SU1554139A2 - Counter with self-diagnosis - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано дл  проверки правильности функционировани  двоичного счетчика. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  - достигаетс  в результате введени  элемента исключающее ИЛИ 14 и дополнительного элемента ИЛИ 15. Устройство также содержит двоичный счетчик 1 с разр дами 1.1 - 1.4, формирователи 2.1 - 2.4 импульсов, элемент ИЛИ 3, основной одновибратор 4, основные элементы И 5 - 7, триггер 8, формирователи 9, 10 импульсов, элемент 11 задержки, дополнительные одновибраторы 12.1 - 12.3, дополнительные элементы И 13.1 - 13.3, входную шину 16, шину 17 установки, выходы 18.19. В предлагаемом устройстве исключено вли ние отказов, например, одновибратора 4 или элемента 11 задержки на результат контрол  непосредственно двоичного счетчика 1. 1 ил.The invention relates to automation and computing, can be used to verify the correct functioning of a binary counter. The purpose of the invention is to increase the reliability of the control - is achieved as a result of the introduction of an exclusive OR element 14 and an additional element OR 15. The device also contains a binary counter 1 with bits 1.1 - 1.4, shapers 2.1 - 2.4 pulses, element OR 3, main one-shot 4, basic elements And 5 - 7, trigger 8, shapers 9, 10 pulses, delay element 11, additional one-shot 12.1 - 12.3, additional elements And 13.1 - 13.3, input bus 16, installation bus 17, outputs 18.19. In the proposed device, the influence of failures, for example, a single vibrator 4 or a delay element 11 on the result of the control of a binary counter 1. 1 sludge, is excluded.

Description

16sixteen

ютлyoutul

0101

елate

4-four-

СО СОCO SO

гоgo

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, может быть исполь-зёвано дл  проверки пра- вилыюсти функционировани  двоичного счетчика и  вл етс  усовершенствованием устройства но авт.ев, № 1264337The invention relates to automation and computing, can be used to test the rules of operation of a binary counter and is an improvement of the device but auth., No. 1264337

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .The purpose of the invention is to increase the reliability of the control.

Поставленна  цель достигаетс  путем введени  новых конструктивных t (признаков, обеспечивающих исключение вли ни  неисправностей элементов, требуемых дл  контрол  счетчика, на результат контрол  непосредственно счетчика.This goal is achieved by introducing new constructive t (features that ensure the elimination of the influence of the malfunction of the elements required to control the meter on the result of the control of the meter itself.

Па чертеже приведена функциональна  схема четырехразр дного счетного устройства с контролем.The drawing shows a functional diagram of a four-bit counting device with a control.

Па черте/че прин ты следующие обозначени : двоичный счетчик 1 с разр дами 1,1-1,4, формирователи 2.1-2„4, импульсов; элемент ИЛИ 3, основнойThe following symbols are used in the drawing / reading: binary counter 1 with bits 1.1-1.4, drivers 2.1–2 '4, pulses; the element OR 3, the main

тановки в 1 триггера 8. Пр мой вы30settings in 1 trigger 8. For my vy30

одновнбратор 4, первый-третий основные элементы И 5-7; триггер 8j форми-25 Х°Д триггера 8 соединен с первым вы- рователи 9 и 10 импульсов; элемент ходом 18 устройства. Выход второго 1 1 задержки , дополнительные одновиб- раторы 12.1-12,3;.дополнительные элементы И 13.1-13.3; элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ПЛИ 14; дополнительный элемент ИЛИ 15, входна  шина 16, шина 17 установки J выходы 18 и 19,odnovnbrator 4, first-third main elements And 5-7; the trigger 8j of the form-25 X ° D trigger 8 is connected to the first converters 9 and 10 pulses; element stroke 18 of the device. The output of the second 1 1 delay, additional one-shot 12.1-12.3; additional elements And 13.1-13.3; the EXCLUSIVE PLI 14 element; additional element OR 15, input bus 16, bus 17, installation J outputs 18 and 19,

Вход и выход основного одновибратора 4 соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 3 и с инверсным входом первого основного элемента И 5, пр мой вход которого соединен с выходом элемента II1задержки. Пр мые выходы разр дов 1.1-1,4 двоичного счетчика 1 соединены соответственно (. входами формирователей 2.1-2.4 импульсов , выход первого из которых соединен с первым входом элемента ИЛИ 3, Пр мой выход последнего разр да 1,4 двоичного счетчика 1 соединенThe input and output of the main one-shot 4 are connected respectively to the output of the element OR 3 and to the inverse input of the first main element AND 5, whose direct input is connected to the output of the delay element II1. The direct outputs of bits 1.1-1.4 of binary counter 1 are connected respectively (the inputs of drivers 2.1-2.4 pulses, the output of the first of which is connected to the first input of the element OR 3, the direct output of the last bit 1.4 of binary counter 1 is connected

3535

основного элемента И 6 соединен с вт рым выходом 19 устройства.The main element And 6 is connected to the secondary output 19 of the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии после подачи по шине 17 и пульса установки разр ды 1.1-1.4 счетчика 1 и триггер 8 устанавливаютс  в нулевое состо ние , в котором на их пр мых выходах присутствует сигнал О, а на инверсIn the initial state, after feeding through bus 17 and setting pulse, discharge 1.1-1.4 of counter 1 and trigger 8 are set to the zero state, in which on their direct outputs there is a signal O and inverse

4040

4545

ных - сигнал 1м. Единичный потенциал с инверсного выхода триггера 8 ра решает прохождение через элементы И 7 и 11 сигналов. Счетчик 1 срабатыва ет по отрицательному фронту положительного импульса, поступающего с вы хода элемента И 7 после окончани  входного импульса, поступающего на его второй вход по входной пине 16. Формирователи 2„1-2.4 и одновибратор 4 срабатывают по положительному фрон ту импульсов, поступающих соответственно с пр мых выходов триггеров раз р дов 1.1-1,4 после их установки в 1 и с выхода элемента ИЛИ 3. Формирователи 9 и 10 импульсов срабатыв ют по отрицательному фронту положительных импульсов, поступающих на их входы, соответственно после оконтакже с входом формировател  10 импульсов , выход которого соединен с первым входом второго основного элемента И 6, второй вход которого сое- диПен с инверсным входом триггера 8 и с первым входом третьего основного элемента И 7, второй вход которого соединен с входной шиной 16 и с входом формировател  9 импульсов, выход которого соединен с входом элемен45The signal is 1m. A single potential with an inverse trigger output 8 pa solves the passage through the elements And 7 and 11 signals. Counter 1 is triggered by the negative edge of the positive pulse coming from the output of the element 7 after the input pulse arrives at its second input through the input pin 16. The formers 2 ”1-2.4 and the one-shot 4 operate on the positive edge of the pulses received respectively from the direct outputs of the flip-flops of the order 1.1-1.4 after their installation in 1 and from the output of the element OR 3. The formers 9 and 10 pulses are triggered by the negative front of the positive pulses arriving at their inputs, respectively, after the end the same with the pulse driver 10 input, the output of which is connected to the first input of the second main element 6, the second input of which is connected to the inverse input of the trigger 8 and the first input of the third main element 7, the second input of which is connected to the input bus 16 and c the input of the driver 9 pulses, the output of which is connected to the input element 45

5050

ных - сигнал 1м. Единичный потенциал с инверсного выхода триггера 8 ра решает прохождение через элементы И 7 и 11 сигналов. Счетчик 1 срабатыва ет по отрицательному фронту положительного импульса, поступающего с вы хода элемента И 7 после окончани  входного импульса, поступающего на его второй вход по входной пине 16. Формирователи 2„1-2.4 и одновибратор 4 срабатывают по положительному фрон ту импульсов, поступающих соответственно с пр мых выходов триггеров раз р дов 1.1-1,4 после их установки в 1 и с выхода элемента ИЛИ 3. Формирователи 9 и 10 импульсов срабатыв ют по отрицательному фронту положительных импульсов, поступающих на их входы, соответственно после оконта 11 задержки. Выход третьего основ- 5 чани  входнсуо импульса и установкиThe signal is 1m. A single potential with an inverse trigger output 8 pa solves the passage through the elements And 7 and 11 signals. Counter 1 is triggered by the negative edge of the positive pulse coming from the output of the element 7 after the input pulse arrives at its second input through the input pin 16. The formers 2 ”1-2.4 and the one-shot 4 operate on the positive edge of the pulses received respectively from the direct outputs of the flip-flops of the order 1.1-1.4 after their installation in 1 and from the output of the element OR 3. The formers 9 and 10 pulses are triggered by the negative front of the positive pulses arriving at their inputs, respectively, after the end 11 delays. The output of the third base - 5 tani input pulse and installation

ного элемента И 7 соединен с счетным входом двоичного счетчика 1, вход сброса которого соединен г входом ус And 7 is connected to the counting input of the binary counter 1, the reset input of which is connected by the input

10ten

541394541394

тановки в О триггера 8 и с шиной установки 17. Выходы дополнительных элементов И 13.1-13.3 соединены с дополнительными входами элемента ИЛИ 3. Пр мые выходы разр дов 1.1-1.3 двоичного счетчика 1 соединены соответственно с входами дополнительных одно- вибратбров 12.1-12,3, выходы которых соединены соответственно с первыми входами дополнительных элементов И 13.1-13.3, .вторые входы которых соединены соответственно с выходами формирователей 2,2-2.4 импульсов. Первый 5 второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 соединены соответственно с выхода ми основного одновибратора 4 и элемента 11 задержки, а выход соединен с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ 15, первый вход которого соединен с выходом первого основного элемента И 5. Выход дополнительного элемента ИЛИ 15 соединен с входом устThe settings in the About trigger 8 and with the installation bus 17. The outputs of the additional elements AND 13.1-13.3 are connected to the additional inputs of the OR 3 element. The direct outputs of bits 1.1–1.3 of the binary counter 1 are connected respectively to the inputs of the additional single vibrating edge 12.1–12.3 The outputs of which are connected respectively to the first inputs of the additional elements And 13.1-13.3, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the formers of 2.2-2.4 pulses. The first 5 second inputs of the EXCLUSIVE OR 14 element are connected respectively to the outputs of the main one-shot 4 and the delay element 11, and the output is connected to the second input of the additional element OR 15, the first input of which is connected to the output of the first main element AND 5. The output of the additional element 15 is connected with mouth entrance

2020

тановки в 1 триггера 8. Пр мой выХ°Д триггера 8 соединен с первым вы- ходом 18 устройства. Выход второго settings in 1 flip-flop 8. The direct output of the flip-flop of the flip-flop 8 is connected to the first output 18 of the device. Output second

Х°Д триггера 8 соединен с первым вы- ходом 18 устройства. Выход второго X ° D trigger 8 is connected to the first output 18 of the device. Output second

основного элемента И 6 соединен с вторым выходом 19 устройства.the main element And 6 is connected to the second output 19 of the device.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии после подачи по шине 17 и пульса установки разр ды 1.1-1.4 счетчика 1 и триггер 8 устанавливаютс  в нулевое состо ние , в котором на их пр мых выходах присутствует сигнал О, а на инверсIn the initial state, after feeding through bus 17 and setting pulse, discharge 1.1-1.4 of counter 1 and trigger 8 are set to the zero state, in which on their direct outputs there is a signal O and inverse

ных - сигнал 1м. Единичный потенциал с инверсного выхода триггера 8 разрешает прохождение через элементы И 7 и 11 сигналов. Счетчик 1 срабатывает по отрицательному фронту положительного импульса, поступающего с выхода элемента И 7 после окончани  входного импульса, поступающего на его второй вход по входной пине 16. Формирователи 2„1-2.4 и одновибратор 4 срабатывают по положительному фронту импульсов, поступающих соответственно с пр мых выходов триггеров разр дов 1.1-1,4 после их установки в 1 и с выхода элемента ИЛИ 3. Формирователи 9 и 10 импульсов срабатывают по отрицательному фронту положительных импульсов, поступающих на их входы, соответственно после окончани  входнсуо импульса и установкиThe signal is 1m. A single potential with the inverse output of the trigger 8 allows the passage through the elements And 7 and 11 signals. Counter 1 is triggered by the negative edge of the positive pulse coming from the output of the element And 7 after the end of the input pulse arriving at its second input through the input pin 16. The formers 2 ”1-2.4 and the one-shot 4 operate on the positive edge of the pulses coming from the forward pulse the outputs of the trigger bits 1.1-1.4 after they are set to 1 and from the output of the element OR 3. The shapers of 9 and 10 pulses are triggered by the negative edge of the positive pulses arriving at their inputs, respectively, after the end vhodnsuo audio pulse and install

в 0 последнего разр да 1.4 счетчика 1, Одновибраторы 12J-12.3 срабатывают от отрицательного фронта импульсов , формируемых в момент установки в О разр дов 1.1-1.4 счетчика 1 .in 0 of the last bit of 1.4 counter 1, the single-oscillators 12J-12.3 are triggered by the negative edge of the pulses generated when the bits 1 are set in O of bits 1.1-1.4.

При правильном функционировании счетчика только один из его разр дов , исключа  первый, переходит из состо ни  О в состо ние 1, причем предыдущий разр д должен перейти при этом из состо ни  I в состо ние О.With the counter functioning correctly, only one of its bits, excluding the first one, goes from state O to state 1, while the previous bit must go from state I to state O.

В следствие того, что формирователи 2„1-2.4 формируют импульсы по переходам 1 - 0 разр дов 1,1-1.4 счетчика 1 , а одновибраторы 12,1-12.3 формируют импульсы по переходам только разр дов 1.1-1.3 того же счетчика I, то на выходе одного из элементов И 13.1-13.3 возникает положительный импульс (сигнал 1) только в случае, когда один из разр дов (не счита  первого) переходит из состо ни  0м в состо ние 1Due to the fact that the formers 2 "1-2.4 generate pulses in transitions 1 - 0 bits 1.1-1.4 of counter 1, and one-shot 12,1-12.3 form pulses in transitions only bits 1.1-1.3 of the same counter I, then at the output of one of the elements And 13.1-13.3 a positive pulse arises (signal 1) only in the case when one of the bits (not counting the first) switches from state 0m to state 1

л в состо ние , а преТl in condition and preT

дыдущии переходит из состо ни  в состо ние О.the previous goes from state to state O.

Следовательно, при правильной работе счетчика 1 при поступлении каждого импульса по входной шине 6 на выходе элемента ИЛИ 3 формируетс  положительный импульс, запускающий - одновибратор 4, который, в свою очередь , формируй положительный импульс, блокирует на врем  своего действи  работу элемента И 5. В это врем  на другой вход элемента И 5 приходит также положительный импульс (сигнал 1), сформированный формирователем 9 и задержанный элементом 11 задержки ,, В результате на выходе элемента И 5 сохран етс  сигнал О гер 8 сохран ет свое исходное состо ние Сигнал О, снимаемый с его пр мого выхода, свидетельствует на выходе 18 о правильном функционировании счетчика I,Consequently, with the correct operation of counter 1, when each pulse arrives on the input bus 6, a positive pulse is generated at the output of the OR 3 element, a triggering one-vibrator 4, which, in turn, forms a positive pulse, blocks the operation of the element 5 for the duration of its operation. this time, another positive impulse (signal 1), formed by shaper 9 and delayed by delay element 11, also arrives at the other input of element 5. As a result, output signal of element 5 retains the signal O of ger 8 retains its original signal A signal O, taken from its direct output, indicates at output 18 that the counter I, is functioning correctly,

наличи  или отсутстви  сигналов на 25 шине 16. Прэтому при по влении во врем  работы счетчика 1 импульса на выходе одновибратора 4 сигналы на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 14 станов тс  парафазными и на его вы- 30 ходе формируетс  сигнал 1, который через элемент ИЛИ 15 устанавливает триггер 8 в состо ние 1, сигналом О с инверсного выхода которого блокируютс  элементы И 6 и 7 0the presence or absence of signals on bus 25 16. Therefore, when a pulse counter 1 appears at the output of the one-shot 4, the signals at the inputs of EXCLUSIVE SHSh 14 become paraphase and at its output a signal 1 is generated trigger 8 to state 1, the signal O from the inverse output of which blocks the elements 6 and 7 0

Аналогично, при возникновении неисправности константа 1 выхода одновибратора 4 при поступлении на шину 16 устройства входных импульсов после по влени  импульса на выходе эле- и триг- дп мента 11 задержки сигналы па входахSimilarly, when a fault occurs, the constant 1 of the output of the one-shot 4 when the input pulses arrive on the bus 16 after the pulse at the output of the elec- tron and the trigger 11 of the delay signals on the inputs

элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 станов тс  парафазнымн, вследствие чего триггер 8 устанавливаетс  в состо ние 1, работа устройства блокируетс , - 1 на выходе 18 указываетthe EXCLUSIVE OR 14 element becomes paraphase, as a result, the trigger 8 is set to state 1, the device is blocked, -1 at output 18 indicates

3535

АС а сигнал При переходе счетчика 1 из состо - в данном случае о неисправности усAC and signal When the counter 1 transitions, the state - in this case, the fault is

ни  1.„01 в состо ние О,„.О на выходе элемента И 6 формируетс  импульс сигнализирующий на выходе 19 устройства об окончании цикла его работы. При возникновении сбо  в работе счетчика при приходе импульса с входной шины 16 или при возникновении в нем константной неисправности и приходе входного импульса в одном из тактов работы счетчика 1 положительный импульс на выходе элемента ИЛИ 3, а, следовательно, и на выходе одновибратора 4, не по вл етс . В этом слу0Nor 1. "01 into the state O," .O at the output of the element And 6 a pulse is generated signaling at the output 19 of the device that the cycle of its operation has ended. If a counter is malfunctioning when a pulse arrives from the input bus 16 or if a constant fault occurs in it and the input pulse arrives in one of the cycles of counter 1, a positive pulse at the output of the OR 3 element, and, therefore, at the output of the single-oscillator 4, does not appears. In this case

чае положительный импульс с выхода элемента 11 задержки проходит через элементы И 5 и ИЛИ 15 и устанавливает триггер 8 в состо ние 1. Сигналом О с инверсного выхода триггера 8 элементы И 6 и 7 блокируютс  и поэтому счетчик 1 остаетс  в том состо нии,,в котором был зафиксирован сбой (неисправность) в его работе Неисправность счетчика фиксируетс  по сигналу 1 на выходе 18 устройства .In addition, a positive pulse from the output of the delay element 11 passes through the AND 5 and OR 15 elements and sets the trigger 8 to the state 1. With the O signal from the inverse output of the trigger 8, the AND 6 and 7 elements are blocked and therefore the counter 1 remains in that state, in which a failure (malfunction) was recorded in its operation. The failure of the counter is detected by the signal 1 at the output 18 of the device.

При возникновении константныхWhen the occurrence of constant

, неисправностей в схеме устройстваfaults in the device circuit

она работает следующим образом. Пустьt например, возникает неисправность константа 0 выхода формировател  9. Тогда на выходе элемента II задержки , пр мом входе элемента И 5 п на соответствующем входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 посто нно прнсут- 0.it works as follows. Let t, for example, there is a malfunction of the constant 0 of the output of the former 9. Then, at the output of delay element II, the forward input of the AND 5 n element at the corresponding input of the EXCLUSIVE OR element 14 is constantly constant.

ствуют сигналыsignals

независимо отregardless

дп dp

3535

ройства„ Можно показать, что и другие неисправности в схеме устройства, в том числе и неисправности элемента“It can be shown that other faults in the device circuit, including faults of the element

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 фиксируютс  аналогично указанному,EXCLUSIVE OR 14 are fixed in the same way as specified

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключаютс  в больюей достоверности контрол  счетчика, так как неисправности, которые могут возникнуть в схеме контрол  правильности функционировани  счетчика, обнаруживаютс  с Тем самым исключаетс The technical and economic advantages of the proposed device as compared with the prototype consist in the greater reliability of the meter control, since faults that may arise in the meter control circuit of the meter functioning are detected, thereby eliminating

маскировка неисправностей счетчика дефектами , возникающими в схеме его контрол .masking of meter faults by defects arising in its control circuit.

ii

Claims (1)

Формула изобретени  Счетное устройство с контролем по авт.св. № 1264337, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в него введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а в разрыв св зи между выходом первогоClaims of the invention The counting device with the control on the author. No. 1264337, characterized in that, in order to increase the reliability of the control, an EXCLUSIVE OR element is introduced into it, and the gap between the output of the first основного элемента И и входом установки в 1 триггера введен дополнительный элемент ИЛИ, выход и первый и второй входы которого соединены соответственно с входом установки в 1 триггера, с выходами первого основного элемента И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами основного одновибратора и элемента задержки оThe main element AND and the installation input in 1 trigger introduced an additional element OR, the output and the first and second inputs of which are connected respectively to the input of the installation in 1 trigger, with the outputs of the first main element AND and the EXCLUSIVE OR element, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs main one-shot and delay element about