Устройство для выбора достоверной информации

 

УСТРШСТВО ДЛЯ ВЬШОРА ДОСТОгВЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ, поступакицей по :трем каналам, содержащее входные триггеры, нулевые входы которых соединены с шиной подготовки приема информации мажоритарный элемент, выход которого через инвертор соединен с первыми входами элементов И анализа единиц, вторые входы которых подключены к шин,е синхронизации, а : выходы соединены соответственно с входами установки единиц триггеров выдачи единиц, входы установки нулей которых подсоединены к шине начальной установки, отличающ е ее я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно дополнительно содержит выходной элемент И, по числу каналов элементы ИЛИ анализа единиц, элементы ШШ выбора единиц, первые и вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно соединены с выходами входных триггеров , а выходца - с первыми входами вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые входы которых соединены с выходами элементов ИЛИ выбора единиц, выходы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно подсоединены к.третьим и четвертым входам элементов И анаСО лиза единиц, выходы триггеров вьщачи единиц соединены с входаю мажоритарного элемента, а также попарно с входами элементов ИЛИ анализа единиц, вторые входа которых соединены с выходами входных триггеров а выходы - с входами выходного элемента .. И.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) G 06 F 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СОИДЕТШЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО,ЩЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3654637/24-24 (22) 24. 10. 83 (46) 23.02.85. Бюл. 9 7 (72) И.Я. Левина и А.И. Хохотва (53) 681.325.61(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 394790, кл. G 06 F 11/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 447714, кл. G 06 F 11/00, 1972 (прототип). (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ДОСТОВЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ, поступающей по трем каналам, содержащее входныетриггеры, нулевые входы которых соединены с шиной подготовки приема информации, мажоритарный элемент,. выход которого через инвертор соеди-. нен с первыми входами элементов И: .анализа единиц, вторые входы которых подключены к шине синхронизации, а выходы соединены соответственно с, входами установки единиц триггеров выдачи единиц, входы установки ну-. лей которых подсоединены к шине на- чальной установки, о т.л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно дополнительно содержит выходной элемент И, по числу канапов элементы ИЛИ анализа единиц, элементы ИЛИ, выбора единиц, первые и вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно соединены с выходами входных триггеров, а выходы — с первыми входами вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые входы которых соединены с выходами элементов ИЛИ выбора единиц, выходы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно подсоединены к.третьим . и четвертым входам элементов Й анализа единиц, выходы триггеров выдачи единиц соединены с входами мажори1 тарного элемента, а также попарно с входами элементов ИЛИ анализа . единиц, вторые входы которых соединены с выходами входных триггеров,. а выходы — с входами выходного элемента. И.

1141413

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в резервированных цифровых вьгчиспительных системах автоматического управления. 5

Известно устройство для выбора достоверной информации из синхронно поступающих на обработку по трем, каналам двоичных кодов, содержащее мажоритарный элемент, триггерьг вы- 10 дачи единиц и триггеры выдачи нулей, выходы которых через соответствующие элементы И выдачи числа и ЙЛИ соединены с входами мажоритарного элемента, а входы с выходами соответст- 15 вующих элементов И анализа нулей и анализа единиц, входы которых соединены с выходами инверторов входных и выходных сигналов, входы которых соединены соответственно с входами 211 устройства и выходом мажоритарного элемента Я .

Недостатками этого устройства являются невозможность обработки несинхронной информации и апнара- 25 турная избыточность при подключении его к синхронизирующему устройству.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является

30 устройство для выбора среднего но величине двоичного числа, содержащее входные триггеры, единичные и нулевые выходы которых соединены с

-вторыми входами соответствующих схем И анализа единиц и нулей, нуле- З зые входы — с единичными выходами триггеров выдачи единиц, мажоритарный элемент, инвертор, причем третьи входы схем И анализа нулей и единиц подключены к шине синхронизации (2 . 4

Недостатком известного устройства является ограничение функциональных воэможностей, так как оно не решает задачу выбора достоверной информации в особых точках при неисправности одного входного канала, например при поступлении на вход устройства информации с одного кругового позиционного датчика по трем каналам при переходе его через "0". В этом случае по одному из исправных каналов может поступать информация соответствующая 1 0 - — "0000"..., а по другому — соответствующая "Зб0о"—

"1111"... Если при этом по третьему неисправному каналу на вход устрой.ства поступает недостоверная информация (например "1010"...), то известное устройство выберет ее в,качестве выходной ° Аналогичная особая точка возникает и в случае перехода датчика любого другого типа через

"0 ", если информация с него поступает на вход устройства в виде дополнительного двоичного кода.

Цель изобретения — расширение области применения устройства путем обеспечения выбора достоверной информации в особых точках при не-. исправности одного входного канала.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для выбора достоверной информации, содержащее входные триггеры, нулевые входы которых соединены с шиной подготовки приема информации, мажоритарный элемент, выход которого через инвертор соединен с первыми входами элементов И анализа единиц, вторые входы которых подключены к шине синхронизации, а выходы соединены соответственно с входами установки единиц триггеров выдачи единиц, входы установки нулей которых подсоединены к шине начальной установки, дополнительно содержит выходной элемент-И и по числу каналов элементы ИЛИ анализа единиц, элементы ИЛИ выбора единиц, первые и вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно соединены с выходами входных триггеpos, а выходы — с первьгми входами вторых схем РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые, входы которых соединены с выходами элементов ИЛИ выбора единиц, выходы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ

t попарно подсоединены к третьим и четвертым входам элементов И анализа единиц, выходы триггеров выдачи единиц соединены с входами мажоритарного элемента, а также попарно с входами элементов ИЛИ анализа единиц, вторые входы которых соединены с выходами входных триггеров, а выходы — с входами выходного элемента И.

Устройство обеспечивает выбор достоверной информации при неисправности одного входного канала во всех возможных диапазонах изменения входной информации, в том числе и в особых точках.

В основу работы устройства положен следующий принцип.

11414

При совпадении кода в трех входных каналах выходной код ему равен, при несовпадении в и-м разряде кода в одном из входных каналов с кодом в двух других, выходной код равен коду совпадающих каналов, а канал, код которого отличен от кода совпадающих каналов, отключают от выхода устройства выбора, при несовпадении в (n-1с)-м разряде кодов в двух ос- 19 тавшихся каналах, от выхода устройства выбора отключают канал, код в (n+k)-м разряде которого совпадает с кодом (n+k)-го разряда ранее отключенного канала, при этом выходной код в (n+k)-м и всех последующих разрядах совпадает с кодом канала,, оставшегося неотключенным.

Например, обмен с некоторым датчиком производится по трем каналам 20 дополнительными двоичными кодами последовательно, начиная со старшего разряда, и достоверной считают информацию, если различие в кодах, поступающих по различным каналам, не превышает одной единицы младmего разряда.

Пусть по первому каналу поступает код "ОООО" (достоверный), по второму "1111" (достоверный), по третьему "1010" (недостоверный).

Код в первом разряде первого канала не совпадает с кодом первого разряда второго и третьего каналов, следовательно первый канал отклю35 чают от выхода устройства выбора, а выходной код в первом разряде совпадает с кодом первого разряда второго и третьего каналов; во втором разряде коды второго и третьего каналов не совпадают, а так как код второго разряда третьего канала совпадает с кодом второго разряда ранее отключенного первого канала, третий канал отключают с выхода устройства выбора, а выходной код во втором, третьем и четвертом разрядах равен коду неотключенного второго канала, т.е. выходной код

"1111" полностью совпадает с кодом второго канала, а значит второй .канал выбирают в качестве канала с достоверной информацией.

Пусть по первому каналу поступает код "0100" (достоверный), по второ- 55 му "0011" (достоверный), по третьему — "0110" (недостоверный). Код первого разряда всех трех каналов.сов13 4 падает, значит выходной код в первом разряде ему равен, код во втором разряде второго канала не совпадает с кодом второго разряда первого и третьего каналов, следовательно второй канал отключают с выхода устройства выбора, а выходной код во втором разряде равен коду второго разряда первого и третьего каналов; коды в третьем разряде первого и третьего каналов не совпадают, а так как код третьего разряда третьего канала совпадает с кодом третьего разряда ранее отключенного второго канала, то третий канал отключают от выхода устройства выбора, а выходной код в третьем и четвертом разрядах равен коду третьего и четвертого разрядов первого канала, оставшегося неотключенным, т.е. выходной код "0100" полностью совпадает с кодом первого канала, а значит первый канал выбирают в качестве канала с достоверной информацией.

На чертеже приведена функциональная блок-схема устройства для выбора достоверной информации.

Устройство содержит шину 1 подготовки приема информации, шину 2 начальной установки, шину 3 синхронизации, входные шины 4» — 4, входные триггеры 5 - 5 1, первые элементы

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6„- 6, вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 в 7, элементы И 81- 8 анализа единиц, триггеры 9, — 9 выдачи единиц, мажоритарный элемент 10, инвертор 11, элементы ИЛИ 12„- 12 выбора единиц, элементы ИЛИ 131 в 13@ анализа единиц, выходной элемент И 14, выходную шину 15.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом приема информационного слова по шине 2 начальной установки поступает сигнал, приводящий триггеры 9 — 93 выдачи единиц в исходное состояние, т.е. на выходах этих триггеров устанавливаются низкие потенциалы (логические нули).

Перед приемом каждого разряда информационного слова по шине 1 подготовки приема информации поступает сигнал, приводящий входные триггеры

5 - 5 в исходное положение, т.е. на выходах этих триггеров устанавливаются низкие потенциалы. Низкие потенциалы с выходов триггеров 9 -9

1 выдачи единиц поступают на входы

11414

3 мажоритарного элемента 10, на выхо- - де которого также устанавливается низкий потенциал, поступающий на вход инвертора 11. Высокий потенциал (логическая единица) с выхода иивертора 11 подается на первые входы элементов И 8<- 8> анализа единиц. Кроме того,. низкие потенциалы с выходов триггеров 94 — 9 выдачи единиц попарно поступают на 10 входы элементов ИЛИ 12 — 12 выбора единиц (на вход элемента ИЛИ 12. выбора единиц — с выходов триггеров

9 и 9 выцачи единиц, на вход элемента ИПИ 12 выбора единиц — с вы- 15 ходов триггеров 9 и 9 выдачи единиц, на вход элемента ИЛИ 12 выбора единиц — с выходов триггеров

9 и 9 выдачи единиц), на выходах элементов ИЛИ 12 - 12ч выбора еди- 20 ниц устанавливаются низкие потенциалы, поступающие на входы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 в 7 соответственно, Работу устройства рассмотрим на 25 конкретном примере. Для определенности будет считать, что единице в разряде кода соответствует высокий потенциал, а нулю — низкий. Пусть . на входные шины 4 — 4 предлагаемо-. з0

1 3 го устройства поступают с кругового позиционного датчика в виде последовательного двоичного кода, начиная сс старшего разряда, следующие числа: на входную шину 4 — число "0000", на входную шину 4 — "1111", на входную шину 4 — "1010", при этом числа, поступающие по входным шинам .

4 и 4 различаются на одну единицу младшего разряда (число "0000" соответствует углу 0, число"1111" — углу

360О минус 1 ед. младшего разряда, число "1010" — углу 225 ), т.е. числа, поступающие по входным шинам, 44 и 4< — достоверные, а число, поступающее по входной шине 4 — недостоверное.

Перед приемом первого разряда информационного слова, входные триггеры 51- 5> и триггеры 91- 9 выдачи единиц устанавливаются в исходное положение. При поступлении по входным шинам 4 - 4 нервых разрядов информационйого,слова на выходах входных триггеров 5 и 5q устанавли- 5 ваются логические единицы, а на выходе входного триггера 54 — логический нуль. С выходов входных триг13 геров 5 — 5 сигналы попарно поступают на входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 — 6 (с выходов входных триггеров 5 и 5 на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6, с выходов входных триггеров 51 и 5 2 — на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 с выходов входных триггеров 5 и 5

3 на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 ), при этом на выходах первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ б и 6 устанавливаются логические нули, а на выходе первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 — логическая единица, которые вместе с логическими нулями с выходов элементов ИЛИ 12 — 12 вы 1 бора единиц поступают на входы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 — 7 соответственно, при этом на выходах вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 7 устанавливается логическая единица, а на выходе второго элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 — логический нуль.

Сигналы с выходов вторых элементов

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 — 7> попарно посту- пают на входы элементов И 8 — 8

1 анализа единиц (с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 и 7 — на вход элемента И 8), с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и

7 — на вход элемента И 8 анализа

2 единиц, с выходов вторых элементов

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 79 — на вход элемента И 8 анализа единиц). Через время, определяемое максимальной рас-, синхронизацией каналов и временем переключения входных триггеров 5 - 5

gt по шине 3 синхронизации подается так-: тирующйй сигнал, после чего срабатывают элементы И 8 -, 8 анализа

1 9 единиц, с выходов которых сигналы поступают на входы триггеров 9—

9> выдачи единиц (логические нули— с выходов элементов И 8 и 8>, а логическая единица — с выхода элемента И 81 анализа единиц). При . этом на выходе триггера 91 выдачи единиц устанавливается логическая единица,а .на выходах триггеров 9 и 9 выдачи единиц — логический нуль. Логическая единица на выходе триггера 9 выдачи единиц устанавливается до конца приема информационного слова. С выходов триггеров

9 - 9 выдачи единиц сигналы попарно поступают на входы элементов ИЛИ

12 — 12 выбора единиц (на вход элемента ИЛИ !2 выбора единиц — с, выходов триггеров 9 и 9 выдачи

11414

7 единиц, на вход элемента ИЛИ 122 выбора единиц — с выходов триггеров

91 и 9 выдачи единиц, на вход элемента ИЛИ 12 — с выходов триггеров

Э

9 и 9 выдачи единиц), при этом на вйходах элементов ИЛИ 12< и 122 выбора единиц устанавливается логическая единица, а на выходе элемента

ИЛИ 12 выбора единиц — логический нуль. Кроме того, сигнапы с выходов IO триггеров 9 — 9 выдачи единиц, сов1 местно с сигналами с выходов входных триггеров 5 - 5 поступают на входы элементов ИЛИ 13„- 13 анализа едийиц соответственно, при этом на выходах элементов ИЛИ 131 в 139 анализа единиц устанавливаются логические единицы, поступающие на вход выходного элемента И 14, на выходе которого также устанавливается логическая единица, поступающая на выход устройства по выходной шине 15. Съем информации с выходной шины 15 производят после поступления тактирующего импульса по,шине 3 синхронизации через максимальное время переключения триггеров 9 — 9 выдачи единиц. После съема первого разряда информационного слова по шине 1 подготовки приема информации поступает сигнал, при водящий входные триггеры 5 - 5.q в исходное положение, т.е. подготавливают их к приему второго разряда информационного слова.

При поступлении по входньм шинам

4 — 4 вторых разрядов информацион35 ного слова на выходах входных триггеров 5 и 5> устанавливаетея логи1 ческий нуль, а входного триггера

52 — логическая единица попарно

Э

40 поступающие на входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 - 69, при этом на выходах первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6,1 и 6 устанавливаются логические пули, а первого элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 — логическая еди45

Я ница, которые совместно с выходными сигналами с .элементов ИЛИ 12 — 12

1 выбора единиц, полученными в результате работы предыдущего такта, поступают на входы вторых элементов .РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 — 7 соответствен1 но. На выходах вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 7> устанавливаются . логические едйницы, а на выходе второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 логический нуль, попарно поступающие на входы элементов И 8 - 8 анализа

1 единиц.

13 8

Сигналы с выходов триггеров 9 — выдачи единиц (логическая единица с выхода триггера 9 выдачи единиц логические нули с выходов тригге1, ров 9 и 9 выдачи единиц) посту;пают на вход мажоритарного элемента 10, логический нуль с.выхода которого поступает на вход инвертора

11. выходным сигналом которого является логическая единица, поступающая на входы элементов И 8 - 8 анализа единиц. После подачи по шине 3 синхронизации тактирующего сигнала

1 элементы И 81- 8 анализа единиц

:срабатывают, при этом с их выходов сигналы поступают на входы триггеров 9 - 9 выдачи единиц, в результате чего на выходе триггера 9 выдачи единиц устанавливается логическая единица до конца приема информационного слова. Логические единицы с выходов триггеров 9 1 и 9 выдачи единиц и логический нуль с выхода триггера 9 выдачи единиц поступают на вход мажоритарного элемента 10, ло гическая единица с выхода которого поступает на вход инвертора 11, а логический нуль с выхода инвертора

11, поступая на входы элементов И

8 - 8 анализа единиц, запрещает их срабатывание до конца приема информационного слова, тем самым до конца приема информационного слова, тем самым до конца приема информационного слова фиксируется состояние триггеров 9 - 9> выдачи единиц (логические единицы на выходах триггеров 9 и 9 выдачи единиц и логический нулй на выходе триггера 9 выдачи единиц), при этом, независимо от выходных .сигналов входных триггеров 5 и 5ч, на выходах элементов ИЛИ 13 и 139 анализа единиц устанавливаются логические единицы, а значит сигнал на выходе выходного элемента И 14 до конца приема информации иного слова определяется выходным сигналом. элемента ИЛИ 13 анализа единиц, который в свою очередь однозначно определяется сигналом на выходе входного триггера 5, значит сигналы на выходе устройства во всех разрядах совпадают с сигналами, поступающими по входной шине 4 .

Таким образом, введение в устройство вместо трех элементов И анали4 за нулей и трех триггеров выдачи нулей, элемента И выдачи кода, трех элементов ИЛИ анализа единиц, 1141413

ВНИИПИ Ваваа 497/37 . Тирам 710 - Подписное филиал ДПП "Патеит", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

9 трех элементов ИЛИ выдачи единиц, шести элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ и их соответствующих связей позволяет по сравнению с известным устройством решить задачу выбора достоверной информации, в точках перехода через

"Оо" в круговом позиционном датчике и в случае использования дополнительного кода при отказе в одном из каналов. В этих случаях известное " устройство не обеспечивает выбор достоверной информации, что приводит к невыполнению задачи, поставленной

5 перед сложным комплексом аппаратуры, и к дополнительным затратам времени на поиски и устранение величины неработоспособности комплекс-.