Многоканальное программно-временное устройство

 

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее .в калздом канаЛе соединенные последовательно делитель частоты, счетчик времени, компаратор, к другим входам которого подключен блок памяти, а выход соединен с входом блока выходных ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности , в него введены К блоков коррекции , блок входных ключей делителя частоты, блок входных ключей счетчика времени, дешифратор, при этом входы блоков коррекции подключены к входам других каналов устройства, выходы блоков коррекции через соответствуквдие блоки входных ключей делителя частоты и счетчика времени подключены соответственно к параллельным входам делителя частоты и счетчика времени , выходы которых соединены с информационными входами блоков коррекции , выходы делителя частоты дополнительно соединены с управляющими BJtoдами . блоков коррекции и входами дешифратора , выходы которого подключены к соответствугацим входам блоков входных ключей делителя частоты и счетчика времени и входам блока памяти и блока выходных ключей. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый блок корреккции содержит мультиплексор,вы- j ход которого соединен с одним из вхо (Л дов мажоритарного элемента, подключенного входами к входам блока коррекции , выход мажоритарного элемента соединен непосредственно и через инвертор с соответствующими входами элемента задержки, подключенного выходами к выходам блока коррекции, входы мультиплексора подключены к информационным входам блока коррекЦИИ . W со

„.SU„„1013900 A

1, Д(5В 6 04 С 23/12

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i3 ..",,:.,.,. : ..

) К,АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3367621/18-21 (22) 04.12.&l (46) 23.04.83. Бюл, 9 15 (72) A.И.Смирнов, В.A.Коломенский, Ю.В.Хлыстов, И.В.Белоусов, В.Н.Свирин и С.С ° Бородкин (53) 621.318 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,9 301682, кл. G 04 С 23/02, 15.02.69, 2. Авторское свидетельство СССР

9 669327, кл, G 04 С 23/12, 23.03.77 (прототип) . (54)(57) 1, МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее .в каждом канале соединенные последовательно делитель частоты, счетчик времени, компаратор,.к другим входам которого подключен блок памяти, а выход соединен с входом блока выходных ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены К блоков коррекции, блок входных ключей делителя частоты, блок входных ключей счетчика времени, дешифратор, при этом вхо) ды блоков коррекции подключены к входам других каналов устройства, выходы блоков коррекции через соответствующие блоки входных ключей делителя частоты и счетчика времени подключены соответственно к параллельным входам делителя частоты и счетчика времени, выходы которых соединены с информационными входами блоков коррекции, выходы делителя частоты дополнительно соединены с управляющими входами блоков коррекции и входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блоков входных ключей делителя частоты и счетчика времени и входам блока памяти и блока выходных ключей.

2. Устройство по и. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что каждый блок корреккции содержит мультиплексор,вы- Е

Ф ход которого соединен с одним из входов мажоритарного элемента, .подключенного входами к входам блока коррекции, выход мажоритарного элемента С соединен непосредственно и через инвертор с соответствующими входами элемента задержки, подключенного выходами к выходам блока коррекции, ВВв, входы мультиплексора подключены к информационным входам блока коррек-, . аию ции. 9ввв

1013900

Изобретение относится к импульсной технике н может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники„

Известно программно-временное устройство, содержащее опорный генератор, масштабный делитель частоты, делители, коммутаторы количества часов и минут, наборное поле и логические элементы И,. к выходам делителякоммутатора кот:ичества часов и минут 10 подключена база транзисторов, образующих конический элемент И, а их коллекторы — к рядам части наборного Поля, которые соединены с рядами другой части. наборного поля токопроводящими 35 шнурами с вмонтированными з них и включенными з цепь диодами (11.

Недостатки известного устройстза— особенности его структурного построения позволяют запрограммировать его только на одну команду, а также низкая надежность.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются электронные часы с мультитаймером.

Это устройство состоит из программновременного устройства и блока индикации. Программно-временное устройство содержит последовательно соединенные генератор, делитель частоты, счетчик времени, схемы сравнения, к другим входам которых подключены регистры памяти, а зы: пы через схему совпадения подключены к срабатывающему по программе исполнительному органу, регистры x".àèÿòè ерез ключи связаны с блоком установки команд, Блок индикации содержит схему выбора индицируемой информации, входами связанной с счетчиками времени, а выходами ч;:;рез дешифратор и схемы выходных 4Q ключей с панелью индикации (2). :...åäñ ".TàTêîì этого устройства явля- ° ется то„ что оно, даже будучи собрано з Резервируемую структуру, не

c5:=-:-.ã<à ;ë.зает высокой надежности при 45 большой длите::.внести цикла выдачи пр траммируемых команд.

Действительно, элементами, подверженными наиболее вероятным сбоям, являются элемечты памяти регистров, счетчиков и делителей частоты, триггер"-. Перерождение информации з этих элементах происходит при появлении помех на ..х .входах и выходах, перегадоз напряжения .их питания, электростатических помех и т,д. Поразрядное или поузловое резервирование этих элементов повышает надежность всего устройства. Однако при формировании выдаваемых команд в течение большого 6О промежутка времени возможно перерождение состояния в большинстве каналов одноименных элементов, что приведет, в свою очередь. к отказу всего устройства. Кроме того, применение 65 для резервирования мажоритарных эле ментов требует большого количества обменных проводов, равного произведе- нию количества резервируемых элементов и количества резервных каналов, что также снижает надежность программно-временного устройства °

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Для достижения цели в многоканальное программно-временное устройство, содержащее в каждом канале соединенные последовательно делитель частоты, счетчик времени, компаратор, к другим входам которого подключен блок памяти, а выход соединен с входом блока выходных ключей, введены К блоков.коррекции, блок входных ключей делителя частоты, блок входных ключей счетчика времени, дешифратор, при этом входы блоков коррекции подключены к входам других каналов устройства, выходы блоков коррекции через со ответствующие блоки входных ключей делителя частоты и счетчика времени подключены соответственно к параллельным входам делителя частоты и счетчика времени, выходы которых соединены с информационными входами блоков коррекции, выходы делителя частоты дополнительно соединены с управляющими входами блоков коррекции и входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блоков входных ключей делителя частоты и счетчика времени и входам блока памяти и блока выходных ключей, Причем каждый блок коррекции содержит мультиплексор, выход которого соединен с одним из входов мажоритарного элемента, подключенного входами к входам блока коррекции, выход мажоритарного элемента соединен непосредственно и через инвертор с соответствующими входами элемента задержки, подключенного выходами к входам бло-. ка коррекции, входы мультиплексора подключены к информационным входам блока коррекции.

На чертеже изображена схема одно-,.î канала предлагаемого устройства.

В каждом канале устройства содержится последовательно соединенные ,делитель частоты 1, счетчик времени

2, компаратор 3, к другим входам которо"c подключен блок памяти 4, а выход соединен с блоком выходных ключей 5, выходы б — 1 — 6 — и которых являются выхОдами устройства, блоки коррекции 7.- 1 — 7 —, блок

8 входных ключей делителя частоты 1, блок 9 входных ключей счетчика времени 2, дешифратор 10. Каждый блок коррекции 7 — 1 — 7 -1с, содержит мультиплексор 11, выход которого соединен с одним из входов 12 — 1 — 12 гп мажоритарного .элемента 13, которые

-1013900

В случае невыполнения этого соотношения необходимо ДЬполнить делитель частоты 1 с стороны младших разрядоВ с одновременным увеличением частоTbl Fõ величество разрядов дешифратора

10 равно большему из двух чисел и и

i+m. Соответственно, количество вхо.дов дешифратора 10 должно быть 1оп и или Ф1о9 (1+т) .

Программно-временное устройство работает следующим образом.

Перед началом работы проводится обнуление элементов .памяти устройства (делителя частоты 1 и счетчика времени 2) .

Поступление первого импульса за полнения дею)ителя частоты 1 соответ,:ствует наличию первого кода .на управляющих входах мультиплексоров 11 блоков коррекции 7. СоответСтвенно, ahr;

И п )

Иа щ с первого а +1 +1! ,(%-1) (+ и) !

) + (разрядов делителя частоты

1 и счетчика времени 2 поступают через соответствующие информационные входы мультиплексоров ll на их выхо1 ы. Эти сигналы резервированных каналов устройства голосуются с аналогичными сигналами других каналов устройства на мажоритарных элементах

13 блока коррекции 7 — 1 — 7 -1 и поступают через инверторы 14 и элементы задержки 15 на входы блоков 8 и 9 делителя частоты 1 и счетчика времени 2 °

Одновременно, код, соответствую щий первому импульсу заполнения, поступает на входы дешифратора, что приводит к выдаче сигнала с первого. выхода дешифратора 10 на входы тех .ключей блоков 8 и 9, выходы которых связаны с перечисленными уже разрядами делителя частоты 1 и счетчика времени 2. подключены к другим каналам устройства, а выход мажоритарного элемента 13 соединен непосредственно и через ийвертор 14 с элементами задержки 15, выходы блоков коррекции 7 — 1 - 7 - % через блоки. 8 .й 9 входных ключей под-.5 ключены соответственно к параллельным входам делителя частоты l и счетчика времени 2, выходы которых связа. ны с информационными входами мультиплексоров ll блоков коррекции 7 — 1 - 10

7 - 3c, выходы делителя частоты 1 дополнительно соединены с управляющими входами мультиплексоров 11 блоков

:коррекции 7 — 1 — 7 -1 и входами де шифратора 10, выходы которого подклю-)5 чены к соответствующим входам блоков

8 и 9 входных ключей делителя частоты

1 р счетчика времени 2 и входам блоков 4 и 5 памяти и выходных ключей соответственно. Выходы счетчика времени 2 подключены дополнительно к выходам lб всего устройства.

При количестве выдаваемых устройством команд, равном и в блоке памяти 4 содержится и ячеек памяти, а блок выходных ключей 5 имеет и ключей.

Количество п разрядов счетчика времени 2 определяется исходя из требуемой точности выдаваемых команд и максимального требуемого периода времени, в течение которого должны быть выданы указанные и команд.

Количество i разрядов делителя частоты 1 выбирается большим из двух

Fa„ чисел logan и j — " где Г8„- вход2Е Вх ная частота устройства; F — входная счетчика времени 2.

Количество К блоков коррекции .7;- 1 †.7 - (зависит от требуемой частоты Е(„„ коррекции разряда делителя частоты 1 и счетчика времени

2, которая, в свою очередь, должна быть больше прогнозируемой частоты сбоя этого разряда в большинстве 45 из резервируемых каналов устройства.

Последняя зависит от многих факторов, таких как разрядность делителя частоты 1 и счетчика времени 2, общее время работы устройства, условий внеш- 5() них и внутренних помех, выбранной элементной базы и т.д.

Для большинства случаев использования данного устройства достаточно применения одного блока коррекции.

Общее количество информационных входов мультиплексоров 11 равно

1+Ы, а,общее количество управляющих входов 1=1о9 (1+в).

Если 1>i то 1 1 управляющих ахо дов мультиплексоров ll соединены с

1-i младших разрядов счетчика времени. При этом частота на,выходе раз(+iп) F ряда 1 должна быть р

Таким образом на единичном установочном входе первого разряда делителя частоты 1 и на нулевых установочных входах других одновременно ксрректируемых разрядах делителя частоты 1 и счетчика времени 2 окажется 1, а на нулевом устаноIBo÷íîì входе первого разряда делите- ля частоты l и на единичных установочных входах других одновременно корректируемых разрядах делителя частоты 1. и счетчика времени 2 — 0 .

Кроме того, сигнал с первого выхода дешифратора 10 поступает на опрос первой ячейки блока памяти 4. Код, записанный в эеой ячейке, поступает на входй компаратора 3, на других входах которого находится код с выходов счетчика времени 2 ° В случае равенства этих кодов с выхода компаратора 3 поступает сигнал на общую шину блока выходных ключей 5. Сигнал

1013900

5 поступает в этом случае с выхода первого ключа, на вход которого также подается сигнал с выхода дешифратора

10, и команда подается на выход 61 - 6 -й устройства.

Так как дискрентность выдачи icoманд определяется разрядностью счетчика времени 2, в течение одного цикла заполнения делителя частоты 1 мо- жет быть выдана одна команда, поэтому следующая команда может быть выда- 10 на только при изменении состояния счетчика времени 2, которое произнодится путем переноса сигнала из делителя частоты 1. Однако, в одном цикле заполнения делителя частоты 1 будут 35 опрошены нсе ячейки блока памяти 4.

По мере заполнения делителя частоты 1 продолжается так же и первый цикл коррекции последующих разрядов делителя частоты 1 H счетчика 2 спи- 2О санным образом. В случае, если в составе кодов, поступающих на управляющие входы мультиплексоров 11 блоков коррекции 7, поступают сигналы и с младших разрядов счетчика времени 2, первый цикл коррекции продолжается и после переполнения делителя частоты 1 до переполнения укаэанных млад, аих разрядов счетчика времени 2.

Дальнейшая работа устройства будет протекать аналогично описанному, т.е. во время каждого цикла заполнения,.делителя частоты 1 проводится опрос всех ячеек памяти блока 4, сравнение в компараторе 3 кодов из этих ячеек памяти с текущим кодом из счетчика времени "2, с той же- цикличностью или с цикличностью переполнения 1-1 разрядов счетчика времени 2 проводится коррекция всех разрядов делителя частоты 1 и счетчика времени 2. 48

Если процесс выдачи команд необходимо индицировать (индикация номера выданаемой или выданной команды, время выдачи команды, текущее время, если программа привязана к астрономическому времени), то устройство ин" кации может быть построено аналогично известному устрейстну индикации и включать схему выбора нндицируемой информации, дешифратор для преобразования двоичных кодов в счетчике времени 2 и десятичных кодов выдаваемых команд в коды, учитывающие особенности примененных индикационных элементов панели индикации, блоки ключей для применения, например, фазо-импульсного способа индикации и т.д. В этом случае устройство индикации может быть присоединено к выходам 16 предлагаемого программновременного устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет решить задачи надежного программно"временного распределения команд в течение периода времени, равному времени допустимой непрерывной работы элементов устройст ва. Повышенная надежность функциони- рования при этом достигается коррекцией элементов памяти делителя частоты 1 и счетчика времени 2 с частотой, исключающей сбои в большинстве из резервируемых каналов устройства, которые могли бы привести к .отказу всего устройства. Дополнительные аппаратурные затраты при этом незначительно снижают общую повышенную надежноств, так.как элементы, чаще всего подвергаемые сбоям,--элементы памяти во вновь ннеденном оборудовании отсутствуют. Кроме того, количество вновь вводимого оборудования невелико, так как дешифратор 10 используется и при опросе ячеек блока памяти 4 и стробировании блока выходных ключей 5, и для.целей коррекции. Количество блоков коррекции 7, как уже отмечалось выше, для большинства случаев использования ycтройства может быть единичным. При этом существенно сокращается количестно обменных связей по входам 12 между резервированными каналами устройства, что также способствует повышению надежности всего устройства, Составитель A.THìoôååâ

Техред М.Коштура Корректор И.шулла

Редактор Н.Джуган

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 3014/55 Тираж 409 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5