САМОПРОВЕРЯЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОДОВ "1 ИЗ 10"

Полезная модель относится к автоматике, а именно - к устройствам технической диагностики и может быть использована для контроля правильности функционирования логических блоков и узлов ЭВМ.
Устройства для контроля кодов «1 из n», в том числе для n=10, известны. Например, известно устройство для контроля кодов «1 из n», содержащее элементы И, элементы ИЛИ и ИЛИ-НЕ (Мазнев В.И. О синтезе самотестируемых 1/р тестеров. - Автоматика и телемеханика, 1978, №9).
Недостатком этого устройства является низкая достоверность диагностирования, так как неисправности, возникающие в его схеме, будут маскировать искажения контролируемого кода.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (принято за прототип) является самопроверяемое устройство для контроля кодов «1 из 10», содержащее 14 элементов ИЛИ и 6 элементов И, причем первый вход устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход - с вторым входом первого и первым входом третьего элементов ИЛИ, третий вход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ, шестой вход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, седьмой вход - с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего, а второй вход - с выходом четвертого элементов ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего элемента И и седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с
выходом восьмого элемента ИЛИ, а выход - с первым выходом устройства (SU №788378, Н 03 К 13/32, 1980).
Задача полезной модели - повышение быстродействия устройства. Для этого в самопроверяемом устройстве для контроля кодов «1 из 10», содержащем элементы ИЛИ и элементы И, причем первый вход устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход - с вторым входом первого и первым входом третьего элементов ИЛИ, третий вход - с первым входом четвертого элемента ИЛИ, шестой вход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, седьмой вход - с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего, а второй вход - с выходом четвертого элементов ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первыми входами третьего элемента И и седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, а выход - с первым выходом устройства, третий вход устройства соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход - с четвертым входом первого и вторым входом пятого элементов ИЛИ, пятый вход - с третьим входом второго и вторым входом третьего элементов ИЛИ, шестой вход - с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, седьмой вход - с четвертым входом второго элемента ИЛИ, восьмой вход - с третьими входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, девятый вход - с четвертым входом третьего и третьим входом пятого элементов ИЛИ, десятый вход - с четвертыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и первыми входами восьмого, десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого элемента И, девятого элемента ИЛИ и вторыми входами восьмого и десятого элементов
ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторыми входами пятого элемента И и девятого элемента ИЛИ, вторым входом седьмого и третьим входом десятого элементов ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом шестого элемента И, вторым входом одиннадцатого и третьими входами седьмого и девятого элементов ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента И, третьими входами восьмого и одиннадцатого элементов ИЛИ, выход девятого элемента ИЛИ соединен с третьим входом четвертого элемента И, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами пятого и шестого элементов И, выход шестого элемента ИЛИ соединен с вторым выходом устройства.
Функциональная схема заявляемого самопроверяемого устройства для контроля кодов «1 из 10» показана на чертеже.
Устройство содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый элементы 1...11 ИЛИ и первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы 12...17 И. На чертеже позициями 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 и 27 обозначены первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый входы устройства, позициями 26 и 29 - первый и второй выходы устройства.
Самопроверяемое устройство для контроля кодов «1 из 10» имеет следующие соединения. Его первый вход 18 соединен с первыми входами первого 1 и второго 2 элементов ИЛИ. Второй вход 19 соединен с вторым входом первого 1 и первым входом третьего 3 элементов ИЛИ. Третий вход 20 соединен с первым входом четвертого элемента 4 ИЛИ. Шестой вход 23 соединен с вторым входом второго элемента 2 ИЛИ. Седьмой вход 24 соединен с первым входом пятого элемента 5 ИЛИ. Выход первого элемента 1 ИЛИ соединен с первым входом первого элемента 12 И, второй вход которого соединен
с выходом второго элемента 2 ИЛИ, а выход - с первым входом шестого элемента 6 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 13 И, первый вход которого соединен с выходом третьего 3, а второй вход - с выходом четвертого 4 элементов ИЛИ. Выход пятого элемента 5 ИЛИ соединен с первыми входами третьего элемента 14 И и седьмого элемента 7 ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента 15 И, второй вход которого соединен с выходом восьмого элемента 8 ИЛИ, а выход - с первым выходом 28 устройства. Кроме того, третий вход 20 устройства соединен с третьим входом первого элемента 1 ИЛИ, четвертый вход 21 - с четвертым входом первого 1 и вторым входом пятого 5 элементов ИЛИ, пятый вход 22 - с третьим входом второго 2 и вторым входом третьего 3 элементов ИЛИ, шестой вход 23 - с вторым входом четвертого элемента 4 ИЛИ, седьмой вход 24 - с четвертым входом второго элемента 2 ИЛИ, восьмой вход 25 - с третьими входами третьего 3 и четвертого 4 элементов ИЛИ, девятый вход 26 - с четвертым входом третьего 3 и третьим входом пятого 5 элементов ИЛИ, десятый вход 27 - с четвертыми входами четвертого 4 и пятого 5 элементов ИЛИ.
Выход первого элемента 1 ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента 14 И и первыми входами восьмого, десятого и одиннадцатого элементов 8, 9 и 11 ИЛИ. Выход второго элемента 2 ИЛИ соединен с первыми входами пятого элемента 16 И, девятого элемента 9 ИЛИ и вторыми входами восьмого и десятого элементов 8 и 10 ИЛИ. Выход третьего элемента 3 ИЛИ соединен с вторыми входами пятого элемента 16 И и девятого элемента 9 ИЛИ, вторым входом седьмого и третьим входом десятого элементов 7 и 10 ИЛИ. Выход четвертого элемента 4 ИЛИ соединен с первым входом шестого элемента 17 И, вторым входом одиннадцатого 11 и третьими входами седьмого и девятого элементов 7 и 9 ИЛИ. Выход пятого элемента 5 ИЛИ соединен с вторым входом шестого элемента 17 И, третьими входами восьмого и одиннадцатого элементов 8 и 11 ИЛИ. Выход девятого элемента 9 ИЛИ соединен с третьим входом четвертого элемента 15 И, четвертый и пятый входы
которого соединены соответственно с выходами десятого и одиннадцатого элементов 10 и 11 ИЛИ. Выход третьего элемента 14 И соединен с третьим входом шестого элемента 6 ИЛИ, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами пятого и шестого элементов 16 и 17 И. Выход шестого элемента 6 ИЛИ соединен с вторым выходом 29 устройства.
Работа устройства иллюстрируется таблицей, в которой показаны состояния его выходов 28, 29 в зависимости от сигналов, подаваемых на его входы 18...27.
Таблица
Сигналы на входах
Сигналы на выходах
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
Как видно из таблицы, при наличии одного сигнала «1» в слове, поступающем на входы устройства, на его выходах сигналы будут различны («01» или «10»), что свидетельствует о принадлежности входного слова коду «1 из 10».
Если на входы устройства будет поступать кодовая комбинация «0000000000», состоящая из одних нулей, то на обоих выходах устройства будут сформированы сигналы «0», что свидетельствует об искажении в контролируемом коде.
В том случае, если число «1» в слове, подаваемом на входы устройства, будет больше чем одна, например, «1100000000», «0011100000» и т.д., то на обоих выходах устройства будут сформированы сигналы «1», что также указывает на искажение контролируемого кода.
Устройство обладает свойством самопроверки, то есть любая одиночная неисправность в его схеме будет обнаружена по идентичности сигналов на его выходах на одном или нескольких наборах кода «1 из 10».
Например, неисправность «константа 0» первого входа 18 устройства будет зафиксирована на наборе «1000000000», так как при поступлении этого набора на входы устройства на его обоих выходах будут сформированы сигналы «0». Неисправность «константа 1» того же входа будет зафиксирована на одном из наборов кода «1 из 10»: «0100000000», «0010000000»....«0000000001», так как при их поступлении на входы устройства на обоих его выходах будут сформированы сигналы «1».
Основным достоинством заявляемого устройства является большее быстродействие по сравнению с прототипом, так как сигналы от его входов до контрольных выходов проходят только через три логических элемента вместо шести, что уменьшает время их задержки, а следовательно, уменьшает формирование контрольных сигналов на выходах в два раза.