SU1350830A1 - Резервированное счетное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах различного назначени . Цель изобретени  - повьшение надежности функционировани  устройства - достигаетс  за счет введени  новых функц ональньгх св зей, обеспечивающих регул рную регененерацию информации в нескольких независрмо работающих счетчиках. Один канал резервированного счетного устройства содержит m счетчиков 1.1-1.т,регистр 2, блок 3 записи информации, блок 4 управлени , мажоритарные элементы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, распределитель 8 импульсов, счетные входы 9.1-9,2, синхронизирующий вход 10, Сброс 11, управл ющий вход 12, информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные синхронизирующие входы 15, выходную информационную шину 16, тактовый выход 17. Структурные схемы блоков записи информации и блока управлени  и временные диаграммы , -по сн ющие работу устройства, привод тс  в описании изобретени . 2 3.п. ф-лы 5 4 ил. (Л Ю CuHirp. со СП о 00 со ./7

Description

10

11350830

Изобретение относитс  к автоматие и вычислительной технике и может айти применение в цифровых устройтвах различного назначени .

Целью изобретени   вл етс  повыение надежности функционировани , то достигаетс  за счет введени  ноых конструктивных признаков, обесечивающих регул рную регенерацию нформации в нескольких независимо аботающих счетчиках.

На фиг.1 показана структурна  схеа одного канала резервированного счетного устройства; на фиг.2. - струк-15 турна  схема блока записи информации; на фиг.З - структурна  схема блока управлени ; на фиг.4 - диаграмма временных соотношений одного канала резервированного счетного устройства .

Один канал резервированного счетного устройства (фиг.1) содержит m счетчиков 1.1-1.т, регистр 2, блок 3 записи информации, блок 4 управлени , первый и второй мажоритарные элементы 5 и 6, элемент ИЛИ 7, рас25

вых та инф пар ны так со 2, лел уп ле 27 инф ед ре он он ус 20 28 ци уп то 12 вх зи ни пр 24 вх сч ро со 1 с ни ро ри щи та си 15 ос ма

пределитель

импульсов, счетные вхо

ды 9,1-9.2, синхронизирующий вход 1 вход Сброс 11, управл ющий вход 1 информационный вход 13, информационные обменные входы 14, обменные си хронизирующие входы 15, выходную информационную шину 16, тактовый вых.од 17.

Блок 3 записи информации (фиг„2) содержит элемент ИЛИ 18, инвертор 19, триггер 20, элементы И 23 - 23, тактовьй вход 24, первый и второй информационные, входы 25 и 26, управл ющий вход 27, вход Сброс 28, информационный выход 29, тактовый выход 30.

Блок 4 управлени  (фиг.З) содержит триггеры 31 - 34, элементы И 35 38, элемент ИЛИ 39, инвертор 39, инвертор 40, вход Пуск 41, синхронизирующий вход 42, вход Конец ТИ 43, вход Сброс 44, управл ющий вход 45, вход Начало ТИ 46, вход Конец реге:нерации 47, тактовый выход 48, синхронизирующий выход 49, управл ющий выход 50.

В каждом канале резервированного счетного устройства информационные обменные входы 14 первого мажоритарного элемента 5 соединены с информационными обменными входами 14 мажортарного элемента 5 остальных канало

0

5

5

0

35

40

45 входом установки в

выход первого мажоритарного элемента 5 соединен с последовательным информационным входом регистра 2, параллельные входы которого соединены с выходами счетчиков 1.1-1.т, тактовый выход 48 блока 4 управлени  соединен с тактовым входом регистра 2, выходы которого соединены с параллельными входами счечиков 1.1-Г.ю, управл юш;ий выход 50 блока 4 управлени  соединен с управл ющим входом 27 блока 3 записи информации, первый информационный вход 25 которого соединен с выходом старшего разр да регистра 2, а его второй информационный вход 26 соединен с информационным входом 13 устройства, вход 11 устройства Сброс соединен с входом 0 28 Сброс блока 3 записи информации и с -входом 44 Сброс блока 4 управлени , управл ющий вход 45 которого соединен с управл ющим входом 12 устройства, синхронизирующий вход 10 которого соединен с синхронизирующим входом 42 блока 4 управлени , с синхронизирующим входом распределител  8 импульсов и с тактовым 24 входом блока 3 записи информации, входы элемента ИЛИ 7 соединены со счетными входами 9.1-9.2 канала устройства и соединены соответственно со счетными входами счетчиков 1.1- , выход элемента ИЛИ 7 соединен с входом 41 Пуск блока 4 управлени , синхронизирующий выход 49 которого соединен с входом второго мажоритарного элемента 6, синхронизирующие обменные входы 15 второго мажоритарного элемента 6 соединены с синхронизирующими обменными входами 15 вторых мажоритарных элементов 6 остальных каналов, выход второго мажоритарного элемента 6 соединен с

О распределител  8 импульсов, вход разрешени  записи регистра 2 соединен с первым выходом распределител  8 импульсов, второй и предпоследний выходы которого соединены с входами Начало ТИ 46 и Конец ТИ 43 блока 4 управлени , 46 Конец регенерации блока 4 управлени  соединен с последним выходом распределител  8 импульсов и входами разрешени  записи счетчиков 1.1-1.Й1, тактовый выход 17 устройства соединен с тактовым выходом 30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен

50

55

с входом первого мажоритарного чле- мента 5.

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

27блока 3 записи информации, вход

28 Сброс которого соединен с входом R-триггера 20, выход первого элемента И 2 1 соединен с тактовым выходом 30 блока 3 записи информации, информационный выход 29 которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с выходом триггера 20, информационный вход триггера 20 соединен с выходом третьего элемента И 23.

В блоке 4 управлени  вход инвертора 40 соединен с тактовым входом первого триггера 31 и с синхронизирующим вхддом 42 блока 4 управлени , вход 41 Пуск блока 4 управлени  соединен с первым входом первого элемента И 35, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 39, вход Конец, регенерации 47 блока 4 управлени  соединен с тактовым входом второго триггера 32, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 36, выход инвертора 40 соединен с вторым входом второго элемента И 36, с тактовым входом третьего триггера 33 и с первым входом третьего элемента И 37, второй вход которого соединен с информационным входом первого триггера 31 и с входом Конец ТИ 43 блока 4 управленл , вход Сброс 44 которого соединен с входами R первого 31 и второго 32 триггеров, с входом S третьего триггера 33, с вторым входом элемента ИЛИ 39, с первым входом R четвертого триггера 34, ВХОД 46 Начало ТИ блока 4 управле- ни  соединен с входом S второго триггера 32 и с первым входом четвертого

элемента И 38,. выход которого соединен с входом S четвертого триггера 34, выход третьего элемента И 37 соединен с вторым входом R четвертого триггера 34, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 35 и с управл ющим выходом 50 блока 4 управлени , выход первого

Q триггера 31 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 39, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера 33, выход второго элемента И 36 соединен с тактовым

5 выходом 48 блока 4 управлени , управл ющий вход 45 которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 38, выход третьего триггера 33 соединен с синхронизирующим выхоQ дом 49 блока 4 управлени , информационный вход второго триггера 32 сое.динен с потенциалом Лог.О.

На фиг,4 приведены диаграммы а, б,в,г,д,е,ж,з,и,к,л,м,н,о соответст5 венно сигналов на синхронизирующем входе 10., входе 11 Сброс, синхронизирующем выходе 49 блока 4, на первом, втором и предпоследнем выходах распределител  8, тактовом вы0 ходе 48 блока 4, на последнем выходе распределител  8, выходе элемента 1 ШИ 7, выходе мажоритарного элемента 5, управл ющем входе 12, управл ющем вькоде 50 блока 4, тактовом выходе 17, информационном входе 13.

Дл  обеспечени  регенерации (восстановлени ) информации в нескольких, независимо работающих счетчиках необ0 ходимо использовать регистр с.количеством разр дов п, равным суммарному количеству разр дов всех m счетчиков , В этом случае распределитель 8 имеет п+2 выхода. Регенераци  инg формации в предложенном устройстве осуществл етс  в интервале между счетными импульсами разных счетчиков, причем дл  регенерации информации необходим интервал времени (п+2)С ,

g где п - количество разр дов регистра; L, - период следовани  входных синхросигналов. Таким образом, регенераци  информации происходит в интервалы времени между счетными им пульсами, превышающими (п+2) Г, Если интервал времени между счетными импульсами велик, то регенераци  информации будет происходить периодическим через (п+2) С д.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по сигналу Сброс по ззходу 11 блок 4 управлени  и блок 3 записи информации устанавливаютс  в исходное состо ние. В исходное состо ние устанавливаютс  также счетчики 1,1-l.m и регистр 2,

но их установка может быть произведе--JQ а запись информации в регистр 2 осуна двум  способами. Первый способ установки счетчиков 1,1-l.m и регистра 2 может быть осуществлен по сигналу Сброс (не показан), а второй способ - путем записи в регистр 2, а затем и в счетчики 1,1-l.m исходной информации.

Дл  определенности рассмотрим

После прохождени  п тактов (в сх ме трех тактов) в блоке 4 управлени 

работу резервированного счетного устройства , имеющего один трехразр дный 20 переключаютс  второй 32 и четвертый счетчик (,) в режимах ввода 34 триггеры, запрещающие передачу информации, регенерации информации ТИ абоненту и ТИ в регистр 2. и счета.

Режим ввода информации используетс  дл  записи в счетчики исходной (в том числе и нулевой) информации.

По (п+2) импульсу распределител  8 импульсов (в схеме по 5 импульсу) 25 {фиг.4,3з) по входу разрешени -запи си из регистра 2 в счетчики 1 переписываетс  записанна  в регистр 2 от абонента информаци .

относительно которой в дальнейшем будет идти счет. В этом режиме на управл ющий вход 12 устройства

По (п+2) импульсу распределител  8 импульсов (в схеме по 5 импульсу) 25 {фиг.4,3з) по входу разрешени -записи из регистра 2 в счетчики 1 переписываетс  записанна  в регистр 2 от абонента информаци .

В. режиме регенерации информации

(фиг.4л) поступает сигнал, разрешаю- зо процесс регенерации происходит следу35

щий в блоке 4 управлени  через вход 45 прохождение сигнала Начало ТИ с второго выхода распределител  8 дм- пульсов (фиг.4г) через вход 46 и четвертый элемент И 38 блока 4 управлени  на S-вход четвертого триггера 34. После срабатьшани  четвертого триггера 34 сигнал с его инверсного выхода через управл ющий выход 50 блока 4 упра.влени  передаетс  в блок о 3 записи информации и переводит его в режим ввода информации, при этом абоненту передаютс  через первый элемент И 21, тактовый выход 30 блока 3 записи информации и тактовьш выход 17 устройства тактовые импульсы (ТИ) (фиг.4н) дл  съема информации, котора  (фиг.4о) поступает через ин- формационньш.вход 13 устройства, через второй информационный вход 26 блока 3 записи информации, через второй элемент ИЛИ 18, через информационный выход 29 и мажоритарный элемент 5 на информационный вход регистра 2.

По сигналу Начало ТИ в блоке 4 управлени  по входу S переключаетс  в единичное состо ние второй триггер 32 и разрешает прохождение чер.ез второй элемент И 36 и тактовьй выходющим образом. По первому импульсу (фиг.4г) с распределител  8 импульсов в регистр 2 со счетчика 1 записываетс  хран ща с  там информаци , далее происход т ее прокрутка и восстановление описанным способом и по (п+2) импульсу распределител  8 импульсов запись восстановленной информации в счетчик 1 из регистра 2.

В блок 4 управлени  через вход 43 Конец ТИ на информационный вход первого триггера 31 поступает (п+1)-й импульс с распределител  8 импульсов и разрешает формирование на выходе g первого триггера 31 импульса (п+2) длительностью в период синхроимпульсов . Указанный сигнал через элемент ИЛИ 39 поступает на информационный вход третьего триггера 33, где он задерживаетс  на 1/2 периода синхроимпульсов и через синхронизирующий виход 49 блока 4 управлени  и второй мажоритарный элемент б поступает на вход установки нул  распределител  8 импульсов (фиг.4в).

50

55

Распределитель 8 импульсов устанавливаетс  в исходное состо ние, при этом имеюпшйс  на его (п+2) выходе

48 (фиг.4ж) ТИ, задержанных относительно ТИ, вьщанных абоненту дл  съема информации, на полпериода синх- ронивирующих сигналов, на тактовый вход регистра 2.

Так как информаци  от абонента, поступающа  на информационный вход регистра 2, измен етс  по фронту ТИ,

ществл етс  по фронту ТИ, то дл  обеспечени  устойчивой записи информации в регистр 2 необходимо выпол- нить условие: максимальные задержки в тактовых или информационных трактах каналов не.должны превьшать половины периода входной синхрочастоты.

После прохождени  п тактов (в схеме трех тактов) в блоке 4 управлени 

переключаютс  второй 32 и четвертый 34 триггеры, запрещающие передачу ТИ абоненту и ТИ в регистр 2.

переключаютс  второй 32 и четвертый 34 триггеры, запрещающие передачу ТИ абоненту и ТИ в регистр 2.

По (п+2) импульсу распределител  8 импульсов (в схеме по 5 импульсу) {фиг.4,3з) по входу разрешени -записи из регистра 2 в счетчики 1 переписываетс  записанна  в регистр 2 от абонента информаци .

В. режиме регенерации информации

ющим образом. По первому импульсу (фиг.4г) с распределител  8 импульсов в регистр 2 со счетчика 1 записываетс  хран ща с  там информаци , далее происход т ее прокрутка и восстановление описанным способом и по (п+2) импульсу распределител  8 импульсов запись восстановленной информации в счетчик 1 из регистра 2.

В блок 4 управлени  через вход 43 Конец ТИ на информационный вход первого триггера 31 поступает (п+1)-й импульс с распределител  8 импульсов и разрешает формирование на выходе первого триггера 31 импульса (п+2) длительностью в период синхроимпульсов . Указанный сигнал через элемент ИЛИ 39 поступает на информационный вход третьего триггера 33, где он задерживаетс  на 1/2 периода синхроимпульсов и через синхронизирующий виход 49 блока 4 управлени  и второй мажоритарный элемент б поступает на вход установки нул  распределител  8 импульсов (фиг.4в).

Распределитель 8 импульсов устанавливаетс  в исходное состо ние, при этом имеюпшйс  на его (п+2) выходе

7

сигнал прекращаетс  через I/2 перида входной синхрочастоты -(фиг.4з)

В отсутствие счетных импульсов по шине 9 процесс регенерации проиходит периодически с периодом следвани  (п+2)Т , где п - количество разр дов регистра; Г, - период вхных синхросигналов. Установка вторго мажоритарного элемента 6 вызван необходимостью синхронной работы рпределителей 8 импульсов во всех каналах, в частности тактовые импусы во всех каналах должны быть синронными .

В режиме счета импульсов по вившийс  счетный импульс прибавл ет единицу в счетчике 1, а также прохдит элемент ИЛИ 7 () через вход 41 Пуск блока 4 управлени , через первый элемент И 35 и через элемент ИЛИ 39 поступает на информционный вход третьего триггера 33,

где осуществл етс  его прив зка к входной синхрочастоте. Прив занный к входной синхрочастоте сигнал с выхода третьего триггера 33 через второй мажоритарный элемент 6 устанавливает распределитель 8 импульсов в исходное состо ние и далее работа устройства осуществл етс  аналогично описанному.

Дл  обеспечени  восстановлени  информации после каждого счетного импульса необходимо, чтобы период их следовани  был бы не менее {п+2) .

При нерегул рном следовании счетных импульсов и при использовании нескольких счетчиков восстановление информации происходит только в интервалах времени между счетными импульсами , превьшающими ( ..

Claims (3)

1. Резервированное счетное устройство , содержащее каналы, каждый из которых содержит m счетчиков, блок управлени , регистр, блок записи информации , первый мажоритарный элемент , информационные обменные входы которого соединены с информационными обменными входами первых мажоритарных элементов остальных каналов, выход первого мажоритарного .элемента соединен с последовательным информационным входом регистра, параллельны входы которого соединены с выходами счетчиков,тактовый выход блока управле8

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

НИН соединен с тактовым входом регистра, выходы которого соединены с параллельными входами счетчиков, управл ющий вход блока управлени  соединен с управл ющим входом блока записи информации, первый информационный вход которого соединен с выходом старшего разр да регистра, а его второй информационный вход соединен с информационным входом устройства, вход устройства Сброс соединен с входами Сброс блока записи информации и блока управлени , управл ющий ВХОД-,которого соединен с управл ющим входом устройства, синхронизирующий вход которого соединен с одноименным входом блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности функционировани , в каждый канал дополнительно введены распределитель импульсов, второй мажоритарный элемент и элемент ИЛИ, входы которого соединены со счетными входами канала устройства и со счетными входами счетчиков, выход элемента ИЛИ соединен с входом Пуск блока управлени , синхронизирующий выход которого соединен с входом второго мажоритарного элемента, синхронизирующие обменные входы второго мажоритарного элемента соединены с синхронизирующими обменными входами вторых мажоритарных элементов остальных каналов, выход второго мажоритарного элемента соединен с входом установки в О распределител  импульсов, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим входом устройства и тактовым входом блока записи информации, вход разрешени  записи регистра соединен с первым выходом распределител  импульсов , второй и предпоследний выходы которого соединены с входами Начало ТИ и Конец ТИ блока управлени , вход Конец регенерации блока управлени  соединен с последним выходом распредлител  импульсов и с входами разрешени  записи счетчиков, тактовый выход устройства соединен с тактовым выходом блока записи информации , информационный выход которого соединен с входом первого мажоритарного элемента.

2. Устройство по п.1, о тли- чаю, щ е е с   тем, что блок записи информации содержит элемент ИЛИ, инвертор, триггер, первый, второй

и третий элементы И, первый вход первого элемента И соединен с тактовыми входами триггера и блока записи информации, второй вход первого элемента И соединен с выходом инвертора и с входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, первый вход

третьего элемента И соединен с первым 10 второй вход которого соединен с ининформационным входом блока записи информации, второй информационней вход которого соединен с вторьм входом второго элемента И, вход инвертора соединен с вторым входом третьего элемента И и с управл ющим входом блока записи информации, вход Сброс которого соединен с входом R триггера , информационный вход триггера соединен с выходом третьегр элемента И, выход первого элемента И соединен с тактовым выходом блока записи информации , информационный выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера.

3. Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ее   тем, что блок управлени содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертьш элементы И, элемент ИЛИ, инвертор, вход которого соединен с тактовым входом первого триггера и с синхронизирующим входом блока управлени , вход Пуск блока управлени  соединен с первым входом пербого) элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, вход Конец регенерации блока управлени  соединен с тактовым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом второго элемента И, с тактовым входом третьего триггера и с первым входом третьего элемента И,

формационным входом первого триггера и с входом Конец ТИ блока управлени ., вход Сброс которого соединен с входами R первого и второго триггеров , с входом S третьего триггера, с вторым входом элемента ИЛИ, с первым входом. R четвертого триггера, вход Начало ТИ блока управлени  соединен с входом S второго триггера

и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом S четвертого триггера, выход третьего элемента И соединен с вторым входом R четвертого триггера, инверсньш выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с управл ющим выходом блока управлени , выход первого триггера соединен с третьим входом элемента ИЛИ, выход

которого соединен с информационным входом третьего триггера,.выход второго элемента И соединен с тактовым выходом блока управлени , управл ющий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход

третьего триггера соединен с синхронизирующим выходом блока управлени , а информационный вход второго триггера соединен с потенциалом Лог,.