DE2327352A1

DE2327352A1 - Selbsttestende pruefschaltung

Info

Publication number: DE2327352A1
Application number: DE2327352A
Authority: DE
Inventors: William Caswell Carter; Aspi Bamanshaw Wadia
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-06-20
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1974-01-10
Also published as: JPS5118444A; GB1420787A; DD107155A5; DE2327352C3; JPS5224366B2; CA992210A; IT987429B; BR7304557D0; DE2327352B2; FR2190294A5; US3784977A; JPS571019B2; JPS4944643A

Description

Böblingen, den 24. Mai 1973

Anmelderin: International'Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: YO 971 086

Selbsttestende Prüfschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttestende Schaltung zur Prüfung, ob von η binären Eingangsvariablen mindestens i und höchstens k den Wert 1 besitzen.

Es ist bekannt, die in elektronischen Rechenanlagen verwendeten Vergleichs- und booleschen Schaltungen dazu zu benutzen, um zwei verschiedene Arten von Funktionen zu realisieren, nämlich die Gleichheitsfunktion (=) und die Funktion "größer oder gleich (>)" oder umgekehrt die Funktion ."kleiner oder gleich (<_)". Die booleschen Funktionen, zur Implementierung der Funktion "größer oder gleich {>)" werden Schwellwertfunktionen genannt. Ein Schalter für Computeranwendungen kann von der mathematischen Analyse her als Eingabe/Ausgabe Daten benutzen, die genau genug sind, um Funktionen zu steuern, die als Eingabe Meßergebnisse benutzen, die ungenau sind und dazu tendieren, innerhalb eines wohldefinierten Bereiches zu liegen, z.B. größer oder gleich A, aber kleiner oder gleich B. Diese Verwendung kann gemessen werden durch die Benutzung von Schwellwertfunktionen. Insbesondere sind diese Faktoren wichtig bei der Erkennung von richtigen anstelle von falschen Mustern. Es ist offensichtlich, daß Fehler in einer \ Schwellwertschaltung, die bei der Mustererkennung verwendet wird, die Erkennung ungültig machen.

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Wenn zur Steuerung Computer verwendet werden, wird ihre Zuverlässigkeit in zunehmendem Maße wichtig, insbesondere bei Realzeitanwendungen. Daher müssen die Eingabe- und Meßschaltungen geprüft werden. Außerdem überwachen solche Computer ihre eigene Konfiguration und Zuverlässigkeit. Bei dieser überwachung ist die Verwendung von Schwellwertfunktionen ein sehr wichtiges Merkmal. Die Entwicklung von solchen Schalt- und Steuerverfahren ist Gegenstand ausgiebiger Untersuchungen gewesen. In diesem Zusammenhang wird auf das US-Patent 3 665 418 verwiesen. Eine wichtige Forderung für Schwellwertschaltungen besteht darin, daß sie selbst auch prüfbar sein sollten. Eine andere wichtige Anwendung für Schwellwertschaltungen stellt die Schwellwertdecodierung von Informations codes dar. ^

Bisher ist angenommen worden, daß die Schwellwertschaltungen bei den vorher genannten Anwendungsfällen eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit aufwiesen als der Rest des Systems. Daher ist angenommen worden, daß die Schwellwertschaltungen nicht überprüft zu werden brauchten und den "harten Kern" eines Systems bildeten, d.h., den Teil, der ordnungsgemäß arbeiten mußte, um eine richtige Arbeitsweise des ganzen Systems zu gewährleisten. Jedoch ist diese Annahme mit dem gegenwärtigen Aufkommen von sehr zuverlässigen Systemen nicht länger haltbar. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine selbsttestende Prüfschaltung anzugeben, die in der Lage ist, Fehler in den Schwellwertschaltungen eines Computersystems eines Zeichenerkennungssystems, eines Decodiersystems oder eines ähnlichen elektronischen Überwachungssystems zu erkennen.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine selbsttestende Schaltung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine erste Schaltung vorgesehen ist, die entsprechend der booleschen Gleichung

^(ci,n'^di,n^{) = (i}n-^ei,n~l ^(al '^a2 ' ' * * '⁴W '^an ^ei-l ,n-1 ^(al '^a2 ' · · · '^an

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aufgebaut ist, bei der die linke Seite das Wertepaar (0,1) oder (1,0) annimmt, wenn mindestens k der η Eingangsvariablen den Wert 1 aufweisen, während die linke Seite der Gleichung bei Nichterfüllung der genannten Bedingung das Wertepaar (0,0) annimmt,

daß c. das Ergebnis einer ODER-Verknüpfung darstellt, das ι _fn .

durch Verknüpfen der Ausgangssignale von (.) UND-Gliedern (133 bis 143) erhalten wird, deren jedem i der η Eingangsvariablen a.,,...,a zugeführt werden, .

daß für die ODER-Funktion c. die Gleichung gilt:

ι ,n

c. „ = a a. a_o...a. ν a. a. a„...a. , a... ν...ν ä* a^ .,..a„ _n ι,η nl2 ι η 1 2 i-l l+l η n-i n-1

und für die Funktion d. die boolesche Gleichung gilt:

ι ,n

d. = a a a_o...a. . ν a a, a_o...a. -a. v. . .v a„ a„ ·,.,. ..a„ i,n η l 2. l-i η l ζ χ—2. χ η n-1+l η-1

daß eine zweite Schaltung vorgesehen ist, die entsprechend der booleschen Gleichung

(g, ,h, ) = (ä" ν f , , (a. ,... ,a .), a ν f . , ,(a, ,...a ,) ^yk,n' k,n η n~k,n-l 1' ' n-1 ' η n-k-l,n-l 1' n-1

aufgebaut ist, in der f, eine Funktion ist, die den Wert 0 an-

nimmt, wenn mindestens k der η Eingangsvariablen a₁,...,a den Wert 0 aufweisen und für die die Gleichung gilt:

^fk,n ^{= (a}l ^{v a}2 V...V a_k) U₁ ν a₂ ν..._3]ς_₁ ν a_k+1) ... (a_n„_k+1,... ,a_n) ,

daß die zweite Schaltung (F¹) ODER-Glieder aufweist, deren jedes k der Eingangsvariablen verknüpft, daß die Ausgänge aller ODER-Glieder an ein UND-Glied angeschlossen sind und daß eine UND-Schaltung vorgesehen ist, die die Ausgangssignale der ersten und zweiten Schaltung empfängt und ein selbsttestendes Ausgangssignalpaar liefert. ■

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Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, von denen zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines bevorzugten Ausführungs

beispiels einer selbsttestenden Schaltung nach der Erfindung, die prüft, ob von vier Eingangsvariablen zwei oder mehr den Wert 1 besitzen,

Fig. 2 eine Tabelle, welche die Werte auf den Ausgangs-

leitungen für verschiedene Werte auf den Eingangsleitungen der Schaltungen nach Fig. 1 wiedergibt,

Fig. 3 · eine Tabelle, welche die erkennbaren Fehler für

jeden möglichen Satz von Eingangssignalen zeigt, die im normalen Betrieb der Schaltung nach Fig. zugeführt werden,

Fig. 4 das Schaltbild einer selbsttestenden Schaltung

nach der Erfindung, die prüft, ob drei oder weniger von vier Eingangssignalen den Wert 1 besitzen,

Fig. 5 eine Tabelle, die die Werte auf den Ausgangsleitungen für verschiedene Werte auf den Eingangsleitungen der Schaltung nach Fig. 4 zeigt,

Fig. 6 eine Tabelle, die die Fehler angibt, die für

jeden möglichen Satz von Eingangssignalen erkannt werden können_f der im Normalbetrieb am Eingang der Schaltung nach Fig. 4 erscheinen kann,

Fig. 7 das Blockschaltbild einer Schaltung, die prüft,

ob von η Eingangssignalen mindestens i und höchstens j den Wert 1 besitzen.

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Fig. 8 das genauere Schaltbild der in Fig. 7 als Block

dargestellten Schaltung, die prüft, ob von vier Eingangssignalen mindestens zwei und höchstens drei den Wert 1 besitzen, und

Fig. 9 eine Tabelle, die die Fehler angibt, die für

jeden möglichen Satz von Eingangssignalen erkannt v/erden können, der im Normalbetrieb am Eingang der Schaltung nach Fig. 8 erscheinen kann.

Die im folgenden beschriebene Erfindung ist eine verallgemeinerte Schaltung, die prüft, ob von η Eingangsvariablen k oder mehr den Wert 1 besitzen. Die Schaltung weist die Ausgangssignale (1, 0) und (0, 1) auf, wenn die Bedingung "größer oder gleich k" erfüllt ist und sie erzeugt die Ausgangssignale (0, 0), wenn das nicht der Fall ist. Die Schaltung ist selbsttestend, d.h. jede Leitung außer den Haupteingangsleitungen wird im Normalbetrieb getestet.

Für die Betrachtung der der Erfindung zugrundeliegenden Theorie

soll c, (a ,a_,..., a ) die Funktion mit dem Schwellwert k be- K,η ί δ η

zeichnen, d.h. die Funktion besitzt den Wert 1, wenn von den η Eingangsvariablen a , a₂,..., a mindestens k den Wert 1 besitzen. Es soll (c, ,d, ) die zwei Ausgangssignale liefernde Funktion

je / η je ρ ti

mit dem Schwellwert k bezeichnen, d.h. (c, ,d. ) = (0,1) oder

JC f Ix JC f XX

(1,0), wenn von den η Eingangsvariablen k oder mehr den Wert 1 besitzen, andernfalls besitzt die Funktion den Wert (0,0). Eine Implementierung dieser Funktion erfolgt aufgrund der folgenden Gleichung:

Diese Implementierung folgt aus der Tatsache, daß k von η Eingangs yariablen a ,a ,..., a den Wert 1 besitzen, wenn entweder a = und k oder mehr von n-1 der Eingangsvariablen a.,a~,..., a . den

t ζ n—i

Wert 1 besitzen oder a =1 und k-1 oder mehr von n-1 Eingangsvariablen a ,a„,..., a den Wert 1 besitzen. Da die Funktion c,

X £* Γ1*"* X _ JC ψ Ii

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implementiert v/erden kann als eine ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale von (£) UND-Gliedern, von denen jedes eine UND-Verknüpfung von genau k der η Eingangs variablen vornimmt, können die Funkti

c, und d, folgendermaßen implementiert werden: Jc ψ Ii ic / η

UND-Verknüpfungen von k Variablen aus den n-1 Variablen a ,a_,...,a

J- £ n—1

°k,n ^{= a}n^al^a2-·^ ^v VlV" ^ak-l^ak+l ^v""^{v a}n^an-l· · -^an-l ^dk,n ⁼ W-Vl ^v Vl^a2-V2^ak,"-^V Wk-H" "^an-l

UND-Verküpfungen von k-1 Variablen von n-1 Variablen a ,a_,..., a

Für diese Implementierung werden (ⁿ~ )+ (Γ~,) UND-Glieder, zwei

κ κ™ χ

ODER-Glieder und ein Inverter benötigt. Die Schaltung ist selbsttestend.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung angegeben, die dazu dient, festzustellen, ob von vier Eingangsvariablen zwei oder mehr den Wert 1 besitzen.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird das Eingangssignal a. den UND-Gliedern 110, 103 und 107 zugeführt. Das Eingangssignal a wird den UND-Gliedern 101, 105 und 109 zugeführt. Das Eingangssignal a₃ wird den UND-Gliedern 103, 105 und 111 zugeführt, und das Eingangssignal a- wird den UND-Gliedern 107, 109 und 111 zugeleitet. Außerdem wird das Ausgangssignal des Inverters 117, d.h. die Inversion des Eingangssignals a., den UND-Gliedern 1Ol, 103 und 105 zugeführt. Die Ausgangsleitungen der UND-Glieder 101, 103 und 105, d.h. die Leitungen 102, 104 und 106, sind mit dem ODER-Glied verbunden, dessen Ausgangsleitung die Leitung 114 ist. Die Ausgangsleitungen der UND-Glieder 107, 109 und 111, d.h. die Leitungen 108, 110 und 112, sind an ein ODER-Glied 115 angeschlos sen, dessen Ausgangsleitung die Leitung 116 ist.

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Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung liefert bei Fehlerfreiheit auf den Leitungen 114 und 116 die Ausgangssignale (0,1) oder (1,0), wenn mindestens zwei der Eingangssignale a ,a ,a oder a. vorhanden sind. Wenn weniger als zwei Eingangssignale vorliegen und die Schaltung fehlerfrei ist, erscheinen auf den Leitungen 114 und 116 die Ausgangssignale (0,0).

In Fig. 2 ist eine Tabelle dargestellt, die für verschiedene Werte der Eingangssignale a^a^ a₃ und a. die Werte auf den Ausgangsleitungen der Schaltung nach Fig. 1 angibt, wenn die Schaltung fehlerfrei ist. Aus den Zeilen 1, 2, 3, 5 und 9 dieser Tabelle ist zu ersehen, daß, wenn weniger als zwei Eingangssignale vorhanden sind, die Ausgangssignale auf den Leitungen 114 und 116 die Werte (0,0) besitzen. In allen anderen Zeilen der Tabelle nach Fig. 2 sind mindestens zwei Eingangssignale vorhanden und die Werte auf den Leitungen 114 und 116 betragen entweder (0,1) oder (IrO).

In Fig. 3 ist eine Tabelle dargestellt, die für die verschiedenen Werte der Eingangssignale (a ,a ,a_ und a.) die Fähigkeit der

X £ ^J 4z

Schaltung nach Fig. 1 zeigt, Leitungen festzustellen, die entweder ständig den Wert 0 oder ständig den Wert 1 aufweisen. Wo keine Eintragungen in der Tabelle vorgenommen wurden, zeigt dies, daß die Schaltung für den betreffenden besonderen Satz von Eingangswerten Leitungen, die ständig entweder den Wert 0 oder ständig den Wert 1 aufweisen, nicht feststellt. Wenn z.B. in der Zeile 1 der Fig. 3 eine.der Leitungen 102, 104, 106 und 114 ständig den Wert 1 aufweist, oder wenn irgendeine der Leitungen 112 und 116 ständig den Wert 0 aufweist, wird diese Bedingung festgestellt, wenn das in Zeile 1 angegebene Muster von Eingangssignalen vorliegt. Es sei bemerkt, daß in der Tabelle nach Fig. 3 jede Spalte wenigstens eine 0 oder eine 1 enthält. Dies bedeutet, daß, wenn das richtige Muster von Eingangswerten zugeführt wird, und das ist der Fall, da diese Muster während des normalen Betriebes auftreten, jede interne Leitungen, die ständig entweder den Wert 0 oder den Wert 1 aufweist, festgestellt werden kann.

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Ein ähnlicher wie beim Entwurf der Schaltung nach Fig. 1 eingeschlagener Weg kann gewählt werden beim Entwurf von Schaltungen, die aus η Eingangsvariablen k oder weniger Variablen mit dem Wert 1 feststellen, d.h. beim Entwurf von Schaltungen, die ein Ausgangssignalpaar von (0,1) oder (1,0) liefern, wenn k oder weniger der η Eingangsvariablen den Wert 1 besitzen.

Es sei f, die Funktion, die den Wert 0 aufweist, wenn von η

Jv ψ Xl

Eingangssignalen k oder mehr den Wert 0 aufweisen. Eine solche Funktion kann realisiert werden als eine zweipegelige ODER-UND-Schaltung entsprechend der folgenden Gleichung:

Bei dieser Schaltung sind die Ausgänge von (?) ODER-Gliedern mit einem UND-Glied verbunden, wobei in jedem ODER-Glied k Eingangsvariable verknüpft werden.

Eine Schaltung, die ein Ausgangssignalpaar von (0,1) oder (1,0) liefert, wenn k oder weniger von η EingangsSignalen den Wert 1 besitzen, kann gemäß folgender Gleichung realisiert werden:

<9_k,n' ^hk,n> - ^(an ^{v f}n~k,n-l ^(al" · "^an-l^} '^an^vfn-k-l ,n-1 ^(al'' " "^£

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer selbsttestenden Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt, die ein Ausgangssignal beim Vorliegen von drei oder weniger EingangsSignalen mit dem Wert 1 unter vier Eingangssignalen liefert. Die Schaltung besitzt vier Eingänge, nämlich bj, b₂, b_ und h.. Die Eingänge b. , b_ und bsind mit den ODER-Gliedern 119, 121 und 123 verbunden. Der Eingang b. ist mit einem Inverter 125 verbunden· Die Ausgangsleitung 118 des Inverters 125 ist mit je einem Eingang der drei ODER-Glieder 119, 121 und 123 verbunden. Die Ausgangsleitungen 120, 122 und 124 der ODER-Glieder 119, 121 und 123 führen an ein UND-Glied 127, dessen Ausgangsleitung die Leitung 126 ist. Die Eingangsleitung b. wird als zweite Ausgangsleitung behandelt.

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In Fig. 5 ist eine Tabelle dargestellt, die die Werte auf den in Fig. 4 gezeigten Leitungen angibt. Wenn die Schaltung für die verschiedenen in Fig. 5 angegebenen Eingangssignale fehlerfrei ist, sind (l_r0) oder (0,1) die Werte auf den Ausgangsleitungen 126 und b., wenn weniger als vier Eingangssignale vorliegen. Wenn vier Eingangssignale vorhanden sind, sind (1,1) die Werte auf den Ausgangsleitungen 126 und b..

In Fig. 6 ist eine Tabelle dargestellt, die für verschiedene Werte der EingangsSignaIe b., b-, b- und b. der Schaltung nach Fig. 4 deren Fähigkeit zeigt, Leitungen festzustellen» die ständig entweder den Wert O oder ständig den Wert 1 aufweisen. An denjenigen Stellen in der Tabelle nach Fig. 6, an denen keine Eintragungen vorhanden sind, kann die Schaltung für den betreffenden Satz von Eingangssignalwerten nicht feststellen, daß die Leitung ständig den Wert O oder ständig den Wert 1 aufweist.

Bei Benutzung der in den Fign. 1 und 4 dargestellten Art von Schwellwertschaltungen können sogenannte "Fenster^M-Schaltungen implementiert werden, d.h. Schaltungen, die eine Anzeige liefern, wenn mindestens i und höchstens k der Eingangsvariablen den Wert 1 besitzen. Solche Schaltungen können implememtiert werden wie das in Fig. 7 dargestellt ist. In Fig. 7 stellt der mit dem Index M bezeichnete Block eine UND-Schaltung dar und wird auch als Reduzierschaltung für Prüfsignale, kurz RSPS, bezeichnet. Eine solche Reduzierschaltung für Prüfsignale, wie sie beispielsweise in dem US-Patent 3 559 167 beschrieben ist, erzeugt ein Ausgangssignalpaar (0,1) oder (1,0), wenn die beiden ihr zugeführten Signalpaare den Wert (O,l) oder (1,0) besitzen. Bei den Schaltungen nach Fig. 1 und Fig. 4 ist genau ein Inverter für eine der Eingangsleitungen erforderlich. Um die UND-Schaltung in Fig. 7 im Normalbetrieb prüfbar zu machen, sollte die Eingangsleitung, die in der Schaltung nach Fig. 1 mit einem Inverter verbunden ist, verschieden sein von der Leitung, die der Schaltung nach Fig. 4 mit einem Inverter verbunden ist. Nur dann werden alle (,'-.) χ (, '~) Muster an den Eingängen der UND-Schal-

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tung auftreten und daher die gesamte Schaltung prüfbar machen.

In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung dargestellt, die dazu dient, festzustellen, ob mindestens zwei, aber höchstens drei von vier Eingangssignalen den Wert 1 besitzen. In dieser Schaltung sind c., c_, c_ und c. die Eingangssignale. Das Eingangssignal C₁ wird den UND-Gliedern 133, 135 und 139 sowie einem ODER-Glied 145 zugeführt. Das Eingangssignal c_ wird den UND-Gliedern 133, 137 und 141 sowie dem ODER-Glied 147 zugeführt. Das Eingangssignal C₃ wird einem Inverter 129, den UND-Gliedern 135, 137 und 134 sowie den UND-Gliedern 151 und 167 zugeführt. Das Eingangssignal c. wird einem Inverter 153 und den UND-Gliedern 139, 141 und 143 sowie dem ODER-Glied 149 zugeführt. Das Ausgangssignal des Inverters 153, das auf einer Leitung 128 erscheint, wird den UND-Gliedern 133, 135 und 137 zugeführt. Das Ausgangssignal· des Inverters 129, das auf einer Leitung 13O erscheint, wird den ODER-Schaltungen 145, 147 und 149 zugeführt.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 133, 135 und 137, die auf den Leitungen 132, 134 und 136 erscheinen, werden einem ODER-Glied 157 zugeführt, dessen Ausgangsleitung die Leitung 150 ist. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 139, 141 und 143, die auf den Leitungen 138, 140 und 142 erscheinen, werden einem ODER-Glied 159 zugeführt, dessen Ausgangsleitung die Leitung 152 ist. Die Ausgangssignale der ODER-Glieder 145, 147 und 149, die auf den Leitungen 144, 146 und 148 erscheinen, werden einem UND-Glied

161 zugeführt, dessen Ausgangsleitung die Leitung 154 ist. Die Leitung 154 und die Eingangsleitung c- sind mit einem UND-Glied 151 verbunden, dessen Ausgangs leitung die Leitung 156. Die Leitungen 153 und 154 sind die Eingangsleitungen eines UND-Gliedes 163, dessen Ausgangsleitung die Leitung 158 ist. Die Leitungen 154 und 150 führen an ein UND-Glied 16 5 mit einer Ausgangsleitung 160. Die Leitung 152 und die Eingangsleitung c_ sind mit einem UND-Glied 167 verbunden, dessen Ausgangsleitung die Leitung

162 ist. Die Leitungen 156 und 158 führen zu einem ODER-Glied 169 mit einer Ausgangsleitung 164 und die Leitungen 16O und 162

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führen an ein ODER-Glied 171 mit einer Ausgangsleitung 166. Der durch eine gestrichelte Linie angedeute Block, der die UND-Glieder 133, 135, 137, 139, 141 und 143 sowie die ODER-Glieder 157 und 159 enthält, stellt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung dar, die feststellt, ob zwei oder mehr der Eingangssignale den Wert 1 aufweisen. Der durch die gestrichelte Linie angedeutete Block, der die ODER-Glieder 145, 147 und 149 sowie das UND-Glied 161 enthält, und zu dem die Eingangsleitung c_ führt, stellt eine Schaltung dar zur Feststellung, ob drei oder weniger Eingangssignale den Wert 1 aufweisen. Der durch die gestrichelte Linie angedeutete Block, der die UND-Glieder 151, 163, 165 und 167 sowie die ODER-Glieder 169 und 171 enthält, stellt eine UND-Schaltung dar zur Reduzierung von PrüfSignalen.

Wenn bei der Schaltung nach Fig. 8 weniger als zv/ei Eingangssignale vorliegen, liegt auf den Ausgangsleitungen 164 und 166 das Signalpaar (0,0) vor. Für mindestens zwei Eingangssignale und nicht mehr als drei Eingangssignale liegt auf den Ausgangsleitungen 164 und 166 das Signalpaar (0,1) oder (1,0) vor. Wenn vier Eingangssignale vorliegen, liegt auf den Ausgangsleitungen 16 4 und 166 das Signalpaar (1,1) vor.

In Fig. 9 ist eine Tabelle dargestellt, die.für verschiedene Werte von EingangsSignalen (c., c₂, C₃ und c.) die Fähigkeit der Schaltung nach Fig. 8 zeigt, Leitungen, die entweder ständig den Wert 0 oder ständig den Wert 1 führen, festzustellen. Wenn in dieser Tabelle wie bei den vorher beschriebenen Tabellen an einer bestimmten Stelle keine Eintragung vorgenommen wurde, so bedeutet dies, daß die Schaltung nicht feststellen kann, daß die Leitung entweder ständig den Wert 0 oder ständig den Wert 1 für den betreffenden Satz von Eingangswerten führt.

Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung ist in der Lage, durch Zuführen von Eingangssignalen, die innerhalb des Bereichs des vorher erwähnten "Fensters"'liegen, alle Eingangsleitungen darauf-

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hin zu überprüfen, ob sie ständig entweder den Wert 1 oder ständig den Wert 0 führen. Das "Fenster ■ für die Schaltung nach Fig. 8 ist "mindestens zwei und höchstens drei von vier Eingangssignalen". Solche Fensterdimensionen sind nicht in den Schaltungen nach den Fign. 1 und 4 enthalten. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß zur überprüfung von Eingängen, die ständig den Wert 1 aufweisen, es nötig ist, weniger als zwei Exngangssignale zuzuführen. Aus der Tabelle in Fig. 6, die für die Schaltung nach Fig. 4 gilt, ist'in ähnlicher Weise ersichtlich, daß zur Prüfung von Eingängen, die ständig den Wert O aufweisen, es notwendig ist, vier Eingangssignale zuzuführen.

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Claims

PATENTANSPRUCH

Selbsttestende Schaltung zur Prüfung, ob von η binären Eingangsvariablen mindestens i und höchstens k den Wert 1 besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß

eine erste Schaltung (^2, Fig. 8) vorgesehen ist, die entsprechend der booleschen Gleichung

^Ι,η^χ,η* ^{= (}V^ei,n-l ^(al'^a2'*'· ^n-I*'^an ^ei-l ,n-1 ^(ai'^a2 ' ' *' 'V-I*

aufgebaut ist, bei der die linke Seite (c. , d. ) das Wertepaar (0,1) oder (1,0) annimmt, wenn mindestens k der η Eingangsvari- . ablen den Wert 1 aufweisen, während die linke Seite der Gleichung bei Nichterfüllung der genannten Bedingung das Wertepaar (0,0) annimmt,

daß c. das Ergebnis einer ODER-Verknüpfung darstellt, das durch Verknüpfen der Ausgangssignale von (.) UND-Gliedern (133 bis 143) erhalten wird, deren jedem i der η Eingangsvariablen a.,,...,a zugeführt werden,

daß für die ODER-Funktion c. die Gleichung gilt:

χ ,n

c. _n = a a a_o...a. ν a a. a_o...a. a, v...v I_n a„ ....a . χ,η η 1 2 - χ nl2 x~l i+1 η n-i n-1

und für die Funktion d. die boolesche Gleichung gilt:

d, = a a. a_...a. . ν a a, a_o...a. _a. v...va a . ,....a , i,n η 1 2 X-I η 1 2 i—2 i η η—1+1 n-1

daß eine zweite Schaltung (<·3) vorgesehen ist, die entsprechend der booleschen Gleichung

(g, ,h. ) = (ä ν f , , (a,,...,a ,), a ν f . . - (a, ,...a .) ^k,n k,n η n.-k,n-l 1' ' n-1 η n-k-Ι,η-Ι I- n-1

aufgebaut ist, in der f, eine Funktion ist, die den Wert 0 annimmt, wenn mindestens k der η Eingangsvariablen a ,..._fa den

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Wert O aufweisen und für die die Gleichung gilt:

^fk,n ⁼ (a_x ν a₂ V...V a_k) (_&1 ν a₂ v. . .a^ ν ^₊₁) . .. (^₊₁, . ..

daß die zweite Schaltung (JJ) ODER-Glieder (145 bis 149) aufweist, deren jedes k der Eingangsvariablen verknüpft, daß die Ausgänge aller ODER-Glieder an ein UND-Glied (161) angeschlossen sind und daß eine UND-Schaltung (A) vorgesehen ist, die die Ausgangssignale der ersten und zweiten Schaltung empfängt und ein selbsttestendes Ausgangssignalpaar liefert.

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