САМОПРОВЕРЯЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЯТИРАЗРЯДНЫХ КОДОВ

Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для проверки правильности функционирования дискретных устройств, на выходах которых в исправном техническом состоянии формируются пятиразрядные коды: «1 из 5» или «2 из 5».
Известно самопроверяемое устройство для контроля пятиразрядного кода, контролирующее наличие двух сигналов логической единицы из пяти, схема построена на элементах И и ИЛИ (Reddy S.M.A. Note Self- Checking Checkers. - IEEE Transactions Computers, 1974, №10, p.p.1100-1102).
Недостатками известного устройства являются его сложность и ограниченные функциональные возможности, так как оно не позволяет контролировать правильность формирования кодов с отличным от двух числом логических единиц.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является самопроверяемое устройство для контроля пятиразрядных кодов, содержащее шесть элементов И и шесть элементов ИЛИ, первый вход устройства соединен с первым входом элемента И, второй вход - с первыми входами второго и третьего элементов И, третий вход - с первым входом четвертого элемента И, четвертый вход - с первым входом пятого элемента И и с вторым входом второго элемента И, а пятый вход - с вторыми входами третьего и пятого элементов И, выходы первого и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ является первым выходом устройства, первый вход устройства соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй вход - с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, четвертый вход - с
вторым входом шестого элемента ИЛИ и с третьим входом второго элемента ИЛИ, а пятый вход - с вторыми входами третьего и пятого элементов ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов ИЛИ подключены к вторым входам соответственно первого и четвертого элементов И, выходы второго и пятого элементов И соединены с третьими входами соответственно третьего и первого элементов ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами шестого элемента И, выход которого является вторым выходом устройства (Авторское свидетельство №1236618, Н 03 М 7/20, бюл. №21, 07.06.86).
Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, т.к. оно не позволяет контролировать пятиразрядные коды, число единиц в которых отлично от двух, например коды «1 из 5».
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей самопроверяемого устройства для контроля пятиразрядных кодов за счет обеспечения им контроля кода «1 из 5».
Технический результат достигается тем, что в самопроверяемое устройство для контроля пятиразрядных кодов, содержащее первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы И и первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы ИЛИ, первый вход устройства соединен с первыми входами первых элементов И и ИЛИ, второй вход - с первыми входами вторых элементов И и ИЛИ, третьего элемента И, и вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход - с первым входом четвертого элемента И и третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход - с первым входом пятого элемента И и вторыми входами второго элемента И и третьего элемента ИЛИ, пятый вход - с вторыми входами второго элемента ИЛИ, третьего и пятого элементов И, выходы первого, четвертого и пятого элементов И соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, выход второго элемента И соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого является
вторым выходом устройства, а второй и третий входы соединены соответственно с выходами первого и шестого элементов ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, введены седьмой, восьмой, девятый элементы И и седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы ИЛИ, первый вход устройства соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с пятым входом устройства, третий вход которого соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым входом устройства и первым входом девятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом пятого и выходом седьмого элементов ИЛИ, а выход - с первыми входами седьмого элемента И и десятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом шестого и выходом восьмого элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами восьмого элемента И и одиннадцатого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с первым входом двенадцатого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, а выход является третьим выходом устройства, выход одиннадцатого элемента ИЛИ соединен с первым входом девятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом десятого элемента ИЛИ, а выход является четвертым выходом устройства.
Функциональная схема самопроверяемого устройства для контроля пятиразрядных кодов представлена на чертеже.
Устройство содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 И; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый элементы 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
19, 20, 21 ИЛИ; первый, второй, третий, четвертый, пятый 22, 23, 24, 25, 26 входы и первый, второй, третий, четвертый 27, 28, 29, 30 выходы.
Устройство имеет следующие соединения.
Первый вход 22 устройства соединен с первыми входами первых элементов И 1 и ИЛИ 10. Второй вход 23 - с первыми входами элементов И 2 и ИЛИ 11 и третьего элемента И 3, и вторым входом элемента ИЛИ 10. Третий вход 24 - с первым входом элемента И 4 и третьим входом элемента ИЛИ 10. Четвертый вход 25 - с первым входом элемента И 5 и вторыми входами элемента И 2 и элемента ИЛИ 12. Пятый вход 26 - с вторыми входами элемента ИЛИ 11, элементов И 3 и И 5. Выходы элементов И 1, И 4, И 5 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 13, выход которого является первым выходом 27 устройства. Выход элемента И 2 соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с первым входом элемента И 6, выход которого является вторым выходом 28 устройства. Второй и третий входы элемента И 6 соединены соответственно с выходами первого ИЛИ 10 и шестого элементов ИЛИ 15. Выход элемента И 3 соединен с первым входом элемента ИЛИ 15. Выход элемента ИЛИ 11 соединен с первым входом элемента И 1. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с вторым входом элемента И 4. Кроме того, первый вход 22 устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ 16, второй вход которого соединен с пятым входом 26 устройства. Третий вход 24 устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, второй вход которого соединен с четвертым входом 25 устройства и первым входом элемента И 9, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 14 и выходом элемента ИЛИ 16, а выход - с первым входом элемента И 7 и элемента ИЛИ 19, вторые входы которых соединены с вторым входом элемента ИЛИ 15 и выходом элемента ИЛИ 17. Выход элемента ИЛИ 11 соединен с первыми входами элемента И 8 и элемента ИЛИ 20, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ 10. Выход элемента И 7 соединен с первым входом элемента ИЛИ 21, второй вход которого соединен с выходом элемента И 8, а выход является третьим выходом 29
устройства. Выход элемента ИЛИ 20 соединен с первым входом элемента И 9, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 19, а выход является четвертым выходом 30 устройства.
Устройство работает следующим образом.
При контроле кода «2 из 5», то - есть в случае присутствия двух логических единиц на входах 22...26 устройства, а также при исправности самого устройства, на его выходах 27, 28 сигналы будут иметь противоположные значения «10» или «01»(условие самопроверяемости). При искажении указанного кода входного слова, а так же при возникновении неисправности в самом устройстве, сигналы на его выходах 27 и 28 будут одинаковыми «00» или «11».
При контроле кода «1 из 5», то - есть в случае присутствия одной логической единицы из пяти на входах 22...26 устройства, а так же при исправности самого устройства, на его выходах 29, 30 сигналы будут иметь противоположные значения: «10» ил «01» (условие самопроверяемости). В противном случае сигналы на выходах 29, 30 устройства будут одинаковыми: «00» или «11».
Работа исправного самопроверяемого устройства для контроля пятиразрядных кодов как при контроле кода «2 из 5», так и при контроле кода «1 из 5» иллюстрируется таблицей.
Как видно из таблицы, наборы второй, третий, четвертый, пятый и шестой соответствуют правильному формированию кода «1 из 5», а наборы седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый - правильному формированию кода «2 из 5». В первом случае на выходах 29, 30, а во втором - на выходах 27, 28 сигналы имеют противоположные значения.
Предложенное устройство обладает свойством самопроверки, то - есть неисправности в его схеме будут обнаружены на одном или нескольких наборах кодов «1 из 5» или «2 из 5». Например, неисправность «константа 0» первого входа 22 устройства будет зафиксирована по равенству нулю сигналов
на выходах 29, 30 при поступлении на входы устройства кода «10000» (нумерация входов слева - направо), либо по равенству нулю сигналов на выходах 29, 30 устройства при поступлении на его входы слова «11000». Неисправность «константа 1» того же входа будет зафиксирована по равенству единице сигналов на выходах 29, 30 устройства на входном наборе «01000» кода «1 из 5» и по равенству единице сигналов на выходах 27, 28 устройства при поступлении на его входы слова «01100» кода «2 из 5».
Таблица
Номер набора
Сигналы на входах
Сигналы на выходах
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
1
0
0
0
0
0
0
0
1
3
0
1
0
0
0
0
0
1
0
4
0
0
1
0
0
0
0
0
1
5
0
0
0
1
0
0
0
1
0
6
0
0
0
0
1
0
0
0
1
7
1
1
0
0
0
1
0
1
1
8
1
0
1
0
0
0
1
1
1
9
1
0
0
1
0
0
1
1
1
10
1
0
0
0
1
1
0
1
1
11
0
1
1
0
0
1
0
1
1
12
0
1
0
1
0
0
1
1
1
13
0
1
0
0
1
0
1
1
1
14
0
0
1
1
0
1
0
1
1
15
0
0
1
0
1
0
1
1
1
16
0
0
0
1
1
1
0
1
1
17
1
1
1
0
0
1
1
1
1
18
1
0
1
1
0
1
1
1
1