11 и образование новых функциональных связей позволяет осуществлять контроль работы счетного блока 1.1 и при обнаружении сбоя в

его работе автоматически переключиться на работу со счетным блоком 1.2.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1256195

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматического управления, а также в устройствах вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет введения новых конструктивных признаков, позволяющих осуществлять контроль работы первого счетного блока и при обнаружении сбоя в его работе автоматически переключаться на работу с вторым счетным блоком.

На чертеже приведена функциональная схема счетного устройства.

Счетное устройство содержит счетные блоки 1.1 и 1.2, блок 2 сравнения, задающий блок 3, коммутатор 4, триггеры 5.1-5.3, блок 6 контроля, группу 7 формирователей импульсов, элементы,И 8.1-8.4, элементы ИЛИ

9.1, 9.2 и 10, элемент HE 11, входную шину 12, информационные шины 13, выходные шины 14-16.

Информационные шины 13 соединены с входами задающего блока 3, выходы которого соединены с первой груп— пой входов блока 2 сравнения, выход которого соединен с выходной шиной

14 и с управляющим входом задающего блока 3, вход счетного блока 1.2 соединен с первым входом элемента

И 8.2, с выходом элемента HE 11 и входом.I и тактовым входом триггера

5.1 прямой выход которого соединен с вторым входом элементаИ 8.2, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера 5.3, инверсный выход которого соединен с входом К триггера 5.1, с входом управления коммутатора 4 и с первым входом элемента И 8.1, второй вход которого соединен с входной шиной 12 и с входом элемента

HE 11, выход элемента И 8.1 соединен с входом счетного блока 1.1, выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора 4 и с входами блока 6 контроля, выход которого соединен с входом установки нуля триггера 5.1. Выходы счетного блока

1.2 соединены с второй группой вхо— дов коммутатора 4, выходы которого соединены с второй группой входов блока 2 сравнения, прямой и инверсный выходы триггера 5.3 соединены соответственно с выходными шинами

16 и 15.

В блоке 6 контроля прямой и инверсный выходы триггера 5.2 соединены соответственно с первыми входами элементов И 8.4 и 8.3 выходы которых соединены соответственно с входами

К и 7. триггера 5.2 и с входами элемента ИЛИ 10, выход которого соеди-, нен с тактовым входом триггера 5.2 и с выходом блока 6 контроля, входы которого соединены с входами группы 7 формирователей импульсов, выходы нечетных и четных формирователей импульсов из группы 7 соединены соответственно с входами элементов ИЛИ 9.1 и 9.2, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов И 8.3 и 8.4. Блок

6 контроля служит для формирования короткого импульса на выходе при переходе счетного импульса на вход счетного блока 1.1 и правильном функционировании последнего.

Задающий блок 3 состоит из и приемных регистров выполненных на

RS-триггерах, единичные выходы которых поразрядно подключены к первым входам выходных элементов И, объединенных в группы приемным регистром, а вторые входы выходных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а выходы одноименных выходных элементов И каЖдой группы подключены к входам каждого из соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с выходами задающего блока 1.

S-входы RS-триггеров приемных регистров подключены к выходам входных элементов И, объединенных в группы приемным регистром. Первые входы входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, а вторые входы одноименных входных элементов И каждой группы соединены между собой и подключены к соответствующим из п информационным входам задающего. блока 3, (n+1) -й информационный вход которого соединен с третьими входами входных элементов

И и с первым входом дополнительного

55 элемента ИЛИ, второй вхоп которого соединен с управляющим входом задающего блока 3, а выход дополнительного элемента ИЛИ подключен к входу

195 Ь

3 1256

4, так как RS-триггер 5.3, находясь в исходном, нулевом состоянии, подключает на выходы коммутатора 4 первую группу информационных входов.

С выходов коммутатора 4 это слово поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения. В результате этого на выходе блока 2 сравнения фор-, мируется сигнал, который присутствует в течение одного периода следо- 10 вания входных сигналов, поступающих на шину 12 устройства. Сигнал поступает на шину 14 устройства и управляющий вход задающего блока 3, который по заднему фронту этого сигнала выставляет на выходах второе информационное слово.

По приходу очередного сигнала на шину 12 устройства счетный блок

1.1, регистрируя его, нарушает ра- 20 венство на второй группе входов блока 2 сравнения. В результате на выходе блока 2 сравнения формируется задний фронт выходного сигнала, по которому задающий блок 3 выставляет 25 второе информационное слово. А счетные блоки 1.1 и 1.2 по приходу сиг-; налов на шину 12 устройства продолжают заполняться и по приходу очередного импульса, соответствующего конечному значению величины второго информационного слова, выставленного на первой группе входов блока 2 сравнения, иа выходах первого счетного блока 1.1 выставляется второе информационное слово, последнее через коммутатор 4 поступает на вторую группу входов блока 2 сравнения.

В результате на выходе блока 2 сравнения формируется сигнал, который 40 поступает на шину .14 устройства.

Процесс выдачи третьего и последующих информационных слов на шину

14 устройства аналогичен. 45

Шины 14 и 15 устройства управляют индикаторным табло, которое индицирует работу устройства на первом, основном счетном канале или на втором, резервном канале.

При. заполнении первого счетного блока 1.1 сигналами, поступающими на шину 12 устройства, счетный блок

1.1, заполняясь, формирует импульсы на выходах, которые поступают на входы группы 7 формирователей импульсов, которые из импульсов большой длительности формируют на своих выходах импульсы малой длительности.

Импульсы с выходов нечетных фармирователеи импульсов группы 7поступают на входы элемента ИЛИ 9. 1, а счетных импульсов — на входы элемента ИЛИ 9. 2.

С выходов элементов ИЛИ 9.1 и 9.2 импульсы поступают на вхоДы элементов И 8.3 н 8.4,,которые управляясь сигналами, поступающими с выходов

ХК-триггера 5.2; выдают импульсы на входы элементов ИЛИ 1О.

IK-триггер 5.2, переключаясь по заднему фронту импульсов, поступающих с выхода элемента ИЛИ 10, осуществляет слежение за очередностью появления импульсов с выходов счетного блока 1.1.

Импульсы с выхода элемента ИЛИ

10 поступают также íà R-вход 1Ктриггера 5.1, который по переднему фронту поступающего импульса подтверждает нулевое состояние 2К-триггера 5.1 и удерживает его в этом состоянии до тех пор, пока с выходов счетного блока 1;1 поступают сигналы в строго определенной последовательности, так как первый IK-триггер 5.1, управляемый задним фронтом входных импульсов, поступающих с выхода элемента НЕ 11 на информационный вход I и тактовый вход, не переключается в единичное состояние, потому, что в этот момент времени уже присутствует переднчй фронт очередного импульса, поступающего с выхода элемента ИЛИ 10 на Е-вход

IK-триггера 5.1, который удерживает

ХК-триггер 5.1 в нулевом состоянии.

В случае нарушения очередности появления импульсов на выходах элементов 9. 1 и 9.2, связанной со сбоя— ми в работе счетного блока 1.1, происходит автоматическое переключение коммутатора 4 на второй счетный блок, т.е. к второй группе входов блоха 2 сравнения подключается вторая группа информационных входов коммутатора 4, связанная с выходами счетного блока 1.2.

Рассмотрим процесс слежения за работой счетного блока 1.1 и момент переключения устройства с основного канала счетный блок 1.1 на резервный канал (счетный блок 1.2) .

Пусть в данный момент времени очередной сигнал, поступающий на шину 12 устройства, проходя через элемент И 8.2, подготовленный к работе сигналом с инверсного выхода

3 1 последовательного сдвига кольцевого сдвигающего регистра, выполненного на IK-триггерах.

Коммутатор 4 содержит первую группу входных элементов И, первые входы которых соответственно соединены с информационными входами первой группы коммутатора, вторая группа информационных входов которого соединена с первыми входами второй группы входных элементов И соответственно, а управляющий вход коммутатора — с вторыми входами элементов

И первой группы и входом элемента

НЕ, выход которого соединен с вторыми входами второй группы элементов

И, выходы одноименных элементов И первой и второй групп подключены к первому и второму входам соответствующих элементов ИЛИ групп, выходы которых соответственно соединены с выходами коммутатора.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы предлагаемоJ го устройства схема приводится в исходное состояние (шина начальной установки не показана). В результате счетные блоки 1.1 и 1.2 5.1 и

5.2 IK-триггера, 5.3 RS-триггера приемные регистры задающего блока

3 находятся в исходном йулевом состоянии, а в первый разряд кольцевого, сдвигающего регистра задающего блока 3 записывается единица.

Затем по линиям связи из канала передачи информации по ичформационным шинам 13 осуществляется запись в задающий блок 3 и информационных слов, сопровождаемых стробирующим импульсом, поступающим по (п+1)-й информационной шине 13, для получения на выходной шине i4 устройства п заданных чисел.

Задающий блок 3 по переднему фронту стробирующего импульса, поступающего по (n+1)-й информационной шине 13, осуществляет запись первого информационного слова, поступающего по и информационным шинам 13, в первый приемный регистр, так как сигналом с выхода первого разряда кольцевого сдвигающего регистра к работе подготавливается первая группа входных элементов И, выходы которых подключены к S-входам первого приемного регистра, А по заднему фронту стробирующего импульса осу256195 4 ществляется сдвиг единицы во второй разряд кольцевого, сдвигающего регистра.

В результате подготавливается к работе вторая группа входных элементов И, выходы которых подключены к S-входам второго приемного регистра. Затем на информационные входы задающего блока 3 поступает второе

10 информационное слово, сопровождаемое стробирующим импульсом, поступающим по (n+1)-му информационному входу.

Запись второго и последующих ин" формационных слов во второй и после<5 дующие приемные регистры аналогична описанному циклу. После записи n — ro информационного слова кольцевой, сдвигающий регистр находится снова в исходном состоянии, т.е. в первом

20 разряде кольцевого, сдвигающего регистра записывается единица, которая подключает к первым входам элементов

ИЛИ первую группу выходных элементов И, подключенных одними из входов к выходам первого приемного регистра. Таким образом, после записи в задающий блок 3 и информационных слов на выходах задающего блока 3 появляется первое информационное

30 слово, которое поступает на первую группу входов блока 2 сравнения.

После задания информационных слов в задающий блок 3 устройство готово к работе.

Затем по шине 12 устройства поступают сигналы с высокочастотного генератора, которые имеют скважность, равную двум, и высокую частоту генерации, необходимую для обеспечения

40 требуемой точности выдачи временных меток в систему автоматического управления.

Эти сигналы в прямом коде поступают на счетный вход первого счетно45 ro блока 1.1 и в обратном коде через элемент НЕ ii на счетный вход второго, счетного блока 1.2.

Счетные блоки 1.1 и 1.2 начинают заполняться импульсами и по приходу

50 очередного импульса, соответствующего конечному значению величины первого информационного слова, выставленного на первой группе входов блока 2 сравнения, на выходах первого счетноГо

55 блока 1.1 выставляется первое информационное слово. Это слово поступает на1„ информационные входыпервой группыкоммутатора 4и далее на выходыкоммутатора.

7 1256

RS-триггера 5.3, поступает на счетный вход счетного блока 1.1.

Счетнь и блок 1.1 регистрирует сигнал, формируя последний на од ном из нечетных выходов. Сигнал, проходя через группу 7 формирователей импульсов, формирует имПульс малой длительности, который поступает на один из входов элемента ИЛИ 9.1, с выхода которого поступает на вто- 10 рой вход элемента И 8.3, подготовленного к работе сигналом с инверсного выхода IK-триггера 5.2 С выхода элемента И 8.3 через элемент ИЛИ 10 импульс поступает на установочный 15

R-вход ZK-триггера 5.1, по переднему фронту которого подтверждается нулевое состояние первого IK-триггера

5.1, тем самым блокируя работу тактового входа на момент действия вход- 20 ного сигнала, поступающего на шину

12 устройства. В результате ХК-триггер 5.1 остается в нулевом состоянии.

Импульс с выхода элемента ИЛИ tO поступает также на тактовый вход IK- 25 триггера 5.2, который по заднему фронту этого импульса переключается в единичное состояние, запрещая работу элемента И 8.3 и подготавливая к работе элемент И 8.4. 30

Затем в паузе между основными входными сигналами, поступающими на шину 12 устройства, через элемент

НЕ 11 поступает обратный код входного сигнала на вход счетного блока

1.2, информационный I-вход и тактовый вход IK-триггера 5.1. Счетный блок 1.2 регистрирует сигнал, а IK— триггер 5.1 по заднему фронту этого сигнала остается в нулевом состоя- 40 нии, так как в этот момент времени уже появляется передний фронт следующего входного сигнала, поступающего с выхода элемента ИЛИ 10 на

R-вход IK-триггера 5.1, который удер-45 живает IK-триггер 5.1 в нулевом состоянии.

По второму входному сигналу, поступающему на шину 12 устройства, по описанному циклу IK-триггер 5.2 переключается в нулевое состояние, запрещая работу элемента И 8.4 и подготавливая к работе третий элемент И 8.3.

После поступления на шину 12 устройства третьего и четвертого сигналов по описанному циклу второй

XK-триггер 5.2 возвращается в исход195. 8 ное, нулевое состояние. Пятый входной сигнал переключает в единичное состояние IK-триггер 5.2, запрещая работу элемента И 8.3 и подготавливая к работе элемент И 8.4.

Пусть следующий входной сигнал, поступающий на шину 12 устройства, проходя через элемент И 8.1, поступает на счетный вход счетного блока

1.1, но счетным блоком 1.1 не регистрируется. В результате отсутствует сигнал на очередном, четном выходе счетного блока 1. 1, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 9.2.

Это приводит к отсутствию импульса на выходе элемента ИЛИ 10, который не запрещает переключение IK-триггера 5.1 из нулевого состояния в единичное по заднему фронту паузы между входными сигналами, поступающими на шину 12 устройства. Следовательно, по заднему фронry паузы между очередным и следующим входными сигналами, поступающими на шину !2 устройства, IK-триггер 5.4 переключается в единичное состояние и подготавливает к работе элемент И 8.2.

По переднему фронту очередной паузы, поступающей через элемент

И 8.2 и на установочный S-вход RSтриггера 5.3, RS-триггер 5.3 переключается в единичное состояние, запрещая работу элемента И 8.1 и подключая к выходам коммутатора 4 вторую группу информационных входов, связанных с выходами второго счетного блока 1.2.

Таким образом, из-за неисправности в основном канале (счетный блок

1.1), связанной с нарушением очередности появления импульсов на выходах элементов ИЛИ 9.1 и 9.2, работоспособность устройства не нарушается, так как с этого момента основными сигналами, поступающими на шину 12 устройства, являются паузы между входными сигналами, По переднему фронту этих сигналов подтверждается единичное состояние RS-триггера 5.3, а по заднему фронту — единичное состояние IK-триггера 5.1.

Следовательно, обеспечивается нормальная работа устройства при возникновении неисправностей. в основном канале, связанных с выходом из строя элементов в счетном блоке 1.1.

Процесс выдачи информационных слов на шину 14 устройства при раФормула изобретения

Составитель В.Ранов

Редактор И. Шулла Техред А,Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 4836/57 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 12561 боте счетного блока 1.2 аналогичен процессу выдачи при работе счетного блока 1.1.

1. Счетное устройство, содержащее входную шину, первый счетный блок, два элемента И, блок сравнения и задающий блок, выходы которо-i го соединены с. первой группой входов 10 блока сравнения, о т л н ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены информационные шины, блок контроля, коммутатор, элемент НЕ, два 15 триггера и второй счетный блок, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, с выходом элемента НЕ и с входом I и тактовым входом первогО триггера, прямой Вы- 2б ход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в

"1" второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом К 25 первого триггера, с входом управления коммутатора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной и с входом элемента НЕ, выход второ- Эо го элемента И соединен с входом первого счетного блока, выходы которого соединены с первой группой входов коммутатора и с входами блока;

95 10 контроля, выход которого соединен с входом установки нуля первого

1 триггера, выходы второго счетного блока соединены с второй группой входов коммутатора, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, вь которого соединен с управляющим входом задающего блока, входы которого соединены с информационными шинами.

2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок конт" роля содержит группу формирователей импульсов, три элемента ИЛИ, два элемента И и триггер, прямой и ийверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И выходы которых соединены соответственно с входами К и J триггера и, соединены с входами первого элемента, ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом триггера и с выходом блока контроля, входы которого соединены с входами группы формирователей импульсов, выходы нечетных и четных формирователей импульсов из группы формирователей импульсов соединены соответственно с входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов И.