Резервированный генератор импульсов

 

Изобретение относится к цифровой автоматике и может быть использовано для синхронизации высоконадежных вычислительных устройств. Цель изобретения - повышение точности генератора при высоких частотах следования выходных сигналов. Устройство содержит задающий генератор 1, делители 3 частоты и мажоритарные элементы 6. Введение реверсивных счетчиков 4, двоичных сумматоров 5, блоков 7 привязки асинхронной информации, дешифраторов 8, элементов ИЛИ 9 и 10 и образование новых связей между-элементами устройства позволяет достичь поставленную цель. 3 ил. (Л с 1 СП 00 о «

СОЮЗ ССНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 05 К 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AST0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871462/24-21 (22) .05.02.85 (46) 15,09.86. Бюл. У 34 (72) А.В.Андреев, Г.Н.Афанасьев, С.К.Воробьев и В.А.Поротов (53) 621.396.6.019.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 743202, кл. Н 05 К 10/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 385261 кл. Н 03 К 19/23, 1970, (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫН ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ,.SUÄÄ 1257867 А 1 (57) Изобретение относится к цифровой автоматике и может быть использовано для синхронизации высоконадежных вычислительных устройств.

Цель изобретения — повышение точности генератора при высоких частотах следования выходных сигналов. Устройство содержит задающий генератор

1, делители 3 частоты и мажоритарные элементы 6. Введение реверсив-.ных счетчиков 4, двоичных сумматоров 5, блоков 7 привязки асинхронной информации, дешифраторов 8, элементов ИЛИ 9 и 10 и образование новых связей между-элементами уст,. ройства позволяет достичь поставленную цель. Э ил.

1257867

Изобретение относится к цифровой автоматике и может быть испольэ ов ано для синхронизации высоконадежных вычислительных устройств.

Цель изобретения — повьппение точ- 5 ности резервированного генератора импульсов при высоких частотах следования выходных сигналов.

На фиг. 1 изображена функциональная схема резервированного генератора импульсов, на фиг,2 и 3 — временные диаграммы работы.

Резервированный генератор импульсов содержит задающие генераторы 1, входную шину 2 сброса, делители 3, 15 частоты, реверсивные счетчики 4, двоичные -сумматоры 5, мажоритарный элемент б, блок 7 привязки. асинхрон". ной информации, дешифраторы 8, первые элементы ИЛИ 9, вторые элемен- 20 ты ИЛИ 10, вход 1! генератора.

На фиг.2 и 3 обозначены входные сигналы мажоритарного элемента при несинхронных каналах — а,8,6, выходной сигнал мажоритарного элемента при несинхронных каналах - 2, число; отражающее текущее состояние разрядов сумматора — д ; выходной сигнал задающего генератора — Е, состояния младших разрядов сумматора — э с,, 30 состояние старшего разряда сумматора и выходной сигнал мажоритарного элемента при их синхронности — и выходной сигнал мажоритарного элемента при разности фаз большей

67,5 град -к,h, импульс блока привязки асинхронной информации при отставании сигнала мажоритарного элемента — М, импульс блока привязки асинхронной информации при син- 40 фазности сигналов — H импульс привязки асинхронной информации при опережении сигнала мажоритарного зла мента — о, импульсы коррекции—

Aр,9 .

Входы делителя 3 частоты подключены к выходам задающих генераторов

1, а входы сброса делителей 3 частоты подключены к входной шине 2, выходы делителя 3 частоты подключены к

50 первым группам входов сумматоров 5, вторые группы их входов подключены к выходам реверсивных с,етчиков 4, выходы старшего разряда сумматоров 5 соединены с входами мажоритарного элемента 6, выход которого соединен с первыми входами блоков 7 привязки асинхронной информации и выходом . 11 генератора, вторые входы блоков

7 привязки асинхронной информации соединены с выходами задающих генераторов 1, группы кодовых входов дешифраторов 8 соединены с выходами сумматоров 5, а стробирующие их входы соединены с выходами блоков 7 привязки асинхронной информации. Входы первых элементов ИЛИ 9 и входы вторых элементов ИЛИ 10 соединены с выходами дешифраторов 8, выходы первых элементов ИЛИ 9 соединены с входами прямого. счета, а выходы вторых элементов ИЛИ 10 — с входами обратного счета реверсивных счетчиков 4, при этом входы сброса реверсивных счетчиков 4 подключены к входной шине 2 сброса.

Резервированный генератор импульсов функционирует следующим образом.

Задающие генераторы 1 осуществляют тактирование остальных узлов.

Делители 3 частоты снижают частоту задающих генераторов в 8 раз и выдают на сумматоры 5 информацию о текущей фазе каждого канала. Реверсивные счетчики 4 хранят и выдают на сумматоры 5 информацию о величине и знаке фазовой поправки. Сумматоры 5 осуществляют;коррекцию фазы каждого канала на величину поправки, заданной реверсивными счетчиками 4, Мажоритарный элемент 6 выполняет голосование скорректированных по фазе сигналов, поступающих от сумматоров 5.

Блок 7 привязки асинхронной информации фовмиоует импульсы нлительностью в один период генератора 1, причем фронты указанных импульсов совпадают с положительными перепадами импульсов генератора 1, Укаэанные импульсы формируются после каждого отрицательного перепада сигнала на выходе мажоритарного элемента 6. Дешифратор 8 совместно с блоком 7 привязки асинхронной инфррчации и элементами ИЛИ 9 и 10 анализирует фазовый сдвиг между сиг" налами мажоритарного элемента б и сигналами разрядов сумматора 5 и при превьппении фазовым сдвигом заданного порога формирует сигнал коррекции.

IIovor коррекции выбивают исходя из того, чтобы разность фаз любых двух каналов не доходила до значения

180 град, при котором сигнал мажоритаэного элемента искажается, Подоб ный случай показан на фиг.2. Здесь разность фаз сигналов а и с близка к 180 град и выходной сигнал(г) мажо12578 ритарного элемента 6 искажен, В примере реализации порог коррекции выбран равным 67.5 град, при этом даже одновременное разноименное отклонение фаз двух каналов на

67,5 град от сигнала мажоритарного элемента дает разность фаз данных каналов 135 град, обеспечивающую нормальную работу мажоритарного элемента 6. !О

Процесс формирования сигналов коррекции показан на фиг. 3. При отставании мажоритарного элемента 6 на величину большую -порога коррекции (эпюра к ), импульс блока 7 привязки и асинхронной информации (э mopa .! } совпадает с числами 2 и 3 на выходе сумматора 5 (эпюра д ) . При этом с выхода первого элемента ИЛИ 9 0 снимается сигнал отрицательной коррекции (эпюра rl ) .

Аналогично на эпюрах л о, Р показан сигнал мажоритарного элемента 6, импульс блока 7 привязки асинхронной информации о и сигнал положительной коррекции Р, формируемые при опережении сигнала мажоритарного элемента 6. На эпюре H показан импульс блока привязки асинхронной информации, формируемый при синфазности сигналов мажоритарного элемента 6 и старшего разряда сумматора 5, не порождающий импульса коррекции.

После включения резервированного генератора и поступления импульса на входную шину 2 сброса, делители 3 частоты и реверсивные счетчики 4 находятся в нулевом состоянии.

По мере поступления тактовых импуль- 40 сов от задающих генераторов ) на выходах делителей 3 частоты появляются сигналы поделенных частот, причем в первый момент фазы сигнаналов на одноименных выходах де- . 45 лителей 3 частоты совпадают. При этом (поскольку реверсивные счетчи кии 4 находятся в нулевом состоянии) фаза сигналов на выходах сумматоров

5 не отличается от фазы сигналов на соответствующих выходах делителей

3 частоты.

Затем вследствие различия частот задающих генераторов 1 разность фаз нарастает и по превышении порога Ы коррекции с выхода первого элемента.

ИЛИ 9 или второго элемента ИЛИ !О на соответствующий вход реверсив67 4 ного счетчика 4 поступает импульс коррекции.

По поступлении импульса коррекции на реверсивный счетчик 4 его состояние изменяется с исходного

000 на 001 или 111 в зависимости от того, на какой вход реверсивного счетчика 4 поступил импульс коррекции, т.е. от знака коррекции.

По поступлении следующего импульса коррекции состояние реверсивного счетчика 4 изменяется на 010 (при положительной коррекции) или на 110 (при отрицательной коррекции) и т,д.

При этом выходные. сигналы сумматоров 5 становятся отличными от сигналов делителей 3 частоты. 3а цикл пересчета разряды делителей 3 частоты последовательно принимают состояния 000, 001 010, 011 !00

110 1 1!.

При состоянии реверсивного счетчика 4 001 или 111 разряды суммато" ра 5 последовательно принимают значения

001, или 111 соответственно

0!0 -00О!

0ll 001

100 010

Ol l

101

1 10 100

11 1 10!

000 110

При состоянии реверсивного счетчика 4 010 или 110 разряды сумматора 5 последовательно принимают значения

OIO или соответственно и т.д.

011 111

100 000

101 001

110 010

111, 011

000 100

001 101

1257867

Таким образом, при поступлении каждого следующего импульса коррекции на реверсивный счетчик 4 сигналы на всех выходах сумматора 5 сдвигаются на один такт относительно соответствующих разрядов делителя 3 частоты. Для старшего разряда сумматора 5 это означает сдвиг на 1/8 периода или 45 град в сторону уменьшения разности фаз сигналов мажоритарного элемента 6 и старшего разряда сумматора 5.

Остаточное значение разности фаз, составляющее 22,5 град, допустимо с точки зрения нормальной работы мажоритарного элемента б. После прохождения импульса коррекции раз- ность фаз опять увеличивается вследствие имеющейся разницы частот задающих генераторов 1 и по достиже" нии значения 67 5 град повторно выдается импульс коррекции, разность фаз уменьшается до 22,5 град, и процесс повторяется.

Формула изобретения

Резервированный генератор импульсов, содержащий в каждом нз каналов резервный задающий генератор и делитель частоты, вход которого подключен к выходу задающего генератора, входную шину сброса, соединенную с входом сброса делителя частоты каждого из каналов, и мажоритарный элемент, выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыI шения точности при высоких частотах следования выходных импульсов в каждый из его ь каналов введены двоичный сумматор, реверсивный счетчик. импульсов, блок привязки асинхронной информации дешифратор, первые и вторые элементы ИЛИ, причем первые группы входов сумматоров подключены к выходам делителя частоты, вторые группы входов сумматоров — к выходам реверсивного. счетчн ка, выход старшего разряда сумматора соединен с входом мажоритарного элемента, выход которого подключен к первому входу блока привязки асинхронной информации каждого из П каналов, второй вход блока привязки асинхронной информации соединен с выходом задающего генератора, группы кодовых входов дешифратора соединены с выходами сумматора, а стробирующий вход дешифратора — с выходами блока привязки асинхронной информации1 первые и вторые входы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими выходами дешифрато ра, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика, а выход второго элемента ИЛИ вЂ” с входом обратного счета реверсивного счетчика, при этом вход сбросе реверсивного счетчика каждого из каналов подключен к шине сброса.

1257867

Яагз

Составитель Е. Суров

Техред И. Верес

Корректор M.Øàðîøè

Редактор Е, Копча

Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Ж-35, Раушская наб.» д.4/5

Заказ 5042/59

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4