Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

Патент 1115255

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГ НАЛОВ, содержащее в каждом из трех каналов триггер хранения, D-вход которого является информационным входом дан ного канала, а выход соединен с первым входом мажоритарного элемента и с первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента и первому выходу данного канала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в не.м в каждый канал введены, триггер уп равления, элемент НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛ И-НЕ, причем в каждом канале выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и вторым выходом данного канала, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй -вход которого является первым стробирующим входом данного канала , а выход подключен к S-входу триггера управления, R-вход которого соединен с шиной «Установка О, а выход - с входом элемента НЕ и управляющим входом триггера хранения, выход элемента НЕ соединен с первым в.ходом третьего элемента ИЛИ-FiE, второй вход которого является вторым стробирующим входом канала, а выход соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход котоI рого является третьим стробирующим вхоь дом канала, а выход подключен к С-входу триггера хранения, выход элемента И-НЕ F соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы элемента И-НЕ подключены к выходам инверторов соседних каналов, а второй и третий входы мажоритарного элемента - к первы.м входам мажоритарных элементов соседних каналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -" :..„, 4

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3514552/18-24 (22) 26.11.82 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) С. Я. Шевченко и И. А. Матвеев,. (53) 621.374.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 834703, кл. G 06 F 11/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 739537, кл. G 06 F 1 1/00, 1978 (п рототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГ

НАЛОВ, содержащее в каждом иэ трех каналов триггер хранения, D-вход которого является информационным входом дан ного канала, а выход соединен с первым входом мажоритарного элемента и с пс рвым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента и первому выходу данного канала, отличающееся тем, что, целью повышения надежности устройства. в нем в каждый канал введены. триггер уп равления, элемент НЕ, элемент ИСКЛ10ЧА

ЮШЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, причем

„„SU„„1115255 A в каждом канале выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ-НЕ и вторым выходом данного канала, выход первого элемента ИЛИ-Н Е подключен к первому входу второго элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход которого является первым стробирующим входом данного канала, а выход подключен к S-входу триггера управления, R-вход которого соединен с шиной «Установка О», а выход вЂ” с входом элемента НЕ и управляющим входом триггера хранения, выход элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход которого является вторым стробирующим входом канала, а выход соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является третьим стробирующим входом канала, а выход подключен к С-входу триггера хранения, выход элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-HF., первый и второй входы элемента И-НЕ подключены к выходам инверторов соседних каналов, а второй и третий входы мажоритарного элемента вЂ”. к первым входам мажоритарных элементов соседних каналов.

1115255

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис-. пользовано в цифровых многоканальных системах повышенной надежности.

Известно устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее резервируемые каналы, каждый из которых имеет три геры хранения, единичные входы которых являются входами устройства, а также мажоритарные элементы, элементы И, ИЛИ-НЕ, элементы сравнения и другие, необходимые для мажоритации и синхронизации входных сигналов 11J, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее компараторы, первые входы которых соединены с выходом мажоритарного элемента, вторые входы вЂ” с соответствую. щими входами устройства, третьи входывЂ” с выходом блока выделения строба, входы которого подключены к информационным и тактовым входам, к информационным входам подключены также входы элементов

ИЛИ и переключаемых элементов, выходы которых связаны с входами мажоритарного элемента, вторые входы переключаемых элементов соединены с выходами элемен-, тов ИЛИ, а третьи входы вЂ” с выходами соответствующих компараторов и входами индикаторов, причем каждый компаратор содержит элемент фиксации состояния соответствующего канала f2j

Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие того, Что его применение в многоканальных системах с высоким быстродействием при максимальной задержке (или оперей<ении) одного из каналов относительно двух других и обработка информационных сигналов в системе осуществляются при использовании информации только двух каналов, без ожидания прихода ннфщ мационных сигналов третьего канала. Снижению надежности устройства способствует также наличие в цепи прохождения информационного сигнала с входа устройства к мажоритарному элементу дополнительных элементов ИЛИ и переключающих эле ментов, управляемых блоком компараторов.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности устройства.

Г!оставленная цель достигается тем, что в устройстве для мажоритарного выбора асинхронных сигналов, содержагцем в каждом из трех каналов триггер хранения, D-вход которого является информационным входом данного канала, а выход соединен с первым входом мажоритарного элемента и первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента и первому выходу раиного канала, в каждый канал введены триггер управления, элемент НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, элемент И-НЕ, первый, второй и. третий элементы ИЛИНЕ, причем в каждом канале выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-HE и вторым выхд дом данного канала, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является первым стробирующим входом данного канала, а выход подклю1О чен к S-входу триггера управления, Rвход которого соединен с шиной «Уста-:

-новка 0», а выход вЂ” с входом элемента

НЕ и управляющим входом триггера хра-, рения, выход элемента НЕ соединен с пер- вым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является вторым стробирующим входом канала, а выход соединен с, первым входом элемента ИСКЛЮ.ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого яв ляется третьим стробирующим входом ка20 нала, а выход подключен к С-входу триггера хранения, выход элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента

ИЛИ вЂ” HE, первый и второй входы элемен ,та И-HE подключены к выходам инверторов соседних каналов, а второй и третий входы мажоритарного элемента вЂ” к первым

"входам мажоритарных элементов соседних каналов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема канала предлагаемого устройства;

3о на фиг, 2 вЂ” блок-схема соединения трех .каналов; на фиг. 3 вЂ” временные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из трех каналов

: каждый из которых содержит триггер 2, хранения, мажоритарный элемент 3. элеЗ5 мент 4 сравнения, выполненный на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, первый 5 и второй б элементы ИЛИ-НЕ, триггер 7 управления, элемент НЕ 8, третий эле. мент ИЛИ-НЕ 9, элемент ИСКЛЮЧАЮ, ШЕЕ ИЛИ 10, элемент И-НЕ l l, информа4О ционный вход 12, выход 13 и входы 14 и 15 мажоритарных связей, выход 16 и входы 1? и 18 междуканальных связей, стробирующие входы 19 вЂ” 21, информационные выходы 22 и 23 канала

В основу работы устройства положена фиксация информации двумя стробами, раз несенными во времени.

Устройство работает следующим образом.

Информация, поступив в каждый из

50 каналов 1 через вход 12, фиксируется в каждом канале на триггере 2 с помощью первого строба фиксации, приходящего в канал I на вход 21. Фиксация информа:ции производится . высоким уровнем на С, :входе, что соответствует низкому уровню

55 на управляющем входе Р.триггера 2, ко- . торый поступает с единичного выхода об. .нуленного триггера 7 управления RS-типа. .После фиксации первым стробом произво1115255 дится контроль состояния каждого канала. нала. Второй строб фиксации поступает

1 с помощью элемента 4 сравнения. в каждый из каналов 1 через время, равное

При наличии во всех каналах I в мо- времени максимально возможной рассинмент фиксации синхронной информации хронизации каналов 1 (tea . ax ) после оконна выходе элемента 4 во всех каналах > чания первого строба фиксации. Следова- появляется низкий уровень, который по- тельно, к моменту второй фиксации на ин

: ступает на вход элемента ИЛИ-НЕ. На формационных входах 12 всех каналов 1 второМ входе элемента ИЛИ-НЕ 5 находит- устанавливается синхронная информация, kate низкий уровень с выхода элемента И- которая и фиксируется вторым стробом

НЕ 1! за счет высоких уровней, поступаю- фиксации. При этом на С-вход триггера 2, щих через входы 17 и 18 из смежных O подается низкий потенциал, который сохра каналов 1 с выходов 16. На выходе эле- няется в течение всего времени выдачи мента 5 появляется высокий уровень, ко- . информации. торый запрещает установку триггера 7 Выдача информации возможна после в единичное состояние по приходу строба подачи в каналы 1 устройства второго; контроля на вход 19 канала 1. Инвертиро- строба фиксации. l5 ванный элементом HE 8 сигнал с триггера Таким образом, во время выдачи инфор-

7,в свою очередь запрещает прохождение мации на выходах 22 каналов I появляется второго строба фиксации с входа 20 на мажоритированная синхронная информа-

С-вход триггера 2. Таким образом, при ция, а состояние выходов 23 характериналичии в момент фиксации во всех кана- зует работоспособность каждого канала I лах синхронной информации фиксация 20 низкий уровень свидетельствует о нормальциформации производится один раз в те- ной работе канала, высокий вЂ” об отказе чение цикла обращения первым стробом в канале. фиксации, приходящим на вход 21 кана- Триггеры 7 обнуляются в начале кажла 1, на выходе 22 всех каналов 1 появ- дого обращения подачей управляющего ляется мажоритированная синхронная ин- сигнала на К-вход по шине «Установка 0» формация, а низкий уровень на выходе 23 каждого канала. каждого канала 1, являющегося контроль- Время поступления второго строба фик ным, свидетельствует о нормальной син- сировано заранее и определяется временхронной работе всех каналов 1. ной диаграммой аппаратуры, в которой при В случае поступления. в устройство в . менено устройство. В известном устройстве момент фиксации асинхронной информа- 3О время максимально возможной расспнхро цин, т. е. информация в одном из каналов низации определяется максимальной и мини. отстает от информации в двух других (или мальной задержками сигналов при проопережает ее), в отставшем канале (или,: хождении линий связи, усилительных и опередившем) на выходе элемента 4 по- логических устройств. является высокий уровень, который по-: .. Временное рассогласование между входступа т на вход элемента ИЛИ-НЕ 5. На З5 ными сигналами, при котором устройство выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 формируется работоспособно, должно быть не более 0,5 сигнал; разрешающий по приходу строба длительности входного сигнала (между контроля на вход 19 канала установку каналами максимально опередившими и триггера 7 в единичное состояние, при ко.- максимально отставшим) . При рассоглатором разрешается прохождение второго совании более 0 5 длительности в, одно о

v r строба фиксации с входа 20 канала I,сигнала может возникнуть вероятность на С-вход триггера 2 и изменяется потен-. того, что информация максимально отстав-, циал на управляющем входе триггера 2. щего или опередившего канала (в завнсиИзменение управляющего потенциала с мости от момента фиксации информации), низкого на высокии при неизменном вы-. не участвует в дальнейшей работе системы, соком уровне на С-входе триггера 2, уста-4>:. а контрольный выход этого канала выдает новившемся после прохождения первого сигнал об отказе. строба фиксации, приводит к расфиксацин Введение в схему каналов устройства информации на триггере 2. новых элементов с соответствующими свя"

Переключение триггера 7 в отставшем зямн позволяет создать устройство мажо канале кроме того приводит к изменению; рнтарного выбора асинхронных сигналов, потенциала на выходе 16 канала 1 и соотг..50 повышающее надежность функцнонироваветственно на входах 17 и 18 смежных ния многоканальной системы, в которой, каналов I, что в свою очередь ведет к . :оно применяется, так как обработка ннаналогичным переключениям в этих кана- формационных сигналов осуществляется с лах. Таким образом, после того, как во,использованием информации всех трех кавсех каналах I триггеры 7 управления налов, что предотвращает возникновение, устанавливаются в единичное состояние, сбоев в системе при отказе одного из сининформация на триггерах 2 расфиксируется хронных каналов. Кроме того, повышается

9 все каналы 1 готовы для приема вторых достоверность контроля функционирования рробов фиксации на вход 20 каждого ка- всех каналов системы, так как сигнал о!

ll5255

I; !; о с ах

1пр 8х

7я хран

I -8ход

7г хпггн

Г I

J б

; с ..д н. 7

Сгс!авите Ii> В..Максимоа

Г е.i;! i т() р С.. .Савик о Т р i II. Вер с Корректор I I ir к гиик

:3;i каа 666!1:Чб Тираж 782 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 работоспособности каждого канала выдается одновременно с рабочим сигналом после полной синхронизации каналов, что исключает ложную рекламацию аппаратуры и непроизводи1ельные поиски ложногс отказа.