SU1099389A1 - Многоканальное резервированное счетное устройство - Google Patents

Description

выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управлени  и. его входом высокой частоты, который соединен с тактовыми входами первого D -триггера, регистра и входом инвертора- , выход которого соединен с тактовым входом второго D -триггера, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D -триггера и входом установки блока управлени .

Изобретение относитс  к импульсной технике, а именно к счетчикам электрических импульсов и может быт использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в частноети в устройствах отсчета временнЕлх интервалов. Известно многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее в каждом канале триггерные счетчики и мажоритарные элементы, входы которых подключены к выходам счетчиков, пр мые входы соединены с J -входамиj а инверсные - с k входагли триггеров каждого счетчика 1. Недостатками данного устройства  вл ютс  то, что число мажоритарных элементов и триггеров равно числу разр дов счетчика, а это в многоразр дных и многоканальных устройст вах приводи к большой избыточности оборудовани , кроме того, устройство не обеспечивает последовательного ввода и вывода информации. Наиболее близким к; предложенному  вл етс  многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее k мажоритарных элементов и k каналов, каждый из которых содержит счетчик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по И которого соединены соответственно с входом и выходом инвертора , а выход элемента И-ИЛИ канала, где ,2,...,К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов 2J . Недостатком известного ycтpoйcтв  вл етс  относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает предустановку с помс цью последовательного кода. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  последовательного вывода и ввода информации, поставленна  цель достигаетс  те что в многоканальное резервированное счетное устройство, содержащее k мажоритарных элементов и к кана лов, каждый,из которых содержит сче чик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по и которого соединены с входом и выходом инвертора соответственно, а выход элемента И-ИЛИ М-го канала, где ,2,...,К, соединен с М -ми входами всех мажоритарных элементов, в каждый канал дополнительно введены последовательно-параллельный регистр , триггер и блок управлени ; параллельные входы регистра соединены с выходами счетчика, парашлельные входы которого соединены с вы-. ходами регистра, выход старшего разр да которого соединен с вторым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ, последовательный вход регистра соединен с D-входом триггера и выходом- соответствующего мажоритарного элемента, выход канала соединен с выходом триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра, а также с выходом синхронизации блока управлени , управл ющий выход которого соединен с управл ющими входами регистра и с етчика, счетный вход которого соединен с счетным выходом блока управлени , коммутационный, выход которого соединен с входом инвертора, вход сброса триггера соединен с входом установки канала, который соединен с входом установки блока управлени , входы высокой частоты, смены информации и записи которого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход которого соединен с вторым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ, Кроме того, блок управлени  каждого канала содержит первый и второй R5 -триггеры, первый и второй D-триггеры, регистр, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и инвертор , вход установки первого R5 -триггера соединен с входом записи блока управлени , инверсный выход первого RS -триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены с входом смены информации блока управлени  и D -входом первого D триггера соответственно, выход котот рого соединен со счетным выходом блока управлени  и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с коммутационным выходом блока управлени  и пр мым выходом первого R5 -триггера, вход сброса которого соединен с входами сброса регистра и второго RS -триггера, также с выходом второго D -триггер информационный вход которого соединен с выходом старшего разр да регистра , информационный вход и выход первого разр да которого соединены с выходом элемента ИЛИ и входом уст новки второго К5 -триггера соответ ственно, выход которого соединен с управл ющим выходом блока управлени  и первым входом второго элемента И , выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управлени  и его выходом высокой частоты, которы соединен с тактовыми входами первого О -триггера, регистра и входом инвертора, выход которого соединен с тактовым входом второго О -тригг ра, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D триггера и входом установки блока управлени , На фиг.1 изображена схема одного канала многоканального резервированного счетного устройстваJ на фиг 2 - структурна  схема блока управле ни  j -на фиг.З и 4 - временные диаграммы , по сн ющие, работу устройства . Многокансшьное резервированное счетное устройство содержит k мажоритарных элементов k и k каналов , каждый из которых содержит счетчик 2, инвертор 3, элемент И-ИЛ 4, первые входы первой и бторой групп входов по И которогр соединены с входом и выходом инвертора 3 соответственно, а выход элемента ИИЛИ 4 М -го канапа, где М 1,2,... соединен с М - ми входами всех мажоритарных элементов . Каждый канал содержит последовательно-параллельный регистр 5, триггер 6 и блрк 7 управлени , паргшлельные входы регистра 5 соединены с выходами счетчика 2, параллельные входы которого соединены с выходами регистра 5, выход старшего разр да которого соединен с вторым входом первой группы входов и И элемента И-ИЛИ 4, последовательный вход регистра соединен с Р -входом триггера б и выходное соответствующего мажоритарного элемента , выход 8 канала соединен с выходом триггера 6, тактовый вход КОТОРОГО соединен с тактовым входом регистра 5, а так же с выходом 9 синхронизации блока управлени , управл ющий выход 10. которого соединен с управл ющими входами регистра 5 и счетчика 2, счетный вход которого соединен со счетным входом 11 блока управлени , коммутационный выход 12 которого доединев с входом инвертора 3, вход сброса триггера б соединен с входом 13 установки канала, который соединен с входом 14 установки блока управлени , входы 15 высокой частоты, схемы информации 16 и записи 17 ко- торого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход 18 которого соединен с вторым входом второй группы входов по И элемента ИИЛИ 4. БЛОК 7 управлени  каждого канала содержит первый 19 и второй 20 R5 -триггеры, первый 21 и второй 22 D -триггеры, регистр 23, первый 24 и второй 25 элементы И, элемент ИЛИ 26 и инвертор 27, вход установки первого R5 -триггера 19 соединен с входом записи блока 7 управлени , инверсный выход первого RS -триггера 19 соединен с первым входом первого элемента И 24, второй вход и выход которого соединены с в-ходом 16 смены информации блока 7 управлени  и D входом первого D -триггера 21 соответственно, выход которого соединен со счетным выходом 11 блока 7 управлени  и первьлм входом элемента ИЛИ 26, второй выход которого соединен с коммутационным выходом 12 блока 7 управлени  и пр мым выходом первого RS -триггера 19, вход сброса которого соединен с входами сброса регистра 23 и второго R5 триггера 20, а также с выходом второго D -триггера 22, информационный вход которого соединен с выходом старшего разр да регистра 23, информационный вход и выход первого разр да которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 26 и входом установки второго R5 -триггера 20, выход которого соединен с управл ющим выходом 10 блока 7 управ лени  и первым входом второго элемента И 25, выход и второй вход которого соединены с выходом 3 синхронизации блока 7 управлени  и его входом 15 высокой частоты соответственно , КОТОРЫЙ соединен с тактовыми входами первого D -триггера 21, регистра 23 и входом инвертора 27, выход которого соединен с такто вым входом второго D -триггера 22, установочный вход которого соединен с входом сброса первого D. триггера 21 и входом 14 установки блока 7 управлени . Работу устройства по сн ют временные диаграммы, представленные на фиг.З, где сигнал 28 на входе высокой частоты 15, сигнал 29 на « входе 16 схемы информации,, сигнал 30f

на входе 17 записи сигнал 31 на выходе 10 управлени } сигнал 32 на синхронизирующем выходе 9j сигнал 33 на счетном выходе 11, сигнал 34 на коммутационном выходе 12 сигнал 35 на кодовом выходе 18 J сигнал 36 на выходе элемента И-ИЛИ 4 J сигнал 37 на выходе мажоритарного элемента 1 М ; .сигналы 38 - 41 на выходе ре;гистра 5, сигнал 42 на выходе 8 уст ,ройства, сигналы 43 - 46 на выходах счетчика 2,

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии D -триггер 6 и блок 7 управлени  могут находитьс  в произвольном состо нии, эт может вли ть на работу устройству. Поэтому в первоначальный момент по входу 13 установки исходного состо ни  D -триггер б и блок 7 управлени  устанавливаютс  в определенном состо нии.

Работу устройства можно раздепить На следующие этапы.

Режим ввода информации. Сигнал, поступающий с входа 17 записи на блок 7 управлени , вырабатывает по коммутационному выходу 12 сигнал, открывающий элемент И-ИЛИ 4, и информаци  в последовательном коде с кодового входа 18 через элемент ИИЛИ 4 и мажоритарный элемент .т-упает на последовательный вход регистра 5 и D -вход триггера б.

Qднoвpeмeннo блок 7 управлени  по выходу 10 управлени  переводит регистр 5 в последовательный режим работы, а счетчик 2 в параллельный и вырабатывает N -синхроимпульсов, где N - число разр дов счетчика 2 и регистра 5, которые поступают на синхронизирующий вход регистра 5 и триггер б..

В регистр 5 записываетс  инЛормаци  и одновременно перезаписываетс  в счетчик 2. Одновременно записываетс  информаци  в триггер б и выдаетс  по выходу 8 абоненту.

После записи инЛормации в регист 5 блок 7 управлени  по коммутационному выходу 12 закрывает элемент ИИЛИ 4 и переводит счетчик 2 в последовательный режим работы, а регистр 5 - в параллельный.

Таким образом, происходит надежный ввод информации в счетЧ:ик 2.

Режим счета. Блок 7 управлени  осуществл ет временную прив зку импульсов поступающих в блок 7 управлени  по входу 16 смены информации к импульсам высокой частоты. Переприв занные импульсы поступают на вход счетчика 2 по счетному выходу 11 блока 7 управлени . Счетчик 2 отсчитывает информацию, котора  одно- временно перезаписываетс  в регистр 5

Выдача информации и ее сравнение. После смены инЛормации в счетчике 2 и перезаписи содержимого счетчика 2 в регистр 5. блок 7 управлени  по выходу 10 управление переводит регистр 5 в последовательный режим работы/ , асчетчик 2 -. в параллельный и вырабатывает N - синхроимпульсов, которые по синхронизирующему выходу 9 подаютс  на синхронизирую1-дий вход регистра 5, содержимое которого через элемент И-ИЛИ 4 (так как блок управлени  по коммутационному выходу 12 закрывает, а через инвертор 3 открывает элемент И-ИЛИ 4) поступает на мажоритарный элемент , Уже скорректированна  мажоритарным элементом 1 |Л информаци  поступает на последовательный вход регистра 5, корректиру  содержимое регистра 5 и содержимое счетчика 2, так как счетчик 2 находитс  в параллельном режиме работы, и поступает на вход триггера б. Далее откорректированна  информаци  прив зываетс  к поступающим на синхронизирующий вход триггера 6 синхроимпульсам и выд 1етс  по выходу 8 абоненту.

Таким образом, обеспечен надежный прием и выдача выходной информации , а также сравнение информации, накопленной в счетчике 2 и коррекции его при сбо х.

Работу блока 7 управлени  по сн ют временные диаграммы, представленные на фиг,4, где/ в гнал 47 на входе высокой частоты 15, сигнал 48 на входе записи 17, сигнал 49 на входе смены информации 16, сигнал 50 на коммутационном выходе 12, сигнал 51 на выходе первого элемента И 24, сиг нал 52 на счетном выходе 11, сигнал 53 на выходе элемента ИЛИ 26, сигналы 54 57 на выходах регистра 23, сигнал 58 на инверсном выходе Э триггера 22, сигнал 59 на выходе 10 управлени , сигнал 60 на синхронизирующем выходе 9.

Блок 7 управлени  работает следующим образом,

I) -триггеры 21 и 22, RS -триггеры 19 и 20 и регистр 23 в исходном состо нии могут находитьс  в произвольном состо нии, которое в первоначальный момент может вли ть на работу устройства. Поэтому в первоначальный момент по входу установки исходного состо ни  14 D -триггер 21 и 22 устанавливаютс  в нулевое состо ние. Нулевое состо ние D -триггера 22 определ ет также нулевое состо ние регистра 23 и RS -триггеров 19 и 20.

Импульс записи с шины входа записи 17 переводит R5 -триггер 19 в единичное состо ние и на коммутацион- / ном выходе 12 устанавливаетс  логи-, ческа  1, котора  через элемент ИЛИ 26 поступает на вход регистра 23. По положительному фронту синхроимпульсов с входа 15 высокой частоты регистр 23 переходит в единичное состо ние, устанавлива  R5 -триггер 20 также в единичное состо ние. На выходе 10 управлени  по вл етс  логическал 1, а элемент 25 открат дл  прохождени  синхроимпульсов с входа J.5 высокой частоты на синхрониэирукниий выход 9. Число разр дов регистра 5 определ ет число синхроимпульсов , поступающих на синхрониэиругадий вьтчод 9. После перехода старшего разр да регистра 23 в единичное состо ние на инверсном выходе D -триггера 22 спуст  половину периода импульса высокой частоты вырабатываетс  импульс отрицательной пол рности задержка на половину периода происходит потому, что синхроимпульсы на D -триггере 22 инверсны по отнош нию к синхроимпульсам на регистре 2

С72

R&

D1 DN

V

.

С J за счёт инвертора .27, который обнул ет регистр 23 и RS -триггеры 19 и 20, т.е. переводит выход 10 управлени  из единичного в нулевое состо ние и- закрывает элемент И25, т.е. прекращает выработку синхроимпульсов на синхронизирукадий выход 9). По приходу импульса с входа смены информации 16 элемент И 24 открыт, т.е. импульс с входа смены информации прив зываетс  в D -триггере 21 к Импульсам высокой частоты и через элемент ИЛИ 26 подаетс  на вход ре гистра 23. Далее регистр 23 по первому синхроимпульсу с входа высоко частоты 15 переходит в единичное состо ние, перевод  тем самым R5триггер 20 в единичное состо ние. Выход 10 управлени  переходит в единичное состо ние, а элемент И 25 открыт дл  прохождени  синхроимпульсов и весь цикл повтор етс . Таким образом, обеспечиваетс  как счет так и ввод и вывод информации из устройства, что расшир ет его функциональные возможности.

10

11

8

.С

J)

12

ТП/ П

/У

n

1-м

фие.1

I

tb J es cs

J

«M/t

г

V. ец

ь, «о «

«Л ч;

. ем

- 5

RS V .

к. $

«л

5i$

к

ч.

.

t

TJTriJTJTjnjTJlJlJlJlJTJTJT n

-L-T--

Claims (2)

1.. МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ СЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО,содержащее К мажоритарных элементов и К каналов, каждый из которых содержит счетчик, инвертор, элемент И-ИЛИ, первые входы первой и второй групп входов по И которого соединены соответственно с входом и выходом инвертора, а выход элемента И-ИЛИ м-го канала, где М=1,2,...,К, соединен с М-ми входамй всех мажоритарных элементов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных ' возможностей путем обеспечения последовательного ввода и вывода информации, в каждый канал дополнительно введены последовательно-параллельный регистр, триггер и блок управления, параллельные входы регистра соединены с выходами счетчика, параллельные входы которого соединены с выходами регистра, выход старшего разряда которого соединен с вторым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ/ последовательный вход регистра соединен с D -входом триггера и выходом соответствующего мажоритарного элемента, выход канала соединен с выходом триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра, а а также с выходом синхронизации ,блока управления, управляющий выход /которого соединен с управляющими •входами регистра и счетчика, счетный вход которого соединен со счетным выходом блока управления, коммутационный выход которого соединен с входом инвертора, вход сброса триг.'гера соединен с входом установки канала, который соединен с входом установки блока управления, входы высокой частоты, смены информации и записи которого соединены с одноименными входами канала, кодовый вход которого соединен с вторым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления каждого канала содержит G первый и второй R5 -триггеры, первый и второй Г -триггеры, регистр, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и инвертор, вход установки первого RS-триггера соединен с входом записи блока управления, инверсный выход первого RS-триггера соединен с первым входом первого элемента И, { второй вход и выход которого соедийены соответственно с входом смены ' информации блока управления и D - ί входом первого D -триггера, выход которого соединен со счетным выходом блока управления и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с коммутационным выходом блока управления и прямым выходом | .первого RS-триггера, вход сброса соединен с входами сброса регистра и второго RS-триггера, а также с выходом второго D -триггера, информационный вход которого соединен с выходом старшего разряда регистра, информационный вход и выход первого разряда которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и входом установки второго RS-триггера, выход которого соединен с управляющим выходом блока управления и 'первым входом второго элемента И, £1Ы 0993891099389 выход и второй вход которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управления и. его входом высокой частоты, который соединен с тактовыми входами первого D -триггера, регистра и входом инвертора·, выход которого соединен с тактовым входом второго D -триггера, установочный вход которого соединен с входом сброса первого В -триггера и входом установки блока управления.