Резервированный делитель частоты

 

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий три канала, каждый из которых состоит из счетчика импульсов, вьшолненного на 3k триггерах , счетный вход первого из которых в каддом счетчике импульсов соединен с входом канала, мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов каждого канала, отличающийс я тем, что, с, целью повьшения надежности яри одновременном увеличении стабильности выходной частоты, в каждый канал введены мажоритарный элемент с инверсным выходом, элемент ты И-НЕ, ИЛИ, причем входы элемента И-НЕ соединены с инверсными выходами ЛК -триггеров, а выход соединен с первым входом элемента ШШ, входы мажоритарного элемента с инверсным выходом соединены с выходами элемента И-НЕ каждого канала , а выход его соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через блок сброса - с входами установки в О 7К-триггеров счетчика импульсов данного канала, при этом выход каяодого элемента ШШ соединен с 3 и К-вхо (Л дами 71 -триггера первого разряда счетчика импульсов данного канала, а выход каждого мажоритарного, элемента является вьпсодом соответствующего канала..

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% ° (11) 3(59 Н 03 К 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3556690/24-21 (22) 24.02.83 (46) 07.12.84. Бюл. И- .45 (72) С.M.. Колесников (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 603158 кл. Н 03 К 23/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 645282, кл. Н 03 К 23/00, 1979 (прототип). (54)(57) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ, содержащий три канала, каждый из которь|х состоит из счетчика импульсов, выполненного на 3I(-триггерах, счетный вход первого из которых в каждом счетчике импульсов соединен с входом канала, мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов каждого канала, о т л и ч а ю щ и йс. я тем, что, с целью повышения надежности при одновременном увеличении стабильности выходной частоты, в каждый канал введены мажоритарный элемент с инверсным выходом, элемен-, ты И-НЕ, ИЛИ, причем входы элемента

И-НЕ соединены с инверсными выходами 3I(-триггеров, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, входы мажоритарного элемента с инверсным выходом соединены с выходами элемента И-НЕ каждого канала, а выход его соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через блок .сброса — с входами установки в "0"

Jl(-триггеров счетчика импульсов данного канала, при этом выход каждого элсмента ИЛИ соединен с 3 и К-входами 3k -триггера первого разряда счетчика импульсов данного. канала, а выход .каждого мажоритарного элемента является выходом соответствующего канала. с выходами счетчиков импульсов каждого канала, в каждый канал введены мажоритарно элемент с инверсным. выходом, элементы И-НЕ, ИЛИ, причем входь. элемента И-НЕ соединены с инверсными выходами 3 К -триггеров, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, входы мажоритарного элемента с инверсным выходом соединены с выхоцами элемента И- НЕ каждого канала, а выход его соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через блок сброса — с входами установки в "0 j k -триггеров счетчика импульсов. данного канала, при этом выход каждого элемента ИЛИ соединен с — и К-входами 3k -триггера первого разряда счетчика импульсов данного канала,-а выход каждого мажоритарного элемента является выходом соответствующего канала.

На чертеже приведена функци 4a ональная схема резервированного делителя частоты.

Резервированный делитель частоть1 содержит три канала, каждый из которьгх состоит из счетчика импульсов, выполненного на Jh -триггерах

1-3, счетный вход первого из кото рых в каждом счетчике импульсов соединен с входами 4-6 канала, мажоритарных элементов 7-9, входы которых соединены с вьгходами четвертого 3<— триггера счетчиков импульсов каждого канала, мажоритарные элементы

10-12 с инверсным вьгходом, элементы

ИЛИ 13-15, блоки 16-18 сброса, элементы И-НЕ 19-21, причем входы элемент И-HE 19-21 соединены с ин- версными выходами Ъ -триггеров 1-3 своего канала, а. выход соединен с первым входом элементов ИЛИ 13-15, входы, мажоритарных элементов 10-12 с инверсным выходом соединены с выходами элементов И-НЕ 19-21 каждого канала, а выход его соединен с вторым входом элементов ИЛИ 13-15 и через блок 16-18 сброса — с входом установки в "0" 3К -триггеров

1-3 счетчика импульсов данного канала, при этом выход элементов ИЛИ 1315 соединен с V — и К-входами 3K— триггера первого разряда счетчика импульсов данного канала, а выход каждого мажоритарного элемента 7-9 ! является вь|ходом 22-24 соответствую- щего канала.

Ф 1128389

Изобретение относится к автомати- i ке. и вычислительной технике и Mo>, åò быть использовано при построении систем повышенной надежности.

Известно устройство, содержащее 5 мажоритарные элементы, элементы ИЛИ, И НЕ, НЕ j1).

Недостатки данного устройства за- . ключаются в том, что при установке двух любых делителей в одинаковое состояние при включении питания или при синхронной работе счетчиков по крайней мере два элемента ИЛИ блоки-: руются сигналами с элементов И-HE и ° по этой причине прекращается рабо- 15 та по крайней мере двух счетчиков, и на выходе устройства отсутствуют импульсы.

Наиболее близким к изобретению, техническим решением является резервированный делитель частоты, содержащий три канала, каждый из ко торых состоит, из счетчика импульсов на 3k -триггерах, счетный вход первого из которых соединен с входной 25. .шиной, мажоритарного элемента, входы которого соединены с выходами счетчиков импульсов каждого канала, логического элемента эквивалентности, входы которого соединены с выходом счетчика импульсов и выходрм мажоритарного элемента данного канала f2). .Однако при отказе эквггвалентности по входу, соединенному с выходом мажоритарного элемента, на выходе соответствующего канала отсутствуют импульсы. Кроме .того, отсутствие установки делителей по совпадению состояний двух счетчиков понижает стабильность частоты на вьгходах ка- 4О налов при использовании в качестве истбчников входных сигналов асинхронных резервированных генераторов.

Цель изобретения — повьппенне надежности при одновременном увеличе- 45 нии стабильности выходной частоты при использовании в качестве источников входных сигналов асинхронных резервированных генераторов.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный делитель частоты, содержащий три канала, каждый из которых состоит из счетчика импульсов, выполненного на Jk -триггерах, счетный вход первого из кото- 55 рых в каждом счетчике импульсов соединен с входом канала, мажоритарного элемента, входы которого соединены

11283

Описание работы устройгтна проводится на примере одного (первого) канала, I

При включении питания блок 16 5 сброса формирует сигнал установки, который-поступает на R -входы 31(— триггеров 1 и устанавливает их в "0" (также устанавливаются в O Jk— триггеры 2 и 3 второго и третьего каналов). На НЕ 19 появляются "1", на выходе в результате этого — "O . "..0" поступает на первый вход элемента ИЛИ 13 и на . первые входы мажоритарных элементов .

10-12 в каждом канале. На вч.;зрые и третьи входы мажоритарных элементов

10-12 приходит "0" с выходов элементов И-.HF. 20 и 21 второго и третьего каналов. В результате на выходе мажоритарного элемента 10 появляется "1", которая поступает на вто рой вход элемента ИЛИ 13. на выходе которого также появляется "1",. которая разрешает прохожцение сигналов на первый 3К -триггер 1 счетчика импульсов . Так как счетчики импульсов всех каналов находятся . в нулевом состоянии, то на всех . входах мажоритарных элементов 7-9 .присутствует "0" и на выходах 22-24 каналов поэтому присутствуют "0" . Устройство находится в исходном состоянии

На входы элементов 19-21 поступают Ç5 импульсы от трех резервированных асинхронных генераторов. Счетчик импульсов каждого канала пересчитывает свою, последовательность импульсов.

Пусть генератор первого канала име- 40 ет опережающую последовательность и

3К-триггеры 1-3 счетчиков импульсов всех. каналов работают по переднему фронту тактовых импульсов, поступающих на вход С. По первому входному 45 импульсу все.3k -триггеры 1 счетчика, импульсов первого канала устанавливаются в единичное состояние..С их инверсных выходов на элемент И-НЕ 19 поступают "0", на выходе его по- 50 является "1", которая подтверждает разрешение дальнейшего пересчета счетчиком импульсов первого канала .своей последовательности импульсов.

Аналогичное происходит и в отстающих 55 каналах, при этом на вхоДы мажоритарных элементов 10-12 с инверсным выходом поступают "1". По приходу, 89 4 двух первых "1" на выходах.элемен- тов 10-12 появляются "0".

Таким образом, на вторых входах элементов ИЛИ 13-15 появляется 0". При достижении счетчиком импульсов первого канала нулевого состояния на выходе элемента И-НЕ 19 появляется "0". Так как .другие каналы имеют отстающие последовательности, то на других входах элементов 10-12 какое-то время, равное части периода следования входных импульсов, сохраняются "1". На .обоих входах элемента ИЛИ 13 присутствует

f1 11

0 и счетчик импульсов опережаюшеФ го канала (в данном случае первого)

;блокируется "0" с выхода элемента

;ИЛИ 13. При достижении нулевого сос- . тояния счетчиком импульсов одного из отстающих каналов уже на двух входах элементов 10-12 присутствует те ее

0, поэ таму на их выходах появляется " 1 ", которая с нимает блокировку счетчиков импульсов . По приходу 1 на блоки- 1 6- 1 8 сброса они .формируют сигналы установки J k -триггеров 1 - 3 счетчиков импульсов каждого канала в 0, тем самым синхронизируют работу всех трех каналов, а также поз воляют ликвидировать сбои в работе счетчиков импульсов, т . е . повысить помехоустойчив ость и стабиль. ность выходной частоты .

Выходные сигналы со старших разрядов счетчиков импульсов по-, ступают на входы мажоритарных элементов 7-9, логически складываются по принципу совпадения:двух сигналов из трех и поступают на выходы

22-24 каналов в виде синхронных последовательностей импульсов. Отказ любого элемента в одном .из каналов в виде фиксации на выводах "0" или

"1" не приводит к отказу устройства в целом, так как благодаря мажоритарным элементам импульсы присутствуют по крайней мере на выходах двух каналов. Это справедливо и при выходе из строя целиком канала, например, при потере питания. Особо следует рассмотреть влияние на работу устройства выхода .из строя диагностирующих, элементов канала (например, элементов 19 10 и 13, блока

16) на работу канала и устройства з целом. При любом выходе из строя этих элементов и при исправности мажоритарных элементов 7-9 выходные

1128389 импульсы присутствуют на выходах

22-24 каналов устройства и все устройство работоспособно.

Составитель С. Клевцов.Редактор И. Шулла Техред А. Ач Корректор И. Муска Заказ 9083/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение предлагаемого изобретения позволит использовать в изделиях резервированные асинхронные генераторы и избавиться от необходимостй их настройки в синхронизм, снизить требования по стабильности

L.их частоты (так как происходит усреднение частоты трех генераторов) и, следовательно, упростить схему. Генератор выполняется на той же серии

5 микросхем, что и делитель, что удешевляет проектирование и конструирование аппаратуры, так как элементы серии микросхем однородны и конструирование можно осуществлять машинным методом.