RU73137U1

RU73137U1 - DEVICE FOR MONITORING BINARY COUNTER

Info

Publication number: RU73137U1
Application number: RU2007147300/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Сапожников; Владимир Владимирович Сапожников; Александр Александрович Прокофьев
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-05-10

Abstract

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована для контроля исправности различных типов двоичных счетчиков. Технический результат- расширение функциональных возможностей устройства за счет идентификации места неисправности. Устройство для контроля двоичного счетчика, содержащее два многовходовых элемента И, (n-1) входы первого элемента И соединены с нулевыми выходами соответствующих разрядов счетчика, элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход - со счетным входом первого разряда счетчика, элементы ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с единичным выходом (n-1)-oгo разряда счетчика, а выход - со счетным входом n-ого разряда счетчика, входы второго многовходового элемента И соединены с единичными выходами соответствующих разрядов счетчика, а выход - с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И, а выход через элемент задержки соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и с вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход каждого i-того разряда счетчика (i=1,2,..., n-2) соединен с вторым входом соответствующего i-того элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом соответствующего (i+1)-oгo разряда счетчика, нулевой выход n-ого разряда счетчика соединен с n-ым входом первого многовходового элемента И, а выход элемента сравнения является выходом устройства, содержит цепочки из последовательно соединенных элемента НЕ, светодиода и резистора, причем входы элементов НЕ соединены с единичными выходами разрядов счетчика, а свободные выводы резисторов соединены с источником питания, 1 ил.The utility model relates to pulsed technology and can be used to monitor the health of various types of binary counters. The technical result is the expansion of the functionality of the device by identifying the location of the malfunction. A device for monitoring a binary counter containing two multi-input elements And, (n-1) inputs of the first element And are connected to the zero outputs of the corresponding bits of the counter, element And, the first input of which is connected to the input bus, and the output to the counting input of the first discharge of the counter, OR elements, the first input of the first OR element is connected to a single output of the (n-1) -th digit of the counter, and the output is connected to the counting input of the n-th digit of the counter, the inputs of the second multi-input element And are connected to the unit outputs of the corresponding bits the output, and with the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the first multi-input element And, and the output through the delay element is connected to the second input of the AND element, the output of which is connected to the first inputs of the second OR element and to the second input of the first OR element , the single output of each i-th digit of the counter (i = 1,2, ..., n-2) is connected to the second input of the corresponding i-th OR element, the output of which is connected to the counting input of the corresponding (i + 1) -th discharge counter, zero output of the n-th category of the counter n with the n-th input of the first multi-input element And, and the output of the comparison element is the output of the device, contains chains of series-connected elements NOT, a LED and a resistor, and the inputs of the elements are NOT connected to the unit outputs of the bits of the counter, and the free terminals of the resistors are connected to a power source , 1 ill.

Description

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована для контроля исправности различных типов двоичных счетчиков.The utility model relates to pulsed technology and can be used to monitor the health of various types of binary counters.

Известно устройство для контроля счетчиков, содержащее дешифратор, который может быть выполнен на многовходовых элементах И, элемент задержки, триггеры и элемент И (SU 457179, НО3К 21/34, 1973).A device for monitoring counters is known, which contains a decoder that can be performed on multi-input elements And, a delay element, triggers and an element And (SU 457179, НО3К 21/34, 1973).

Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, вызванная неисправностями, вследствие которых второй и последующие разряды счетчика не переходят из одного состояния в другое. В этом случае, за счет постоянного переключения, например, первого разряда счетчика, на выходе дешифратора появляются сигналы, ложно характеризующие контролируемый счетчик, как исправный. Недостатком этого устройства является также большая длительность времени контроля, т.к. для полной проверки исправности счетчика необходимо использовать 2ⁿсчетных импульсов, где n - число разрядов счетчика.A disadvantage of the known device is the low reliability of control caused by malfunctions, due to which the second and subsequent discharges of the counter do not pass from one state to another. In this case, due to the constant switching, for example, the first discharge of the counter, signals appear on the decoder output that falsely characterize the monitored counter as serviceable. The disadvantage of this device is also the long duration of the control time, because for a full check of the meter’s health, it is necessary to use 2 ⁿ counting pulses, where n is the number of bits of the counter.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для контроля двоичного счетчика, содержащее два многовходовых элемента И, (n-1) входы первого элемента И соединены с нулевыми выходами соответствующих разрядов счетчика, элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход - со счетным входом первого разряда счетчика, два элемента ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с единичным выходом (n-1)-oгo разряда счетчика, а выход -со счетным входом n-ого разряда счетчика, элемент задержки, элемент сравнения, причем входы второго многовходового элемента И соединены с единичными выходами соответствующих разрядов счетчика, а выход - с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И, а выход через элемент The closest technical solution to the claimed one is a device for monitoring a binary counter, containing two multi-input elements And, (n-1) inputs of the first element And are connected to the zero outputs of the corresponding bits of the counter, element And, the first input of which is connected to the input bus, and the output is with a counting input of the first digit of the counter, two OR elements, the first input of the first OR element is connected to a single output of the (n-1) -th digit of the counter, and the output is with the counting input of the n-th digit of the counter, delay element, comparison element, p The inputs of the second multi-input element AND are connected to the unit outputs of the corresponding bits of the counter, and the output is connected to the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the first multi-input element And, and the output through the element

задержки соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен также с первыми входами второго элемента ИЛИ и с вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход каждого i-того разряда счетчика (i=1,2,..., n-2) соединен с вторым входом соответствующего i-того элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом соответствующего (i+1)-го разряда счетчика, нулевой выход n-ого разряда счетчика соединен с n-ым входом первого многовходового элемента И, а выход элемента сравнения является выходом устройства (RU №32941, НОЗК 21/40, 2003).the delay is connected to the second input of the AND element, the output of which is also connected to the first inputs of the second OR element and to the second input of the first OR element, the unit output of each i-th digit of the counter (i = 1,2, ..., n-2) is connected with the second input of the corresponding i-th OR element, the output of which is connected to the counting input of the corresponding (i + 1) -th digit of the counter, the zero output of the n-th digit of the counter is connected to the n-th input of the first multi-input element And, and the output of the comparison element is the output of the device (RU No. 32941, NOZK 21/40, 2003).

Недостатком известного устройства является его ограниченные функциональные возможности.A disadvantage of the known device is its limited functionality.

Во-первых, известное устройство не позволяет определить, где произошла неисправность: в самом счетчике или в контролирующей его исправность схеме. Так, обрыв проводника, соединяющего выход контролируемого разряда счетчика, будет эквивалентен сигналу «логическая 1», который будет восприниматься схемой контроля как неисправность счетчика. Обрыв выхода первого многовходового элемента И или второго многовходового элемента И, то есть неисправность самой схемы контроля, будет также квалифицирован как неисправность контролируемого счетчика.Firstly, the known device does not allow to determine where the malfunction occurred: in the meter itself or in the circuit controlling its serviceability. So, a break in the conductor connecting the output of the monitored discharge of the counter will be equivalent to the signal "logical 1", which will be perceived by the control circuit as a counter malfunction. The output break of the first multi-input element And or the second multi-input element And, that is, a malfunction of the control circuit itself, will also qualify as a malfunction of the monitored counter.

Во-вторых, при неисправности контролируемого счетчика для определения места дефекта требуется применять внешние средства контроля, что увеличивает время его восстановления.Secondly, in the event of a malfunction of the monitored counter, external means of control are required to determine the location of the defect, which increases the recovery time.

Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства за счет идентификации места неисправности схемы контроля или контролируемого счетчика.The objective of the utility model is to expand the functionality of the device by identifying the location of a malfunction in a control circuit or a controlled meter.

Технический результат достигается тем, что в устройство для контроля двоичного счетчика, содержащее два многовходовых элемента И, (n-1) входы первого элемента И соединены с нулевыми выходами соответствующих разрядов счетчика, элемент И, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход - со счетным входом первого разряда счетчика, элементы ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с The technical result is achieved by the fact that in the device for monitoring a binary counter containing two multi-input elements And, (n-1) the inputs of the first element And are connected to the zero outputs of the corresponding bits of the counter, element And, the first input of which is connected to the input bus, and the output is with the counting input of the first digit of the counter, OR elements, the first input of the first OR element is connected to

единичным выходом (n-1)-oгo разряда счетчика, а выход - со счетным входом n-ого разряда счетчика, входы второго многовходового элемента И соединены с единичными выходами соответствующих разрядов счетчика, а выход - с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И, а выход через элемент задержки соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и с вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход каждого i-того разряда счетчика (i=1,2,..., n-2) соединен с вторым входом соответствующего i-того элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом соответствующего (i+1)-ого разряда счетчика, нулевой выход n-ого разряда счетчика соединен с n-ым входом первого многовходового элемента И, а выход элемента сравнения является выходом устройства, введены цепочки из последовательно соединенных элемента НЕ, светодиода и резистора, причем входы элементов НЕ соединены с единичными выходами разрядов счетчика, а свободные выводы резисторов соединены с источником питания.a single output of the (n-1) -th digit of the counter, and the output with the counting input of the n-th digit of the counter, the inputs of the second multi-input element And are connected to the single outputs of the corresponding bits of the counter, and the output is connected to the first input of the comparison element, the second input of which is connected with the output of the first multi-input element And, and the output through the delay element is connected to the second input of the element And, the output of which is connected to the first inputs of the second OR element and to the second input of the first OR element, a single output of each i-th digit of the counter (i = 1,2 ,. .., n-2) is connected to the second input of the corresponding i-th OR element, the output of which is connected to the counting input of the corresponding (i + 1) -th digit of the counter, the zero output of the n-th digit of the counter is connected to the n-th input of the first multi-input element And, and the output of the comparison element is the output of the device, chains are introduced from series-connected element NOT, a LED and a resistor, and the inputs of the elements are NOT connected to the unit outputs of the discharge bits, and the free terminals of the resistors are connected to a power source.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже. Устройство для контроля двоичного счетчика содержит многовходовые элементы И 1 и И 2, счетчик 3, элемент И 4, элементы: ИЛИ 5, ИЛИ 6, ИЛИ 7, элемент сравнения 8, элемент задержки 9, элементы: НЕ 10, НЕ 11, НЕ 12, НЕ 13, светодиоды 14-17, резисторы 18-21.Functional diagram of the device shown in the drawing. The device for monitoring the binary counter contains multi-input elements AND 1 and AND 2, counter 3, element AND 4, elements: OR 5, OR 6, OR 7, comparison element 8, delay element 9, elements: NOT 10, NOT 11, NOT 12 , NOT 13, LEDs 14-17, resistors 18-21.

Устройство имеет следующие связи. Входы многовходового элемента И 1 соединены с нулевыми выходами соответствующих разрядов счетчика 3. Входы многовходового элемента И 2 соединены с единичными выходами соответствующих разрядов счетчика 3, а его выход - с первым входом элемента сравнения 8, второй вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И 1. Первый вход элемента И 4 соединен с входной шиной «Контроль», второй его вход через элемент задержки 9 соединен с выходом элемента сравнения 8, а выход - со счетным входом первого разряда счетчика 3. Первый вход элемента ИЛИ 5 соединен с единичным The device has the following connections. The inputs of the multi-input element And 1 are connected to the zero outputs of the corresponding bits of the counter 3. The inputs of the multi-input element And 2 are connected to the unit outputs of the corresponding bits of the counter 3, and its output is connected to the first input of the comparison element 8, the second input of which is connected to the output of the first multi-input element And 1 The first input of the And 4 element is connected to the input bus "Control", its second input through the delay element 9 is connected to the output of the comparison element 8, and the output is connected to the counting input of the first digit of the counter 3. The first input to the element One or 5 is connected to a unit

выходом (n-1)-oгo разряда счетчика 3, второй вход - с выходом элемента И 4, а выход - со счетным входом n-ого разряда счетчика 3. Первые входы элементов ПЛИ 6 (i=1) и ИЛИ 7 (i=2) соединены с выходом элемента И 4, вторые их входы соединены соответственно с единичными выходами первого (i=1) и второго (i=2)разряда счетчика 3, а их выходы - со счетными входами соответственно второго (i=2) и (n-1)-гo (i=3) разрядов счетчика 3. Выход элемента сравнения 8 является выходом устройства, вход элемента НЕ 10 соединен с единичным выходом первого разряда счетчика 3, а выход соединен через последовательно соединенные светодиод 14 и резистор 18 с источником питания, вход элемента НЕ 11 соединен с единичным выходом второго разряда счетчика 3, а выход соединен через последовательно соединенные светодиод 15 и резистор 19 с источником питания, вход элемента НЕ 12 соединен с единичным выходом (n-1)-oгo разряда счетчика 3, а выход соединен через последовательно соединенные светодиод 16 и резистор 20 с источником питания, вход элемента НЕ 13 соединен с единичным выходом n-ого разряда счетчика 3, а выход соединен через последовательно соединенные светодиод 17 и резистор 21 с источником питания.the output of the (n-1) -th discharge of the counter 3, the second input with the output of the AND 4 element, and the output with the counting input of the n-th discharge of the counter 3. The first inputs of the PLI elements 6 (i = 1) and OR 7 (i = 2) connected to the output of the element And 4, their second inputs are connected respectively to the unit outputs of the first (i = 1) and second (i = 2) category of the counter 3, and their outputs are connected to the counting inputs of the second (i = 2) and ( n-1) -go (i = 3) bits of the counter 3. The output of the comparison element 8 is the output of the device, the input of the element NOT 10 is connected to the single output of the first discharge of the counter 3, and the output is connected through a series-connected LED 14 and a resistor 18 with a power source, the input of the element 11 is connected to a single output of the second discharge of the counter 3, and the output is connected through a series-connected LED 15 and a resistor 19 with a power source, the input of the element 12 is connected to a single output (n- 1) the discharge of the counter 3, and the output is connected through a series-connected LED 16 and a resistor 20 to a power source, the input of the element HE 13 is connected to a single output of the nth discharge of the counter 3, and the output is connected via series-connected LED 17 and a resistor 21 to a power source.

Устройство работает следующим образом. Перед началом контроля исправности счетчика все его разряды устанавливаются в нулевое (исходное) положение (на чертеже цепи установки в «0» не показаны). В этом состоянии на нулевом выходе каждого разряда счетчика 3 должен присутствовать сигнал «1», а на единичном - «0». При этом на первый вход элемента сравнения 8 с выхода многовходового элемента И 2 будет поступать сигнал «О», а на второй его вход с выхода многовходового элемента И 1 - «1». Поэтому на выходе элемента 8 будет сформирован сигнал «1» («Норма»), свидетельствующий об исходном состоянии счетчика и дающий разрешение на второй вход элемента И 4 для выполнения операций контроля. После этого на вход «Контроль» устройства подается первый контрольный импульс, который через схему И 4 поступает на счетный вход первого The device operates as follows. Before starting the meter health check, all its bits are set to the zero (initial) position (not shown in the circuit diagram of the installation in “0”). In this state, the signal “1” must be present at the zero output of each discharge of counter 3, and “0” at the single output. At the same time, the signal “O” will be received at the first input of the comparison element 8 from the output of the multi-input element And 2, and “1” will be fed to its second input from the output of the multi-input element And 1. Therefore, at the output of element 8, a signal “1” (“Norm”) will be generated, indicating the initial state of the counter and giving permission to the second input of element And 4 for performing control operations. After that, the first control pulse is fed to the input “Control” of the device, which through the And 4 circuit enters the counting input of the first

разряда счетчика 3, и через дополнительные элементы ИЛИ 6, ИЛИ 7 и основной элемент ИЛИ 5 - на счетные входы второго, ..., (n-1)-oгo и n-ого разрядов счетчика 3. Под действием этого импульса состояние каждого разряда исправного счетчика должно измениться на противоположное, в котором на единичном выходе каждого разряда будут присутствовать сигналы «1», а на нулевом - «0». Элемент задержки 9 обеспечивает надежное поддержание единичного уровня сигнала на втором входе элемента И 4 на время переключения разрядов счетчика 3. Поэтому состояния в схеме счетчика, возможные из-за не одновременности срабатывания элементов ИЛИ устройства и триггеров разрядов, не будут нарушать нормальный ход процедуры контроля.the discharge of counter 3, and through the additional elements OR 6, OR 7 and the main element OR 5 to the counting inputs of the second, ..., (n-1) -th and n-th bits of the counter 3. Under the influence of this pulse, the state of each discharge a good counter should change to the opposite, in which the signal “1” will be present on the unit output of each digit, and “0” on the zero output. The delay element 9 provides reliable maintenance of a single signal level at the second input of the And 4 element during the switching of the discharges of the counter 3. Therefore, the states in the counter circuit that are possible due to the simultaneous operation of the OR elements of the device and the discharge triggers will not interrupt the normal course of the monitoring procedure.

После изменения состояния всех разрядов исправного счетчика на выходах элементов И 1 и И 2 должны быть сформированы соответственно сигналы «1» и «0», а на выходе элемента сравнения 8 - сигнал «1», дающий разрешение на открытие элемента И 4 для прохождения второго импульса контроля.After changing the state of all the digits of the working counter, the signals “1” and “0” should be generated at the outputs of the elements And 1 and And 2, and the signal “1” should be output at the output of the comparison element 8, giving permission to open the And 4 element for passing the second pulse control.

При подаче второго импульса на вход «Контроль» устройство работает аналогично. В исправном состоянии счетчика все его разряды должны вернуться в исходное состояние, в котором на их единичных выходах будут присутствовать сигналы «0», а на нулевых выходах - «1». Свидетельством переключения всех разрядов счетчика в исходное состояние является сигнал «1» - «Норма», формируемый на выходе устройства.When a second pulse is applied to the “Control” input, the device works similarly. In good working condition of the counter, all its bits should return to the initial state, in which the signals “0” will be present at their individual outputs, and “1” at the zero outputs. The evidence of the switching of all the bits of the counter to its initial state is the signal "1" - "Normal", formed at the output of the device.

Рассмотрим последствия возможных неисправностей в предлагаемом устройстве. Устройство обладает тем свойством, что при любой одиночной неисправности в контролируемом счетчике 3 будет нарушен нормальный порядок его переключения в контрольном режиме. Например, неисправность «Константа 0» единичного выхода разряда счетчика 3 приведет к тому, что после подачи первого контрольного импульса с этого выхода разряда на соответствующий вход второго многовходового элемента И 2 не поступит сигнал «1», на выходах обоих элементов И 1 и И 2 будут присутствовать Consider the consequences of possible malfunctions in the proposed device. The device has the property that in case of any single malfunction in the controlled counter 3, the normal order of its switching in the control mode will be violated. For example, a malfunction "Constant 0" of a single output of the discharge of the counter 3 will lead to the fact that after the first control pulse is supplied from this discharge output to the corresponding input of the second multi-input element And 2 there will be no signal "1", at the outputs of both elements And 1 And And 2 will be present

сигналы «0», на выходе элемента сравнения 8 - сигнал «0», запрещающий прохождение второго импульса контроля в устройство и свидетельствующий о неисправности счетчика 3.signals "0", at the output of the comparison element 8 - signal "0", prohibiting the passage of the second control pulse into the device and indicating a malfunction of the counter 3.

При неисправности «Константа 1» нулевого выхода одного из разрядов счетчика 3 после подачи первого импульса контроля на выходах обоих элементов И 1 и И 2 будут сформированы сигналы «1», на выходе элемента сравнения 8 - сигнал «0», свидетельствующий о неисправном состоянии счетчика 3 и запрещающий прохождение в устройство второго импульса контроля.In the event of a “Constant 1” malfunction of the zero output of one of the bits of the counter 3, after the first pulse of control is supplied, the signals “1” will be generated at the outputs of both elements 1 and 2; 3 and prohibiting the passage of a second control pulse into the device.

Можно показать, что и любая другая единичная неисправность, которая может иметь место в контролируемом счетчике 3, будет зафиксирована предложенным устройством.It can be shown that any other single malfunction that may occur in the monitored counter 3 will be fixed by the proposed device.

При наличии на прямых выходах контролируемого счетчика 3 во время проверки его исправности сигнала «1», элементы: НЕ10-НЕ13 будут закрыты, а светодиоды 14-17 погашены. При наличии на тех же его выходах контролируемого счетчика 3 во время проверки его исправности сигнала «0», элементы НЕ 10- НЕ 13 будут открыты, а светодиоды 14-17 включены.If there is a signal “1” at the direct outputs of the monitored counter 3 while checking that it is working, the elements: HE10-HE13 will be closed, and the LEDs 14-17 will be off. If there is a monitored counter 3 at the same outputs while checking that the signal “0” is working, the elements NOT 10– NOT 13 will be open, and the LEDs 14-17 on.

Совпадение состояний светодиодов 14-17 при проверке исправности двоичного счетчика 3 и сигнале «неисправность» на выходе элемента сравнения 8 свидетельствует о неисправности схемы контроля. Несовпадение состояний светодиодов 14-17 при проверке исправности двоичного счетчика 3 и сигнале «неисправность» на выходе элемента сравнения 8 свидетельствует о неисправности контролируемого счетчика 3.The coincidence of the states of the LEDs 14-17 when checking the health of the binary counter 3 and the signal "malfunction" at the output of the comparison element 8 indicates a malfunction of the control circuit. The mismatch of the LEDs 14-17 when checking the health of the binary counter 3 and the signal "malfunction" at the output of the comparison element 8 indicates a malfunction of the monitored counter 3.

Таким образом, заявляемое устройство обладает новыми функциональным возможностями за счет идентификации неисправности схемы контроля или контролируемого счетчика.Thus, the inventive device has new functionality by identifying a malfunction of the control circuit or a controlled counter.

Claims

A device for monitoring a binary counter, containing two multi-input elements And, (n-1) inputs of the first element And are connected to the zero outputs of the corresponding bits of the counter, element And, the first input of which is connected to the input bus, and the output to the counting input of the first discharge of the counter, OR elements, the first input of the first OR element is connected to a single output of the (n-1) th digit of the counter, and the output is connected to the counting input of the n-th digit of the counter, the inputs of the second multi-input element And are connected to the unit outputs of the corresponding bits of the counter Ika, and the output - with the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the first multi-input element And, and the output through the delay element is connected to the second input of the element And, the output of which is connected to the first inputs of the second OR element and to the second input of the first OR element , the single output of each i-th digit of the counter (i = 1,2, ..., n-2) is connected to the second input of the corresponding i-th OR element, the output of which is connected to the counting input of the corresponding (i + 1) th digit counter, the zero output of the nth discharge of the counter is connected to the nth the input of the first multi-input element And, and the output of the comparison element is the output of the device, characterized in that a chain of series-connected elements of NOT, an LED and a resistor is introduced into it, and the inputs of the elements are NOT connected to the unit outputs of the bits of the counter, and the free terminals of the resistors are connected to the source nutrition.