УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЯТИРАЗРЯДНОГО КОДА

Полезная модель относится к средствам вычислительной техники, а именно к устройствам диагностики.
Известно устройство контроля пятиразрядного кода, содержащее семь элементов ИЛИ, три элемента И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (SU №128896, Н03М 7/00, опубл. 07.02.87 г., бюл. №5).
Данное устройство имеет два недостатка. Во-первых, оно является достаточно сложным, так как содержит 11 логических элементов. Во-вторых, имеет ограниченные функциональные возможности, так контролирует только один вид пятиразрядного кода с постоянным весом «1 из 5» и не контролирует другие виды пятиразрядных кодов с постоянным весом, например, «3 из 5».
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство контроля кода пятиразрядного кода, содержащее семь элементов ИЛИ и три элемента И, в котором первый вход устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом устройства и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым входом устройства и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с пятым входом устройства и с третьим входом второго элемента ИЛИ, а третий вход - первым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен первыми входами первого элемента И и пятого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первыми входами второго элемента И и шестого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход - является первым выходом устройства, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, а выход является вторым выходом устройства (Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Основы технической диагностики: Учебное пособие для студентов вузов ж-д. транспорта. М.: Маршрут, 2004 г., стр.237, рис.6.25).
Данное устройство является более простым, так его схема содержит только 10 логических элементов. Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так оно контролирует только один вид кода с постоянным весом «1 из 5» и не позволяет контролировать другие виды пятиразрядных кодов с постоянным весом, например, «3 из 5».
Задача полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей известного устройства контроля пятиразрядного кода за счет дополнительного контроля им пятиразрядного кода с постоянным весом «3 из 5».
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля пятиразрядного кода, содержащее семь элементов ИЛИ и три элемента И, в котором первый вход устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом устройства и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом устройства и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым входом устройства и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с пятым входом устройства и с третьим входом второго элемента ИЛИ, а третий вход - первым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен первыми входами первого элемента И и пятого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первыми входами второго элемента И и шестого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход - является первым выходом устройства, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, а выход является вторым выходом устройства, введены блок преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», первый-пятый входы которого соединены соответственно с первым-пятым входами устройства, блок преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», первый - десятый входы которого соединены соответственно с первым-десятым выходами блока преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», и блок контроля кода «2 из 5», первый-пятый входы которого соединены соответственно с первым-пятым выходами блока преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», а выходы являются третьим и четвертым выходами устройства.
Блок преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10» имеет пять входов, десять выходов, содержит десять элементов И, первый вход блока соединен с первыми входами первых шести элементов И, второй вход блока соединен с первыми входами седьмого, восьмого и девятого элементов И и вторыми входами первого, второго, третьего элементов И, третий вход блока соединен с первым входом десятого элемента И, вторыми входами четвертого, пятого, седьмого и восьмого элементов И, третьим входом первого элемента И, четвертый вход блока соединен с вторыми входами шестого, девятого, десятого элементов И и третьими входами второго, четвертого, седьмого элементов И, пятый вход блока соединен с третьими входами третьего, пятого, шестого, восьмого, девятого, десятого элементов И, выходы элементов И являются соответственно первым-десятым выходами блока.
Блок преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5» имеет десять входов, пять выходов, содержит пять элементов ИЛИ, первый вход блока соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход - с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, третий вход - с третьим входом первого элемента ИЛИ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, четвертый вход - с четвертым входом первого элемента ИЛИ и первым входом пятого элемента ИЛИ, пятый вход - с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, шестой вход - с третьим входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, седьмой вход - с четвертым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом пятого элемента ИЛИ, восьмой вход - с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, девятый вход - с четвертым входом третьего элемента ИЛИ и третьим вводом пятого элемента ИЛИ, десятый вход - с четвертыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы элементов ИЛИ являются первым-пятым выходами блока.
Блок контроля кода «2 из 5» имеет пять входов и два выхода, содержит шесть элементов И и шесть элементов ИЛИ, первый вход блока соединен с первыми входами первого элемента И, четвертого и пятого элементов ИЛИ, второй вход - с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первого и второго элементов ИЛИ и с вторым входом пятого элемента ИЛИ, третий вход - с первыми входами второго элемента И, третьего элемента ИЛИ и с третьим входом пятого элемента ИЛИ, четвертый вход - с первым входом третьего элемента И, вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и шестого элемента И, пятый вход - с вторыми входами первого, четвертого элементов ИЛИ, третьего четвертого элементов И, выходы первого, второго, третьего элементов И соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами шестого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом блока, выходы первого, второго элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых и выход пятого элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами шестого элемента И, выход которого является вторым выходом блока.
Функциональная схема заявляемого устройства контроля пятиразрядного кода представлена на фиг.1. На фиг.2 показана схема блока преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», на фиг.3 - схема блока преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», на фиг.4 - схема блока контроля кода «2 из 5».
Устройство контроля пятиразрядного кода (фиг.1) имеет пять входов 1-5, четыре выхода 6-9, включает в себя семь элементов ИЛИ 10-16, три элемента И 17-19, блок 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», блок 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5» и блок 22 контроля кода «2 из 5».
Первый вход 1 устройства (см. фиг.1) соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 10, второй вход которого соединен с вторым входом 2 устройства и с первым входом второго элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с третьим входом 3 устройства и с первым входом третьего элемента ИЛИ 12, второй вход которого соединен с четвертым входом 4 устройства и с первым входом четвертого элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с пятым входом 5 устройства и с третьим входом второго элемента ИЛИ 11, а третий вход - с первым входом 1 устройства. Выход первого элемента ИЛИ 10 соединен первыми входами первого элемента И 17 и пятого элемента ИЛИ 14, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ11. Выход третьего элемента ИЛИ12 соединен с первыми входами второго элемента И 18 и шестого элемента ИЛИ 15, вторые входы которых соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ 13. Выход первого элемента И 17 соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ 16, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И18, а выход - является первым выходом 6 устройства. Выход пятого элемента ИЛИ 14 соединен с первым входом третьего элемента И 19, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ 15, а выход является вторым выходом 7 устройства. Первый-пятый входы 1-5 устройства соединены соответственно с первым-пятым входами 23-27 блока 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», первый-десятый выходы 28-37 которого соединены соответственно с первым-десятым входами 38-47 блока 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», первый-пятый выходы которого 48-52 соединены соответственно с первым-пятым входами 53-57 блока 22 контроля кода «2 из 5», выходы 8 и 9 которого являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства.
Блок 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10» (см. фиг.2) имеет пять входов 23-27, десять выходов 28-37, содержит десять элементов И 58-67. Первый вход 23 блока 20 соединен с первыми входами элементов И 58-63. Второй вход 24 блока 20 соединен с первыми входами элементов И 64-66 и вторыми входами элементов И 58-60. Третий вход 25 блока 20 соединен с первым входом элемента И67, вторыми входами И 61, 62, 64 и 65, третьим входом элемента И58. Четвертый вход 26 блока 20 соединен с вторыми входами элементов И 63, 66, 67 и третьими входами элементов И 59, 61, 64. Пятый вход 27 блока 20 соединен с третьими входами элементов И 60, 62, 63, 65, 66, 67. Выходы элементов И 58-67 являются соответственно первым-десятым выходами 28-37 блока 20.
Блок 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5» (см. фиг.3) имеет десять входов 38-47, пять выходов 48-52 и включает в себя пять элементов ИЛИ 68-72. Первый вход 38 блока 21 соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ 68, 69, второй вход 39 - с вторым входом первого элемента ИЛИ68 и с первым входом третьего элемента ИЛИ 70, третий вход 40 - с третьим входом первого элемента ИЛИ68 и с первым входом четвертого элемента ИЛИ71, четвертый вход 41 - с четвертым входом первого элемента ИЛИ68 и первым входом пятого элемента ИЛИ72, пятый вход 42 - с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 69, 70, шестой вход 43 - с третьим входом второго элемента ИЛИ69 и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ71, седьмой вход 44 - с четвертым входом второго элемента ИЛИ69 и с вторым входом пятого элемента ИЛИ 72, восьмой вход 45 - с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ 70 и 71, девятый вход 46 - с четвертым входом третьего элемента ИЛИ70 и с третьим входом пятого элемента ИЛИ 72, десятый вход 47 - с четвертыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ 71 и 72. Выходы первого-пятого элементов ИЛИ 68-72 являются соответственно первым - пятым выходами 48-52 блока 21.
Блок 22 контроля кода «2 из 5» (см. фиг.4) имеет пять входов 53-57, два выхода 8 и 9, содержит шесть элементов И 73-78 и шесть элементов ИЛИ 79-84. Первый вход 53 блока 22 соединен с первыми входами элементов И 73, ИЛИ 82, 83, второй вход 54 - с первыми входами элементов И 76, 77, ИЛИ 79, 80 и вторым входом элемента ИЛИ 83, третий вход 55 - с первыми входами элементов И 74, ИЛИ 81 и третьим входом элемента ИЛИ83, четвертый вход 56 - с первым входом элемента И 75, вторыми входами элементов ИЛИ 80, 81, И 77, пятый вход 57 - с вторыми входами элементов ИЛИ 79, 82, И 75, 76. Выходы элементов И 73, 74, 75 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входам элемента ИЛИ 84, выход которого является четвертым выходом 8 устройства. Выходы элементов ИЛИ 79 и 80 соединены соответственно с вторыми входами элементов И 73 и 74. Выходы элементов И 76 и 77 соединены соответственно с третьими входами элементов ИЛИ 81 и 82. Выходы элементов ИЛИ 81, 82 и 83 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами элемента И 78, выход которого является четвертым выходом 9 устройства.
Работа заявляемого устройства для контроля пятиразрядного кода иллюстрируется таблицами 1 и 2.
5
В таблице 1 показаны сигналы, формируемые на выходах 28-37 блока 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10», а также на выходах 48-52 блока 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», в зависимости от всех наборов входных слов пятиразрядного кода (2=32), поступающих на входы 1-5 устройства.
3
5
Десять наборов: 7, 11, 13, 14, 19, 21, 22, 25, 26 и 28 являются наборами кода «3 из 5» (С =10). Только на этих наборах, на выходах 28-37 блока 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10» будут формироваться слова, принадлежащие коду «1 из 10», а на выходах 48-52 блока 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5» - слова, принадлежащие коду «2 из 5». На всех остальных входных наборах пятиразрядного кода (см. таблицу 1), на выходах 28-37 блока 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10» будут формироваться слова, не принадлежащие коду «1 из 10», а на выходах 48-52 блока 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5» - слова, не принадлежащие коду «2 из 5».
5
В таблице 2 показаны сигналы, формируемые на выходах 6-9 устройства в зависимости от всех входных наборов пятиразрядного кода (2=32), поступающих на его входы 1-5.
1
5
Наборы 1, 2, 4, 8 и 16 являются кодами «1 из 5» (С =5). При их поступлении на входы 1-5 устройства на его выходах 6, 7 будут сформированы парафазные сигналы «01» или «10». Если на входы устройства поступят сигналы, не принадлежащие коду «1 из 5» (см. таблицу 2), то на выходах 6, 7 устройства будут сформированы одинаковые сигналы «00» или «11».
Таблица 1
Номер набора
Сигналы на входах устройства
Сигналы на выходах блока преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10»
Сигналы на выходах блока преобразования кода«1 из 10» в код «2 из 5»
1
2
3
4
5
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
48
49
50
51
52
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
7
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
8
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
11
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
12
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
13
0
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
14
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
15
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
16
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
18
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
19
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
20
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
21
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
22
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
23
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
24
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
25
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
26
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
27
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
1
1
0
28
1
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
29
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
30
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
31
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Таблица 2
Номер набора
Сигналы на входах устройства
Сигналы на выходах устройства
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
2
0
0
0
1
0
1
0
0
0
3
0
0
0
1
1
1
1
0
0
4
0
0
1
0
0
0
1
0
0
5
0
0
1
0
1
1
1
0
0
6
0
0
1
1
0
1
1
0
0
7
0
0
1
1
1
1
1
1
0
8
0
1
0
0
0
1
0
0
0
9
0
1
0
0
1
1
1
0
0
10
0
1
0
1
0
1
1
0
0
11
0
1
0
1
1
1
1
0
1
12
0
1
1
0
0
1
1
0
0
13
0
1
1
0
1
1
1
1
0
14
0
1
1
1
0
1
1
0
1
15
0
1
1
1
1
1
1
1
1
16
1
0
0
0
0
0
1
0
0
17
1
0
0
0
1
1
1
0
0
18
1
0
0
1
0
1
1
0
0
19
1
0
0
1
1
1
1
0
1
20
1
0
1
0
0
1
1
0
0
21
1
0
1
0
1
1
1
1
0
22
1
0
1
1
0
1
1
1
0
23
1
0
1
1
1
1
1
1
1
24
1
1
0
0
0
1
1
0
0
25
1
1
0
0
1
1
1
0
1
26
1
1
0
1
0
1
1
0
1
27
1
1
0
1
1
1
1
0
0
28
1
1
1
0
0
1
1
1
0
29
1
1
1
0
1
1
1
1
1
30
1
1
1
1
0
1
1
1
1
31
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
5
Наборы 7, 11, 13, 14, 19, 21, 22, 25, 26 и 28 являются наборами кода «3 из 5» (С =10). При их поступлении на входы 1-5 устройства на его выходах 8, 9 будут сформированы парафазные сигналы «01» или «10». Если на входы устройства поступят сигналы, не принадлежащие коду «3 из 5» (см. таблицу 2), то на выходах 8, 9 устройства будут сформированы одинаковые сигналы «00» или «11».
Заявляемое устройство обладает свойством самоконтроля, так как любая одиночная константная неисправность его элементов будет обнаружена по равенству сигналов на выходах 6, 7 или 8, 9 на одном или нескольких наборов кодов «1 из 5» или «3 из 5» по равенству сигналов на выходах устройства 6, 7 и 8, 9 соответственно. Например, неисправность «константа 1» выхода первого элемента И 10 устройства (см. фиг.1) будет обнаружена на наборе №1 кода «1 из 5» (см. таблицу 2) так как в этом случае на выходах 6, 7 устройства будут сформированы одинаковые сигналы «11». Неисправность «константа 0» выхода первого элемента И 10 устройства (см. фиг.1) будет обнаружена на наборе №2 кода «1 из 5» (см. таблицу 2), так как в этом случае на выходах 6, 7 устройства будут сформированы одинаковые сигналы «00». Неисправность «константа 1» первого выхода 28 блока 20 преобразования кода «3 из 5» в код «1 из 10» будет обнаружена на наборе №14 кода «3 из 5», так как эта неисправность эквивалентна входному набору №30 (см. таблицу 1), при котором сигналы «1» будут сформированы не только на штатном выходе 31, но и дополнительно на выходах 28, 29, 31, 32 и 33. В свою очередь, поступление сигналов, не принадлежащих коду «1 из 10», на входы 38-47 блока 21 преобразования кода «1 из 10» в код «2 из 5», приведет к формированию на его выходах 48-52 слова «11111», не принадлежащего коду «2 из 5» (см. таблицу 1). Поступление на входы 53-57 блока 22 контроля кода «2 из 5» слова «11111» аналогично поступлению на входы 1-5 устройства набора 29, 30 или 31 (см. таблицу 2), поэтому на выходах 8, 9 устройства будут сформированы одинаковые сигналы «11», свидетельствующие в данном случае о неисправности устройства.
Можно показать, что и любая другая одиночная константная неисправность будет обнаружена аналогично.
Заявляемое устройство контроля пятиразрядного кода обладает большими функциональными возможностями, чем известные аналогичные устройства, так как контролирует не только код «1 из 5», но и код «3 из 5».