Резервированный делитель частоты

 

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий каналы деления, каяздый из которых состоит из счет CZZ чика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, и мажоритарного элемента, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности делителя в каждый канал деления введены элемент задержки и триггер, счетный вход которого соединен с выходом последнего разряда счетчика импульсов . этого канала, а выход - с соответ- . ствующими входами мажоритарных элементов всех каналов, выход мажоритарного элемента каяздого канала соединен с входом сброса счетчика импульсов и через элемент задержки - с входом сброса триггера канала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l I ) 4(si) Н 03 К 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : q

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3650704/24-21 (22) 11.10.83 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) М.Ф.Семенов (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.ф.Кирова (53) 621.374.32(088.8) ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 961155, кл. Н 03 К 23/02,06.02.81 .

2. Авторское свидетельство СССР

В 417912, кл. Н.ОЗ К 23/02,04.05.?2 (прототип). (54)(57) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ, содержащий каналы деления, каждый из которых состоит из счет1

1 чика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, и мажоритарного элемента, о т л ич а ю шийся тем, что с целью повышения надежности делителя в каждый канал деления введены элемент задержки и триггер, счетный вход которого соединен с выходом последнего разряда счетчика импульсов этого канала, а выход — с соответ- . ствующими входами мажоритарных элементов всех каналов, выход мажоритарного элемента каждого канала соединен с входом сброса счетчика импульсов и через элемент задержки — с входом сброса триггера это го канала. ся работоспособными, все устройство может оказаться неработоспособным.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный делитель частоты, содержащий каналы деления, каждый из которых состоит из счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, и мажоритарного элемента, в каждый канал деления введены элемент задержкии триггер, счетный вход которого соединен с выходом последнего разряда счетчика импульсов этого канала, а выход — с соответствующими входами мажоритарных элементов всех каналов, выход мажоритарного элемента каждого канала соединен с входом сброса счетчика импульсов и через элемент задержки — с входом сброса триггера этого канала.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема резервированного делителя частоты (с тремя каналами); на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства в отсутствии отказа каналов и при наличии отказа в одном иэ каналов соответственно.

Резервированный делитель частоты содержит каналы деления, каждый из которых состоит из счетчика 1 импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной.2, и мажоритарного элемента 3, в каждый канал деления введен элемент 4 задержки и триггер 5, счетный вход которого соединен с выходом последнего раз3S ряда счетчика 1 импульсов этого канала, а выход — с соответствующими входами мажоритарных элементов

3 всех каналов, выход мажоритарного элемента 3 каждого канала соединен с входом сброса счетчика 1 импульсов, и через элемент 4 задержки - с входом сброса триггера 5 этого канала, выход последнего разряда счетчика 1 импульсов соединен с выходной шиной 6.

На фиг. 2а и За показаны входные импульсы каналов деления; на фиг. 2б, в, г и Зб, в, r — - сигналы с выхода первого разряда счетчиков 1 импульсов соответственно первого, второго и третьего каналов деления; на фиг. 2д, е, ж и Зд, е. ж — сигналы с выхода последнего

1 1163473 2

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники при предъявлении к этим устройствам высоких S требований по надежности.

Известен резервированный делитель частоты, содержащий каналы деления, каждый из которых состоит из двух мажоритарньх элементов, 10 триггера, двух элементов И и элемента И-НЕ (1) .

Недостатком этого устройства является низкая надежность отказоустойчивость), так как при отказе l$ одного из резервируемых каналов сбой в одном из работоспособных каналов приводит к нарушению нормального функционирования всего устройства. Например, при отказе 20 триггера первого канала и появлении на его инверсном выходе постоянного сигнала логического нуля сбой в одном из работоспособных каналов приводит к блокировке эле- 23 мента И-НЕ,, на выходе которого будет постоянный сигнал логической единицы, и к появлению на выходе второго мажоритарного элемента постоянного сигнала логического нуля, что равнозначно выходу из строя системы фазирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является резервированный делитель частоты, содержащий каналы деления, каждый из которых состоит иэ счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с входной шиной, мажоритарного элемента, дешифратора состояний и элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с источником проинвертированной входной импульсной последовательности, выход — с входом сброса счетчика импульсов, а второй вход— с инверсным выходом мажоритарного элемента, соответствующие входы которого соединены с .выходами дешифрар торов состояния всех каналов, входы дешифратора состояний соединены с у разрядными выходами счетчика импульсов (2) .

Недостаток известного резервированного делителя частоты заключается в его невысокой надежности, так у как при сбое во всех каналах или при отказе в одном из резервируемых каналов и сбое в любом as оставших1163473 4 работать в одной фазе. Аналогично по временной диаграмме, представ-, ленной на фиг. 3, можно рассмотреть работу резервированного делителя при

3 отказе одного иэ резервируемых каналов (фиг. Зб) и сбое в одном из рабочих каналов (фиг. Зв).

Из приведенных временных диаграмм видно, что резервированный делитель !

О не утрачивает своей работоспособности даже при сбое одновременно во всех каналах деления, либо при п-1 отказе из в резервируемых кана2

fS лов деления и сбоев во всех остальных к ан алах.

Для увеличения помехозащищенности резервированного делителя частоты при сбое одного.из каналов его

Э) выходные шины 6 можно дополнительно защитить. Если для системы в целом важно, чтобы сбои в одном из каналов делителя не распространялись на последующие ее каскады, то на

2 выходах счетчиков 1 импульсов можно дополнительно установить мажоритарные элементы. При использовании же резервированного делителя частоты в качестве адресного счетчика дополнительные мажоритарные элементы устанавливаются на выходах всех разрядов счетчиков 1 импульсов.

Необходимо также отметить, что для нормальной работы устройства величина „ времени задержки сигнала элементом 4 должна удовлетворять следующим требованиям: разряда счетчиков 1 импульсов соответственно первого, второго и третьего каналов деления; на фиг. фиг. 2з, и, к и Зз, и, к — импульсы с выхода триггера 5 соответственно первого, второго и третьего каналов деления; на фиг. 2л и Зл— импульсы с выхода мажоритарного элемента 3; на фиг. 2м и Зм — импульсы с выхода элемента 4 задержки °

Резервированный делитель частоты работает следующим образом.

Предположим, что в исходном состоянии выходы счетчика 1 всех каналов находятся в различных состояниях: "00", "10"; "О1" (фиг.2д, б,е,в,ж,г), по шинам 2 в каждый из каналов поступают синхронно и синфазно входные импульсы, а триггеры

5 всех каналов находятся в нулевом состоянии, По каждому заднему фронту входных импульсов счетчики

1 будут последовательно изменять свое состояние на "01", "!1" "10"после прихода первого входного импульса и на "10", "00", "11" — после прихода второго входного импульса . Так как во втором канале счетчик 1 перешел из состояния "11" в. состояние "00", то по заднему фронту сигнала с выхода последнего разряда этого счетчика импульсов (фиг. 2е) триггер 5 этого канала устанавливается в состояние 1 (фиг. 2и). С приходом третьего входного импульса. выходы счетчиков 1 первого, второго и третьего каналов устанавливаются соответственно в состояние "11", "01" "00" °

По заднему фронту сигнала с выхода последнего разряда счетчика 1 третьего канала (фиг. 2ж) триггер 5 этого канала устанавливается в состояние "-1" (фиг. 2к) и на выходе мажоритарных элементов 3 всех каналов также появляется сигнал "1" (фиг. 2л). Этот сигнал поступает

В на входы сброса счетчиков 1 соответствующих каналов, устанавливая их выходы в нулевое состояние и параллельно через элемент задержки 4 с некоторым временем задержки с (фиг. 2м) — на входы сброса соответствующих триггеров 5, устанавливая их также в нулевое состояние.

С этого момента счетчики 1 всех каналов, которые до этого находились в различных фазах счета, начинают ю

40 где MR — максимальное время парал1 лельного переключения разрядов счетчика 1 из "1" в

1! 11

0 с момента подачи на его

4$ вход сброса соответствующего сигнала;

, — максимальное время переключения счетчика 1 из состояния выходов "все единицы"

56 в состояние "все нули" при подаче соответствующего сиг-.л нала на его счетный вход; — время переключения триггера

5 иэ "!" в "0" при подаче соответствующего сигнала на его вход сброса; © время переключения триг,гера 5 из "0" в "1" при

1163473 иг.

Составитель А.Соколов

Техред О.Ващишина

Корректор Е.Рошко

Редактор Н.Яцола

Заказ 4113/55

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 подаче соответствующего сигнала на его счетный вход1 л lo и е - время переключения мажо3 ритарного элемента соответственно из "1" в "0" и из "0" в "1" °

TM — период входных импульсов., Если же выполняется условие, что (R )т t< то надобность

2 ф в элементе 4 задержки отпадает.

Таким образом, при поступлении входных импульсов по шинам 2 обеспечивается синхронно-синфазный режим работы всех каналов резервированного делителя частоты. Одновременное расфазирование всех каналов делителя либо отказ

Э

2 каналов из 11 резервируемых и расфазирование всех остальных рабочих каналов не прйводит к отказу все10 ro устройства. Благодаря этому обеспечивается высокая надежность и отказоустойчивость резервированного делителя частоты.