Резервированное логическое устройство

Резервированное логическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 287ИЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскит

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 21.11.1969 (№ 1316075/18-24) с присоединением заявки №

Кл. 21а1, 36/18

42тпз 11/00

МПК Н 05k 10/00

G 061 11/00

Н 03k 3/286

УДК 681.326.36 (088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 1.II.1971

Авторы изобретения

А. И. Коекин и Ю. Е. Чичерин

Заявитель

РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении схем, х которым предъявляются повышенные требования по надежности и быстродействию.

Известно устройство согласования комбинационной схемы с триггером при помощи мажоритарного элемента.

Недостатком этого устройства является незащищенность самого мажоритарного элемента, так как отказ его приводит к отказу всей схемы. Это обстоятельство в сильной степечи ограничивает применение мажоритарного способа при резервировании на низком уровне, где избыточность наиболее эффективна. Кроме того, мажоритарный орган вносит дополнительную задержку в распространение сигнала.

Целью изобретения было создание устройства согласования комбинационных схем, зарезервированных тремя независимыми .каналами, с резервированным триггером, защищенного от любого одиночного отказа в схеме и не требующего специального мажоритарного органа.

От известного устройства данное отличается тем, что в нем прямые информационные выходы первого канала комбинационной схемы подсоединены к единичному входу, а инверсные информационные выходы второго канала комбинационной схемы —,к нулевому входу триггера первого канала, инверсные информационные выходы третьего канала комбинационной схемы подключены к нулевому входу

5 триггера второго канала,:инверсные информационные выходы комбинационной схемы мажорита рно объединены и подключены к единичному входу триггера второго канала, прямые управляющие выходы комбинационной

10 схемы подсоединены к единичному входу триггера первого канала, к нулевому входу триггера первого канала и единичному входу триггера второго канала, к нулевому входу триггера второго канала соответственно, а

l5 инверсные управляющие выходы каждого канала комбинационной схемы соединены по схеме «И вЂ” НЕ» и подключены к единичным входам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов, к нулевому входу

2р второй ступени управления триггера первого канала и единичному входу второй ступени управления триггера второго ка нала, к нулевым входам второй ступени управления триггеров первого и второго 1каналов соответ25 ственно.

Применение данного устройства для согласования комбинацион ных схем с триггером решает задачу комплексного резервирования

3Q схем вычислительной техники. так как.послед287113 ние представляют собой обычно чередование комбинационных схем и триггеров.

На фиг. 1 изображена схема устройства согласования нерезервированной комбинационной схемы триггером; на фиг. 2 — схема резервированного триггера; на фиг. 3 — устройство согласования резерви рован ной комбинационной схемы с резервированным триггером.

На фиг. 1 изображена известная схема согласования нерезервированной комбинационной схемы 1, вырабатывающей:информационные сигналы, и схемы 2, вырабатывающей сигналы управления (стробирования) тр иггером 3, построенные на элементах «И — НЕ»/

«ИЛИ вЂ” НЕ». Выходы 4, 5 образуют прямые выходы схемы, вырабатывающей информационные сигналы, выходы б, 7 — прямые выходы схемы управления, Выходы 8, 9 образуют инверсные выходы схемы, вырабатывающей информационные сигналы, выходы 10, 11 — инверсные, выходы схемы управления.

На фиг. 2 приведена схема резерви рованного триггера. Выходьi элементов 12, 18 (точка 14) соединены со входами элементов 15, 16, 17. Выходы элементов 18, 19 (точка 20) соединены со входами элементов 21, 22, 28.

К точкам 14 и 20 может быть подсоединено любое число входных элементов.

Выход элемента 15 соединен со входами элементов 22, 28.

Выход элемента 21 соединен со входами элементов 16, 17.

На входы (клеммы) 24, 25 и 26, 27 подаются прямые и инверсные коды сигналов управления соответственно.

На входы 28, 29 подаются сигналы разрешения переписи информации на триггер. Выход элемента 80 соединен со входами элементов 15, 21, а на его входы заведены по «И> инверсии сигналов разрешения .переписи информации на триггер, Выход элемента 16 соединен со входами элементов 22, 28 (см. фиг. 2), а выход элемента 28 соединен со входами элементов 16, 17. Наличие зам к нутого контура обеспечивает запоминание.

Триггер, собранный на элементах 12, 18, 15, 16 — 19, 21, 22, 23, 80, условно называем триггером первого канала.

Клеммы 24 — 29 и 31, 82 являются соотвегственно входными и выходными клеммами первого канала.

Аналогичный триггер, собранный на элементах 88 — 48, условно назовем триггером второго канала. Клеммы 44 — 51 являются соответствен но входными и,выходными клеммами триггерй, второго канала.

Элементы 12, 13, 18, 19 и 88, 84, 88, 89 образуют первую ступень схемы управления и служат для приема информационных сигналов, элементы 30, 15, 21 и 43, 85, 40 образую вторую ступень схемы управления и служм для приема стробнрующих импульсов.

Принцип работы схемы следующий.

При исправной схеме и прохождении правильной информации на входы элементов памяти поступают следующие коды сигналов: а) при информации на входах 24, 26 (25, 27) и 44, 46 (45, 47) вида «01» на входы элементов памяти 22 и 23, 16 и 17 и 41 и 42, 36 и 37 поступает код «0011»; б) при информации на входах 24, 26 (25, 27) и 44, 46 (45, 47) вида «10» на входы элементов памяти 22 — 28, 16 — 17 и 41 — 42, 36—

87 поступает код «1100»; в) в режиме хра нения информации íà Bxo" ды элементов памяти 22 — 28, 16 — 17 и 41 — 42, 86 — 87 поступает код «1111», Объединение выходов первой и второй ступеней схемы управления .по схеме «И» на:входе элементов памяти исключает прохождение ошибки типа «Обрыв» (кодовые комбинации

«0111» или «1110») на выход триггера.

При появлении на выходе схемы управления,первой или второй ступени ошибочки типа

«Короткое замыкание» (кодовые комбинации

«0001» .или «1000») исправление ее осуществляется путем об ьединения по схеме «ИЛИ» выходов первого и второго каналов триггера.

Из сказанного выше следует, что при появлении на входных зажимах 24, 26 и 25, 27 (44, 46 или 45, 47) ложной и нформацни вида

«00» или «11» происходит выключение выход. ных элементов 22, 23, 16, 17 (41, 42, 86, 87), и на выходе триггера устанавливается правильная,информация «01» или «10».

Таким образом, схема триггера осуществляет исправление ложного сигнала, появляющегося на входах, а также предохраняет от появления на выходах триггера более чем одной ошибки при одиночном отказе внутри схемы.

На фиг. 3 приведено устройство согласования комбинационной схемы 52, резервированной тремя независимыми каналами, со входами резервированного триггера 58.

Тр и независимых канала 54, 55 и 56 вырабатывают сигналы разрешения переписи на триггер (сигналы управления) а .каналы 57, 58, 59 — информационные сигналы.

Инверсные коды сигналов с каналов 54 — 56 подаются по,схеме «И» на входные элементы

60 — 62 триггера соответственно, которые вырабатывают сигнал разрешения переписи информации на триггер, поступающий на его вторую ступень управления. Причем сигналы с выхода элемента 60 подаются на входы элементов 68 и 64, а с выхода элемента 61 — на входы элементов 64 и 65, с выхода элемента 62 — на, входы элементов 65 и 66.

Прямые коды стробирующих сигналов с каналов 54, 55 и 56 (выходы элементов 67 — 68, 69 — 70, 71 — 72) являются сигналами разрешения переписи на трипер для первой ступени входной логики.

Сигналы с выходов элементов 67 и 68 подаются на .входы элементов 78 и 74 соответственно, с выходов элементов 69 и 70 — на входы элементов 75, 76 и 77, 78, с выходов

2871И элементов 71 и 72 — на входы элементов 79 и

80 соответственно.

Прямые коды информационных сигналов с канала 57 (выходы эл ментов 81, 82) подаются на:входы элементов 78, 74 триггера.

Инверсные коды информационных сигналов с канала 58 подаются на входы элементов 75, 77 триггера.

Прямые коды информацион ных сигналов для триггера второго канала образуются путем создания локальной мажоритарной функции на собственчых выходных элементах 88, 84, 85 и 8б, 87, 88 комоинационной схемы 52 и поступают на входы элементов 7б, 78.

Инверсные коды информационных сигналов с,комбинационной схемы подаются непосредственно на входы элементов 79, 80 триггера.

Таким образом, в описанной схеме согласования возникновение юбого одиночного отказа в комбинационной схеме приводит к появлению на входах триггера только оди ночной ошибки, которая исправляется входной частью резерированно о триггера.

При этом нс возникает дополнительной задержки сигнала, что важно при резервировании быстродействующи< схем, а затраты оборудования уменьшаютсч по сравнению с мажоритарным способом согласования резервированных схем.

Предмет изобретения

Резервированное логическое устройство, выполненное на элементах «И — НЕ»/«ИЛИ—

НЕ», содержащее резервированную комбинационную логическую схему и резервированный триггер, отлачаюшееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, в нем прямые информационные выходы первого канала комбинационной схемы подсоединены к единичному входу, à HHверсные информац ионные выходы второго канала комбинационной схемы — к нулевому

1О входу триггера первого канала, инверсные информационные выходы третьего канала комбинационной схемы подключены к нулевому входу триггера второго .канала, инверсные информационные выходы комбинационной

15 схемы мажоритарно объединены и подключены к единичному входу триггера второго канала, прямые управляющие выходы комбиHàционной схемы подсоединены к единичному входу триггера первого .канала, к нулевому

20 входу триггера первого канала и единичному

Входу триггера второго канала, к нулевому входу триггера второго канала соответственно, а инверсные управляющие выходы каждого канала комбинационной схемы .соедине25 ны по схеме «И вЂ” НЕ» и подключены к единичным зходам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов, к нулевому входу второй ступени управления триггера первого канала и единичному входу второ рой ступени управления триггера:второго канала, к нулевым входам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов соответственно.

28 7113

Составитель Комаров

Редактор Б. С. Нанкина Техред А. А. Камышннкова Корректор Н. Л. Бронская

Заказ 3951!1! Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Я-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2