Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее три триггера, 5 входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а прямые выходы - с соответствующими входами мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, вькод которого соединен с входом первого элемента задержки и выходом устройства , а второй вход - с выходом первого элемента ШШ, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам устройства, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения достоверности функционирования устройств,а, в него введены четвертый триггер, второй элемент И, второй и третий элементы ИЛИ,второй элемент задержки, установочный вход устройства соединен t первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход третьего элемента ШШ соединен с R -входом четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, а Э Си k-входы к выходу второго элемента И и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к второму входу (П третьего элемента ШШ и второму входу второго элемента ИЛИ, выход,которого соединен .с R-входами первого, второго и третьего триггеров, а третий вход - с ВЕЛходом первого элемента задержки, выход первого элемента ИЛИ подключен к второму входу второО ) го элемента И. О 4 ;о

СО103 СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

" 4(51)

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРfl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЧЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3673947/24-24 (22) 13. 12.83 (46) 07.06.85. Бюл. Р 21 (72) Н.Ф.Сидоренко, Г.Н.Тиионькин, В.С.Харченко, Б.В.Остроумов, С.Н.Ткаченко и А.Е.Горбель (53) 681.325.65(088.8) (5Ь) Авторское свидетельство СССР

В Ь22210, кл. С .06 F 11/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9 834703, кл. С 06 F 11/20, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее три триггера, 5 -входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, а прямые выхолы — с соответствующими входами мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента задержки и выходом устройства, а второй вход — с выходом первого элемента ИЛИ, выходы которого подключены к соответствующим инфор,, SU„„1160419 мационным входам устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повынения достоверности функционирования устройства, в него введены четвертый триггер, второй элемент И, второй и третий элементы

ИЛИ,второй элемент задержки, установочный.вход устройства соединен с первыми входами второго и третьего элементов HJIH выход третьего элемен та ИЛИ соединен с R -входом четвертого триггера, инверсный выход кото" рого подключен к первому входу второго элемента И, а Д, С и К -входык выходу второго элемента И и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен.с R -входами первого, второго и третьего триггеров, а третий вход - с выходом первого элемента задержки, выход первого элемента

ИЛИ подключен к второму. входу второ.го элемента И.

1160419

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в резервируемых управляющих, вычислительных или телемеханических системах. 5.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2— временная диаграмма его работы.

Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 триггеры, мажоритарный элемент 5, первый 6 и второй 7 элементы И, первый 8, второй 9 и третий

10 элементы ИЛИ, первый 11 и второй

12 элементы задержки, первый 13, второй 14 и третий 15 информационные входы, установочный вход 16 и выход 17.

Первый 13 и третий 15 информационные входы устройства соединены с

1-входами первого 1 — третьего 3 триггеров соответственно, выходы коорых соединены с первым — третьим ходами мажоритарнрго элемента 5 оответственно. Первый 13 — третий

15 информационные входы устройства ЗО соединены соответственно с первым— третьим входами первого элемента

ИЛИ 8, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 6.

Выход мажоритарного элемента 5 соединен с вторым входом первого эле-. мента И 6, выход которого является выходом 17 устройства и соединен с входом первого элемента 11 задержки.

Установочный вход 16 устройства 4р соединен с первыми входами второго

9 и третьего 10 элементами ИЛИ, выход которого соединен с Р -входом четвертого триггера 4. Выходы .первого !1 и второго 12 элементов задерж- 4g ки соединены соответственно с вто- рым и третьим входами второго элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с R -входами первого 1 — третьего

3 триггеров. Выход первого элемента 56

ИЛИ 8 и нулевой выход четвертого триггера 4 соединены соответственно с первым, вторым входами второго элемента И 7, выход которого соединен с 3, С, к -входами четвертого у триггера 4, а через второй элемент

12 задержки — с вторым входом третье го элемента ИЛИ 10.

Нумерация эпюр напряжений на выходах элементов на фиг. 2 соответствует нумерации этих элементов, принятой на фиг. 1.

Принцип повышения достоверности функционирования устройства состоит в исключении ошибочного формирования. сигналов на выходе при поступлении на один из входов ложных одиночных сигналов или поступлении в течение одной фазы приема информации сигналов по всем трем входам и реализуется за счет введения следующих новых элементов и связей. !

Введение четвертого триггера и его связей позволяет запоминать факт прихода первого сигнала и управлять

1 формированием сигнала сброса триггерон. Введением второго элемента И и его связей плзволяет управлять прохождением сигнала обнуления триггеров. Введение второго элемента ИЛИ и обусловленных им связей обеспечивает формирование сигнала обнуления первого — третьего триггеров в трех ситуациях; при установке схемы в исходное; через время Т, после прихода первого сигнала. Время, равное времени максимальной расинхронизации сигналов, задается вторым элементом задержки; через время С „после выдачи сигнала на выход. Время, равное длительности сигналов на входе, задается первым элементом задержки.

Введение третьего элемента ИЛИ и его связей позволяет формировать сигнал обнуления четвертого триггера.

Таким образом, введение второго элемента И, второго элемента задержки, четвертого триггера, второго и третьего элементов ИЛИ и их связей обеспечивает безошибочную работу устройства при поступлении на входы устройства в течение одной фазы приема информации одного ложного сигнала или трех полезных сигналов.

Назначение элементов функционально "; схемы устройства состоит в следующем. Первый 1, второй, 2 и третий

3 триггеры предназначены для запоминания асинхронных импульсов, поступающих на входы 13-15 устройства соответственно. Каждый из них переключается в единицу при поступлении на его вход 5 соответствующего входного импульса. Сброс триггеров 1-.3 осуществляется. одновременно сигналом, з 11 вырабатываемым элементом ИЛИ 9 и пос-1 тупающим на входы P этих триггеров.

Триггер 4 запоминает факт поступления первого иэ асинхронных сигналов на входы устройства, разрешает его прохождение через элементы И 7, задержки 12 и ИЛИ 9 в цепь сброса триггеров 1-3, запрещает прохождени асинхронных импульсов, пришедших вторым и третьим на входы 13-15 устройства. Триггер 4 переключается в единичное состояние входным импульсом,,пришедшим на входы устройства первым, который через открытый элемент И 7 проходит на объединенные

3 С и K -входы триггера 4. Переключившисв по его заднему фронту, триггео 4 нулевым сигналом с инверсного выхода закрывает элемент И 7, запрещая тем самым прохождение импульсов, пришедших позже, на вход элемента. 12 задержки. Сброс триггера 4 в исходное состояние осуществляется выходным сигналом, формируемым элементом

ИЛИ 10. Мажоритарный элемент 5 реализует логическую функцию z = x x +

1 2

+ хгхз + х хз» где х1 хг ° хз сиг налы, снимаемые с единичных выходов триггеров 1-3. Он открывает элемент

6 после поступления на входы

13-15 устройства асинхронного импуль. са, пришедшего вторым и разрешает еМ самым его прохождение через эле" мент И 6 на выход 17 устройства.

Элемент ИЛИ 8 обеспечивает прохождение любого из трех выходных импульсов на входы элементов И 6 и 7. Элемент ИЛИ 9 формирует сигнал сброса триггеров 1-3 при поступлении сигналов сброса на вход 16 устройства или с выхода элементов 11 и 12 задержки.

Элемент ИЛИ 10 формирует сигнал сброса триггера 4 при поступлении сигналов сброса на вход 16 устройства или с выхода элемента 11 и 12 задержки. Элемент ИЛИ 10 формирует сигнал сброса триггера 4 при поступлении сигналов сброса на вход

16 устройства или с выхода элемента

12 задержки. Элемент 11 задержки предназначен для формирования сигнала сброса триггеров 1-3 при поступлении на выход 17 устройства импульса. Время задержки этого элемента где - длительность выходного импульса устройства. Указанное требование к времени задерж60419 4

S0

55 .мажоритарного элемента И 6, этот

1О

35 ки 11 элемента обеспечивает выдачу на выход 17 устройства входного импульса без уменьшения его длитель ности, которое может произойти нри

Г,„ < С или вообще при отсутствии элемента 11 задержки, Так, при v„„(i (или ". = О) сигнал сброса поступит на входы Р триггеров 1-3 и до окончания входного импульса сбросит их в ноль. Это, в свою очередь, приведет к появлению нулевого сигнала на входе элемента И 6 и прекращению выдачи импульса на выходе 17 устройства. Элемент 12 задержки предназначен для формирования сигнала сброса триггеров 1-4 после оконча» ния времени максимально.возможного рассогласования (С „ ) между пришедшими и входными импульсами, при-Р шедшими первым и последним. Время задержки этого элемента, таким образом, определяется из условия.

= Т „ . На вход элемента 12 задержки через элемент И 7 поступает импульс, пришедший на один из входов устройства первым. Через время

С„„„ на выходе элемента 12 появляется импульс, который через элементы ИЛИ 9 и 10 поступает на входы

1триггеров 1-4, приводит их в исход" ное состояние, подготавливая устройство к повторному циклу функциониро" вания.

Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов работает следующим образом.

После включения питания на вход

16 устройства подается сигнал сбро1 са, который приходит через элементы

ИЛИ 9 и 10 и устанавливает триггер

1-4 в исходное состояние. Устройство готово к работе.

Пусть в первой фазе работы на один из входов устройства (например

14) поступает импульс. Он устанавливает триггер 2 в единичное состояние и через элементы ИЛИ 8 и И 7 проходит на входы триггера 4 и элемента

12 задержки (фиг. 2), по заднему фронту этого импульса триггер 4 устанавливается в единиЧное состояние и запрещает прохождение импуль« сов, пришедших вторым и третьим, через элемент И 7. На выход элемента

И 6» закрытого нулевым сигналом импульс не проходит.

Если поступивший импульс оказался ложным (помехой) и, следователь"

S 11 но, s течение первой фазы на входы устройства другие импульсы не поступят, то по истечении максимально возможного времени рассогласования ь на выходе элемента.12 задержки появится импульс, который приведет триггеры 2 и 4 в исходное состояние, после чего устройство будет готово .к приему информации в следующей фазе работы.

Если импульс, поступивший на вход

14, оказался полезным сигналом и следом на входы устройства (например, 15) поступит второй импульс, то он переключит в единичное состояние триггер 3. В результате .".,того сработает мажоритарный элемент 5, откроет элемент И 6 и импульс, поступивший на входы устройства .вторым, через элементы ИЛИ 8 и И 6 поступит на выход 17 устройства, ка . результат мажоритирования входных сигналов, поступивших на входы устройства в первой фазе функционирования.

Одновременно этот импульс с выхода элемента И 6 поступит на вход . элемента 11 задержки и через время

= ь пройдет через элемент

ИЛИ 9 на входы сброса триггеров 1-3.

Триггеры 2 и 3 вернутся в исходное состояние.

Далее возможны следующие варианты функционирования устройства. Если до окончания первой фазы (максимально возможного времени рассогласова- i ния) на входы устройства поступит последний третий импульс (на вход

13, фиг. 2), то он переключит в .единичное состояние триггер 1, но на выход 17 устройства не пройдет, так как элемент И 6 будет закрыт нулевым сигналом с выхода мажоритарного

60419

Использование предлагаемого изоб40 ретения позволит повысить достоверность функционирования устройств мажоритарного выбора асинхронных сигналов.

6 элемента 5. Когда окончится максимальное время рассогласования на выход элемента 12 задержки пройдет импульс, который через элементы

ИЛИ 10 и 11 приведет в исходное состояние триггеры и подготовит устройство к обработке сигналов в следующей фазе функционирования.

Если до окончания фазы третий им10 пульс на входы устройства не поступит, то через время,„„„ на выходе элемента задержки появится импульс, который приведет. в исходное состояние.триггер 4 и подготовит устройст1S во к обработке сигналов в следующей фазе функционирования °

Аналогично будет функционировать устройство, если два или все три импульса поступают на входы устройст20 ва одновременно или с перекрытием.

В этом случае по переднему фронту импульса, пришедшего вторым, срабо-. тает мажоритарный элемент 5, откроет элемент И 6 и этот импульс посту25 пит на выход 17 устройства. Через время ь41= < на входы R триггеров 1-3 поступит сигнал сброса, сформированный .элементом 11 задержки и триггеры 1-3 вернутся в исходное з0 состояние. Далее через время f -= сигналом, сформированным элементом 12 задержки, будет приведен в исходное состояние триггер 4.

После этого устройство вернется в исходное состояние и будет готово к работе в следующей фазе поступления вхоцных сигналов.

1160419

II604I9

Составитель В.Максимов

Редактор Г.Волкова Техред М,Кузьма Корректор В.Гирняк

Заказ 3780/47 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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