САМОПРОВЕРЯЕМЫЙ ТЕСТЕР ДЛЯ КОДА "2 ИЗ 5"

Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для проверки правильности функционирования дискретных устройств.
Известен самопроверяемый тестер для кода «2 из 5», содержащий элементы И и ИЛИ (Reddy S.M. A Note Self-Checking Checkers IEEE Transactions on Computers, vol. C.-23, 1974, №10, p.p.1100-1102, Fig.2).
Недостатком известного самопроверяемого тестера для кода «2 из 5» является его сложность.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является сапроверяемый тестер для кода «2 из 5», содержащий шесть элементов ИЛИ и шесть элементов И, причем первый вход устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, второй вход которого соединен с первыми входами второго элемента И, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, третий вход устройства соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, четвертый вход устройства соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ, пятый вход устройства соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И и со вторым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого и шестого элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, первый вход пятого элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ. (Авторское свидетельство СССР 1236618, Н 03 М 7/20, 1984).
Недостатком данного самопроверяемого тестера является его сложность.
Задача полезной модели - повышение надежности самопроверяемого тестера для кода «2 из 5» за счет упрощения схемы.
Технический результат достигается тем, что в самопроверяемом тестере для кода «2 из 5», содержащем шесть элементов ИЛИ, шесть элементов И, причем первый вход тестера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом тестера, второй вход которого соединен с первыми входами второго элемента И, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, третий вход тестера соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, четвертый вход тестера соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ, пятый вход тестера соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И и вторым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого и шестого элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, первый вход шестого элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый вход тестера соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И и четвертым входом тестера, третий вход которого соединен с вторыми входами четвертого элемента ИЛИ, второго и пятого элементов И, а выход шестого элемента ИЛИ является вторым выходом тестера.
Предлагаемый тестер был получен не в результате минимизации или других преобразований функций алгебры логики, описывающих схему тестера-прототипа.
Функциональная схема самопроверяемого тестера для кода «2 из 5» приведена на чертеже.
Он содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой 6 элементы И, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, пятый 11, шестой 12 элементы ИЛИ, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17 входы, первый 18, второй 19, выходы.
Тестер имеет следующие соединения.
Первый вход 13 тестера соединен с первым входом первого элемента И1, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 7, выход которого является первым выходом 18 тестера. Второй вход 14 тестера соединен с первыми входами второго элемента И2, второго 8, третьего 9 и четвертого 10 элементов ИЛИ. Третий вход 15 тестера соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И3. Четвертый вход 16 тестера соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ 11, пятый вход 17 тестера соединен с первыми входами четвертого 4 и пятого 5 элементов И и вторым входом третьего элемента ИЛИ 9, второй вход первого элемента И1 соединен с выходом третьего элемента ИЛИ 9. Второй и третий входы первого элемента ИЛИ 7 соединены соответственно с выходами пятого 5 и шестого 6 элементов И. Выход второго элемента И2 соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ 12, первый вход шестого элемента И6 соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 10. Кроме того, первый вход 13 тестера соединен со вторым входом третьего элемента И3, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента ИЛИ 12, третий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И4, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И6 и четвертым входом 16 тестера, третий вход 15 которого соединен с вторыми входами четвертого элемента ИЛИ 10, второго 2 и пятого 5 элементов И, а выход шестого элемента ИЛИ 12 является вторым выходом 19 тестера.
Работа предлагаемого устройства иллюстрируется таблицей, в которой показаны состояния его выходов 18, 19 в зависимости от сигналов, поступающих на входы 13...17 устройства.
Таблица
Номер набора
Сигналы на входах
Сигналы на выходах
13
14
15
16
17
18
19
1
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
0
0
0
0
0
3
0
1
0
0
0
0
0
4
1
1
0
0
0
1
0
5
1
0
1
0
0
0
1
6
1
0
0
1
0
0
1
7
1
0
0
0
1
1
0
8
0
1
1
0
0
0
1
9
0
1
0
1
0
1
0
10
0
1
0
0
1
0
1
11
0
0
1
1
0
1
0
12
0
0
1
0
1
1
0
13
0
0
0
1
1
0
1
14
1
1
1
0
0
1
1
15
1
0
1
1
0
1
1
Как видно из таблицы, при наличии в 5-элементном коде менее двух сигналов «1», сигналы на обоих выходах 18, 19 будут равны нулю (см. наборы 1...3 в таблице).
При наличии в коде двух сигналов «1» из пяти на всех десяти наборах кода «2 из 5» (см. наборы 4...13 в таблице) сигналы на выходах 18, 19 тестера будут парафазными («01» или «10»). Причем на наборах «01100», «01010», «00101», «00011» сигналы на одноименных выходах заявляемого тестера и тестера-прототипа будут противоположны.
При числе сигналов «1» во входном слове тестера более двух, сигналы на выходах 18, 19 тестера будут равны единице (см. наборы 14, 15 в таблице). Можно показать, что сказанное справедливо и для всех остальных наборов 5-элементного кода.
Предлагаемый тестер обладает свойством самопроверки, так как наборы кода «2 из 5» являются для него полным проверяющим тестом. Поэтому при возникновении неисправности в его схеме на одном или нескольких наборах этого кода сигналы на выходах 18, 19 тестера будут иметь одинаковые значения («00» или «11»).
Например, неисправность «константа 0» первого входа 13 тестера будет обнаружена на наборе «11000» кода «2 из 5», так как в этом случае сигналы на выходах 18 и 19 тестера будут одинаковы и равны нулю. Неисправность «константа «I» того же входа будет зафиксирована на наборе «01100» кода «2 из 5» по равенству единице сигналов на обоих выходах 18, 19 тестера.
Неисправность «константа 0» выхода первого элемента И1 будет обнаружена на любом из наборов «11000» или «10001» по равенству нулю сигналов на обоих выходах 18, 19 устройства. Неисправность «константа 1» выхода того же элемента будет зафиксирована по равенству единице сигналов на выходах 18, 19 тестера на одном из следующих наборов: «10100», «10010», «01001»,«00011»,«01100».
Можно показать, что и все остальные одиночные и кратные однонаправленные неисправности в предлагаемом устройстве будут сопровождаться на одном или нескольких наборах кода «2 из 5» равенством сигналов на выходах 18 и 19 тестера, то есть будут обнаружены.
Заявляемое устройство имеет меньшую сложность, чем тестер-прототип. Для его реализации требуется примерно на 20% меньше аппаратурных затрат. Следовательно, надежность нового устройства будет, в среднем, на 15-20% выше надежности тестера-прототипа.