Резервированное счетное устройство

Резервированное счетное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах различного назначения. Цель изобретения - повьшение надежности функционирования устройства - достигается за счет введения новых функц ональньгх связей, обеспечивающих регулярную регененерацию информации в нескольких независрмо работающих счетчиках. Один канал резервированного счетного устройства содержит m счетчиков 1.1-1.т,регистр 2, блок 3 записи информации, блок 4 управления, мажоритарные элементы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, распределитель 8 импульсов, счетные входы 9.1-9,2, синхронизирующий вход 10, Сброс 11, управляющий вход 12, информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные синхронизирующие входы 15, выходную информационную шину 16, тактовый выход 17. Структурные схемы блоков записи информации и блока управления и временные диаграммы , -поясняющие работу устройства, приводятся в описании изобретения. 2 3.п. ф-лы 5 4 ил. (Л Ю CuHirp. со СП о 00 со ./7

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц Н 03 К 23/00

- - 3 p?3?/I,g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4082969/24-21 (22) 21.04.86 (46) 07.11.87. Бюл.¹ 41 (72) А.Г.Орехов, 11.П.Гельтман, А.В.Трусов и П.Е.Аленичев (53) 621.374.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1023663, кл. Н 03 К 23/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1099389» кл. Н 03 К 23/00, 1983. (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах различного назначения.

Цель изобретения — повьппение надежности функционирования устройства— достигается за счет введения новых функщ ональных связей, обеспечиваю„„SU„„1350830 А1 щих регулярную регененерацию информации в нескольких независимо работающих счетчиках. Один канал резервированного счетного устройства содержит m счетчиков 1.1-1.m,ðåãèñòð 2, блок 3 записи информации, блок 4 управления, мажоритарные элементы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, распределитель 8 импульсов, счетные входы 9.1-9,2, синхронизирующий вход 10 "Сброс" ll управляющий вход 12, информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные синхронизирующие входы. 15, выходную информационную шину 16, тактовый выход 17, Структурные схемы блоков записи информации и блока управления и временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приводятся в описании изобретения.

2 з и. ф лы, 4 ил, 1350830

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может найти применение в цифровых устройствах различного назначения, 5

Целью изобретения является повышение надежности функционирования, что достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих регулярную регенерацию 10 информации в нескольких независимо работающих счетчиках.

На фиг.1 показана структурная схема одного канала резервированного счетного устройства; на фиг.2 — струк-!5 турная схема блока записи информации; на фиг.3 — структурная схема блока управ, пения; на фиг.4 — диаграмма временных соотношений одного канала резервированного счетного устройства.

Один канал резервированного счетного устройства (фиг.1) содержит m счетчиков 1.1-1.m регистр 2, блок 3 записи информации, блок 4 управления, первый и второй мажоритарные элементы 5 и 6, элемент ИЛИ ?, распределитель 8 импульсов, счетные входы 9.1-9.2, синхронизирующий вход 10, вход "Сброс" 11, управляющий вход 12, 30 информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные синхронизирующие входы 15, выходную информационную шину 16,, тактовый выход 17.

Блок 3 записи информации (фиг.2) содержит элемент ИЛИ 18, инвертор

19, триггер 20, элементы И 21 — 23, тактовый вход 24 первый и второй информационные входы 25 и 26, управ- 40 ляющий вход 27, вход "Сброс" 28, информационный выход 29, тактовый выход 30.

Блок 4 управления (фиг.3) содержит триггеры 31 — 34, элементы И 35

38, элемент ИЛИ 39, инвертор 39, инвертор 40, вход "Пуск" 41, синхронизирующий вход 42, вход "Конец ТИ"

43, вход "Сброс" 44, управляющий вход 45, вход "Начало ТИ" 46, вход 50

"Конец регенерации" 47, тактовый выход 48, сикхронизирующий выход 49, управляющий выход 50.

В каждом канале резервированного счетного устройства информационные обменные входы 14 первого мажоритарного элемента 5 соединены с информационными обменными входами 14 мажоритарного элемента 5 остальных каналов, выход первого мажоритарного элемента 5 соединен с последовательным информационным входом регистра 2, параллельные входы которого соединены с выходами счетчиков 1 ° 1 †1 m тактовый выход 48 блока 4 управления соединен с тактовым входом регистра

2, выходы которого соединены с параллельными входами счечиков 1.1-1.m управляющий выход 50 блока 4 управления соединен с управляющим входом

27 блока 3 записи информации, первый информационный вход 25 которого соединен с выходом старшего разряда регистра 2, а его второй информационный вход 26 соединен с информационным входом 13 устройства, вход 11 устройства "Сброс" соединен с входом

28 "Сброс" блока 3 записи информации и с входом 44 "Сброс" блока 4 управления, управляющий вход 45 которого соединен с управляющим входом

12 устройства, синхронизирующий вход 10 которого соединен с синхронизирующим входом 42 блока 4 управления, с синхронизирующим входом расI пределителя 8 импульсов и с тактовым

24 входом блока 3 записи информации, входы элемента ИЛИ 7 соединены со счетными входами 9.1-9.2 канала устройства и соединены соответственно .со счетными входами счетчиков 1.!в

1.m выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом 41 "Пуск" блока 4 управления, синхронизируюший выход 49 KQToporo соединен с входом второго мажоритарного элемента 6, синхронизирующие обменные входы 15 второго мажоритарного элемента 6 соединены с синхронизирующими обменными входами

15 вторых мажоритарных элементов 6 остальных каналов, выход второго мажоритарного элемента 6 соединен с входом установки в "0" распределителя 8 импульсов, вход разрешения записи регистра 2 соединен с первым выходом распределителя 8 импульсов, второй и предпоследний выходы которого соединены с входами "Начало ТИ" 46 и "Конец ТИ" 43 блока 4 управления, вход 46 "Конец регенерации" блока 4 управления соединен с последним выходом распределителя 8 импульсов и входами разрешения записи счетчиков

1.1-1.m тактовый выход 1.7 устройства соединен с тактовым выходом

30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен

1350830

55 с входом первого мажоритарного эле мента 5.

В блоке 3 записи информации первый вход первого элемента И 21 соединен с тактовым входом триггера 20 и с тактовым входом 24 блока 3 записи информации, второй вход первого элемента И 21 соединен с выходом инвер— тора 19 и с первым входом второго элемента И 22, выход которого соединен с первым входом, элемента ИЛИ 18, первый вход третьего элемента И 23 соединен с первым информационным входом 25 блока 3 записи информации, второй информационный вход 26 которого соединен с вторым входом второго элемента И 32, вход инвертора 19 соединен с вторым входом третьего элемента И 23 и с управляющим входом

27 блока 3 записи информации, вход

28 "Сброс" которого соединен с входом

R-триггера 20, выход первого элемента И 21 соединен с тактовым выходом

30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с выходом триггера 20, информационный вход триггера 20 соединен с выходом третьего элемента И 23.

В блоке 4 управления вход инвертора 40 соединен с тактовым входом первого триггера 31 и с синхронизирующим входом 42 блока 4 управления, вход 41

"Пуск" блока 4 управления соединен с первым входом первого элемента И

35, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 39, вход "Конец регенерации" 47 блока 4 управления соединен с тактовым входом второго триггера 32, выход которого соединен с первым входом второго элемента

И 36, выход инвертора 40 соединен с вторым входом второго элемента И 36, с тактовым входом третьего триггера

33 и с первым входом третьего элемента И 37, второй вход которого соединен с информационным входом первого триггера 31 и с входом "Конец ТИ" 43 блока 4 управления, вход "Сброс" 44 которого соединен с входами R первого 31 и второго 32 триггеров, с входом S третьего триггера 33, с вторым входом элемента ИЛИ 39, с первым входом R четвертого триггера 34, вход 46 "Начало ТИ" блока 4 управления соединен с входом S второго триггера 32 и с первым входом четвертого элемента И 38, выход которого соединен с входом S четвертого триггера

34, выход третьего элемента И 37 соединен с вторым входом R четвертого триггера 34, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 35 и с управляющим выходом

50 блока 4 управления, выход первого триггера 31 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 39, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера 33, выход второго элемента И 36 соединен с тактовым выходом 48 блока 4 управления, управляющий вход 45 которого соединен с вторым входом четвертого элемента И

38, выход третьего триггера

33 соединен с синхронизирующим выходом 49 блока 4 управления, информационный вход второго триггера 32 соединен с потенциалом "Лог.0".

На фиг.4 приведены диаграммы а, б,в,г,д,е,ж,з,и,к,л,м,н,о соответственно сигналов на синхронизирующем входе 10, входе ll "Сброс", синхронизирующем выходе 49 блока 4, на первом, втором и предпоследнем выходах распределителя 8, тактовом выходе 48 блока 4, на последнем выходе распределителя 8, выходе элемента

ИЛИ 7, выходе мажоритарного элемента

5, управляющем входе 12, управляющем выходе 50 блока 4, тактовом выходе

17, информационном входе 13.

Для обеспечения регенерации (восстановления) информации в нескольких, независимо работающих счетчиках необходимо использовать регистр с.количеством разрядов п, равным суммарному количеству разрядов всех m счетчиков, В этом случае распределитель

8 имеет и+2 выхода. Регенерация информации в предложенном устройстве осуществляется в интервале между счетными импульсами разных счетчиков, причем для регенерации информации необходим интервал времени (п+2) Г

Э где п — количество разрядов регистра; "„ — период следования входных синхросигналов. Таким образом, регенерация информации происходит в интервалы времени между счетными импульсами, превышающими (п+2)" . Если интервал времени между счетнымк импульсами велик, то регенерация информации будет происходить периодическим через (n+2),.

1350830 е

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по сигналу

"Сброс" по входу 11 блок 4 управле5 ния и блок 3 записи информации устанавливаются в исходное состояние.

В исходное состояние устанавливаются также счетчики 1.1-1.m и регистр 2, но их установка может быть произведе- 10 на двумя способами. Первый способ установки счетчиков 1.1-1.m и регистра 2 может быть осуществлен по сигналу "Сброс" (не показан), а второй способ — путем записи в регистр 2, а затем и в счетчики 1.1-1.m исходной информации.

Для определенности рассмотрим работу резервированного счетного устройства, имеющего один трехразрядный счетчик (m=1,п=3) в режимах ввода информации, регенерации информации и счета.

Режим ввода информации используется для записи в счетчики исхоцной 25 (в том числе и нулевой) информации, относительно которой в дальнейшем будет идти счет. В этом режиме на управляющий вход 12 устройства (фиг.4л) поступает сигнал, разрешаю- 0 щий в блоке 4 управления через вход

45 прохождение сигнала "Начало ТИ" с второго выхода распределителя 8,импульсов (фиг.4г) через вход 46 и четвертый элемент И 38 блока 4 управления на S-вход четвертого триггера

34. После срабатывания четвертого триггера 34 сигнал с его инверсного выхода через управляющий выход 50 блока 4 управления передается в блок 4О

3 записи информации и переводит его в режим ввода информации, при этом абоненту передаются через первый элемент И 21, тактовый выход 30 блока 3 записи информации и тактовый 45 выход 17 устройства тактовые импульсы (ТИ) (фиг.4н) для съема информации, которая (фиг.4о) поступает через информационный вход 13 устройства, через второй информационный вход 26 блока 3 записи информации, через второй элемент ИЛИ 18, через информационный выход 29 и мажоритарный элемент

5 на информационный вход регистра 2.

По сигналу "Начало ТИ" в блоке 4 управления по входу S переключается в единичное состояние второй триггер

32 и разрешает прохождение через второй элемент И 36 и тактовый выход.

48 (фиг.4ж) ТИ, задержанных относительно ТИ, выданных абоненту для съема информации, на полпериода синхронивирующих сигналов, на тактовый вход "регистра 2.

Так как информация от абонента, поступающая на информационный вход регистра 2, изменяется по фронту ТИ, а запись информации в регистр 2 осуществляется по фронту ТИ, то для обеспечения устойчивой записи информации в регистр 2 необходимо выполнить условие! максимальные задержки в тактовых или информационных трактах каналов не.должны превышать половины периода входной синхрочастоты.

После прохождения и тактов (в схеме трех тактов) в блоке 4 управления переключаются второй 32 и четвертый

34 триггеры, запрещающие передачу

ТИ абоненту и ТИ в регистр 2.

По (n+2) импульсу распределителя

8 импульсов (в схеме по 5 импульсу) (фиг.4,3з) по входу разрешения.записи из регистра 2 в счетчики 1 пере писывается записанная в регистр 2 от абонента информация.

В. режиме регенерации информации процесс регенерации происходит следующим образом. По первому импульсу (фиг.4г) с распределителя 8 импульсов в регистр 2 со счетчика 1 записывается хранящаяся там информация, далее происходят ее прокрутка и восстановление описанным способом и по (n+2) импульсу распределителя 8 импульсов запись восстановленной информации в счетчик 1 из регистра 2.

В блок 4 управления через вход

43 "Конец ТИ" на информационный вход первого триггера 31 поступает (и+1)-й импульс с распределителя 8 импульсов и разрешает формирование на выходе первого триггера 31 импульса (и+2) длительностью в период синхроимпульсов. Указанный сигнал через элемент

ИЛИ 39 поступает на информационный вход третьего триггера 33, где он задерживается на 1/2. периода синхроимпульсов и через синхронизирующий вмход 49 блока 4 управления и второй мажоритарный элемент 6 поступает на вход установки нуля распределителя 8 импульсов (фиг.4в).

Распределитель 8 импульсов устанавливается в исходное состояние, при этом имеющийся на его (n+2) выходе

7 1350830 сигнал прекращается через 1/2 перио- н да входной синхрочастоты (фиг.4з) в

В отсутствие счетных импульсов л по шине 9 процесс регенерации проис- щ ходит периодически с периодом следо- с

5 вания (n+2),, где п — количество и разрядов регистра;, — период вход- в ных синхросигналов. Установка второго мажоритарного элемента 6 вызвана << p необходимостью синхронной работы распределителей 8 импульсов во всех в каналах, в частности тактовые импуль- в сы во всех каналах должны быть синх- ц ронными. 15 В

В режиме счета импульсов появивв шийся счетный импульс прибавляет в единицу в счетчике 1, а также проходит элемент ИЛИ 7 (фиг.4и) через ю вход 41 "Пуск" блока 4 управления, 2 в через первый элемент И 35 и через в элемент ИЛИ 39 поступает на информа- р ционный вход третьего триггера 33, м где осуществляется его "привязка" в к входной синхрочастоте. Привязанный 25 в к входной синхрочастоте сигнал с вы- н хода третьего триггера 33 через вто- м рой мажоритарный элемент 6 устанав- б ливает распределитель 8 импульсов вь в исходное состояние и далее работа Зо в устройства осуществляется аналогично р описанному. м

Для обеспечения восстановления с информации после каждого счетного в импульса необходимо, чтобы период их т следования был бы не менее (n+2) i

35 э ж

При нерегулярном следовании счет- д ных импульсов и при использовании и нескольких счетчиков восстановление т информации происходит только в ин- в тервалах времени между счетными им- б пульсами, превышающими (п+2); P

40 формула изобретения

1 ° Резервированное счетное устройство, содержащее каналы, каждый из которых содержит m счетчиков, блок управления, регистр, блок записи информации, первый мажоритарный элемент, информационные обменные входы которого соединены с информационными обменными входами первых мажоритарных элементов остальных каналов, выход первого мажоритарного, элемента

55 соединен с последовательным информационным входом регистра, параллельные входы которого соединены с выходами счетчиков, тактовый выход блока управлеия соединен с тактовым входом регистра, I

ыходы которого соединены с паралельными входами счетчиков, управляюий вход блока управления соединен управляющим входом блока записи нформации, первый информационный ход которого соединен с выходом таршего разряда регистра, а его втоой информационный вход соединен с нформационным входом устройства, ход устройства "Сброс" соединен с ходами "Сброс" блока записи информаии и блока управления, управляющий ход,которого соединен с управляющим ходом устройства, синхронизирующий ход которого соединен с одноименным ходом блока управления, о т л и ч ащ е е с я тем, что, с целью поышения надежности функционирования, каждый канал дополнительно введены аспределитель импульсов, второй ажоритарный элемент и элемент ИЛИ, ходы которого соединены со счетными ходами канала устройства и со счетыми входами счетчиков, выход элеента ИЛИ соединен с входом Пуск" лока управления, синхронизирующий ход которого соединен с входом торого мажоритарного элемента, синхонизирующие обменные входы второго ажоритарного элемента соединены с инхронизирующими обменными входами торых мажоритарных элементов осальных каналов, выход второго маоритарного элемента соединен с вхоом установки в "0 распределителя мпульсов, синхронизирующий вход коорого соединен с синхронизирующим ходом устройства и тактовым входом лока записи информа ни вход разешения записи регистра соединен с первым выходом распределителя импульсов, второй и предпоследний выходы которого соединены с входами "Начало

ТИ" и "Конец ТИ" блока управления, вход "Конец регенерации" блока управления соединен с последним выходом распредлителя импульсов и с входами разрешения записи счетчиков, тактовый выход устройства соединен с тактовым выходом блока записи информации, информационный выход которого соединен с входом первого мажоритарного элемента.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю. щ е е с я тем, что блок записи информации содержит элемент ИЛИ, инвертор, триггер, первый, второй

1350830

77 S

25о—

77 — дхФупд и третий элементы И, первый вход первого элемента И соединен с тактовыми входами триггера и блока записи информации, второй вход первого эле5 мента И соединен с выходом инвертора и с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента И соединен с первым 10 информационным входом блока записи информации, второй информационный вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вход инвертора соединен с вторым входом третьего 15 элемента И и с управляющим входом блока записи информации, вход "Сброс" которого соединен с входом R триггера, информационный вход триггера соединен с выходом третьегр элемента 20

И, выход первого элемента И соединен с тактовым выходом блока записи информации, информационный выход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера.

3. Устройство по п.I о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, инвертор, вход которого соединен с тактовым входом первого триггера и с синхронизирующим входом блока управления, вход "Пуск" блока управления соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, вход "Конец регенерации" блока управления соединен с тактовым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго эле— мента И, выход инвертора соединен с вторым входом второго элемента И, с тактовым входом третьего триггера и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с информационным входом первого триггера и с входом "Конец ТИ" блока управления, вход "Сброс" которого соединен с входами R первого и второго триггеров, с входом S третьего триггера, с вторым входом элемента ИЛИ, с первым входом. В четвертого триггера, вход "Начало ТИ" блока управления соединен с входом Я второго триггера и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом S четвертого триггера, выход третьего элемента И соединен с вторым входом R четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с управляющим выходом блока управления, выход первого триггера соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера,.выход второго элемента И соединен с тактовым выходом блока управления, управляющий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход третьего триггера соединен с синхронизирующим выходом блока управления, а информационный вход второго триггера соединен с потенциалом "Лог.О".

1350830

Сищр

Л и

ФМ4

Составитель М.Ранов

Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич

Корректор Г.Решетник

Заказ 5298/57

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

4&юг

Фмж

4Е

Улда

Тира к 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5