Счетное резервированное устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах цифровой измерительной техники. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит двоичный счетчик 11 и резервные каналы 1-3, включающие счетчик 16, мультиплексор 17, мажоритарный элемент 18 и элемент НЕ 19. Введение в каждый резервный канал 1 - 3 элементов И-НЕ 12 и 13 и дешифраторов , а в устройство в целом - счетной триггера 7, элементов И-НЕ 8 и 9, элемента НЕ 10 и образование новых функциональных связей снижает время восстановления синфазной работы счетчиков 16 резервных-каналов 1-3 в случае сбоя одного из них. Поэтом г при высокой интенсивности помех сбои в счетчиках 16 резервных каналов 1-3 не накапливаются и резервированное счетное устройство в любой момент времени хранит правильный текущий счет. 1 ил. с б

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Я0 пп (5в 4 Н 03 К 21/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006064/24-21 (22) 06 ° 01 ° 86 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (72) В.И.Мутанов и С.В.Васин (53) 621.374.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 429536, кл. Н 03 К 23/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 978356, кл. Н 03 К 23/00, 1982. (54) СЧЕТНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах цифровой измерительной техники. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Устройство содержит двоичный счетчик 11 и резервные каналы 1-3, включающие счетчик 16, мультиплексор 17, мажоритарный элемент 18 и элемент НЕ 19. Введение в каждый резервный канал 1 — 3 элементов И-НЕ 12 и 13 и дешифраторов, а в устройство в целом — счетной триггера 7, элементов И-НЕ 8 и 9„ элемента НЕ 10 и образование новых функциональных связей снижает время восстановления синфазной работы счетчиков 16 резервных. каналов 1-3 в случае сбоя одного из них. Поэтому при высокой интенсивности помех сбои в счетчиках 16 резервных каналов 1-3 не накапливаются и резервированное счетное устройство в любой момент времени хранит правильный текущий счет. 1 ил.

1354413

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах цифровой и измерительной техники, в частности в устройствах отсчета временных интервалов.

Цель изобретения — повышение по,мехоустойчивости, что достигается за счет введения новых конструктивных признаков, обеспечивающих постоянную регенерацию информации вне зависимости от входных счетных импульсов.

На чертеже приведена структурная 15 электрическая схема счетного резервированного устройства.

Устройство содержит резервные каналы 1-3, входные шины 4 каналов, тактовую шину 5, выходные шины 6 ка- 20 налов, счетный триггер 7, элементы И-НЕ 8 и 9, элемент НЕ 10, двоичный счетчик 11. Каждый из резервных каналов 1"3 содержит элементы И-НЕ 12 и 13, дешифраторы 14 и 15, счетчик 25

16, мультиплексор 17, мажоритарный элемент 18, элемент ЙЕ 19, входы 2022 мажоритарного элемента 18.

В каждом из резервных каналов 1-3 информационные входы мультиплексора 17 соединены с выходами счет, чика 16,, адресные входы мультиплексора соединены с выходами двоич:ного счетчика 11, выход мультиплек сора 17 — с первым входом 20 мажори.тарного элемента 18, входы 21 и 22

;которого соединены с выходами мультиплексоров 17 других резервных каналов. В каждом из резервных каналов 13 выход мажоритарного элемента 18 соединен с соответствующеи выходной

40 шиной 6, с первым входом элемента

И-НЕ 12 и с входом элемента НЕ t9, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 13, выходы элемен-, тов И-НЕ 12 и 13 соединены соответст- 45 венно с инверсными входами разрешения дешифраторов 14:и 15, выходы которых со1 ° II единены с входами установки в 1 и "0" разрядов счетчика 16, счетный вход которого соединен с соответст- 5О вующей входной шиной 4, информационные входы дешифраторов 14 и 15 соединены с выходами двоичного счетчика 11, счетный вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ 9, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсным выходом триггера 7 и с тактовой шиной 5, которая соединена со счетным входом счетного триггера 7, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ 8, второй вход и выход которого соединены соответственно с тактовой шиной 5 и с входом элемента НЕ 10, выход которого соединен с вторыми входами элементов И-НЕ 12 и 13 резервных каналов 1-3.

Устройство работает следующим образом.

Счетчик 16 в каждом канале производит счет импульсов, поступающих на шины 4 каналов. В интервале между счетными импульсами поступающие на тактовый вход 5 тактовые импульсы высокой частоты делятся триггером 7 и элементами И-НЕ 8 и 9 на две последовательности, каждая из которых имеет частоту повторения импульсов в два раза меньше тактовой частоты, а между собой эти последовательности сдвинуты на период тактовой частоты по шине 5. Импульсы первой последовательности с выхода элемента И-НЕ 9 переключают двоичный счетчик 11.

С выходов последнего изменяющийся двоичный код поступает одновременно на адресные входы мультиплексоров t7 и на информационные входы дешифраторов 14 и 15, чем обеспечивается их синхронная работа. При этом, если для некоторого состояния счетчика 11 на выход мультиплексора 17 передается сигнал с выхода i-ro разряда счетчика 16 (где i=1,2,3...), то в .дешифраторах 14 и 15 подготавливаются выходы позиционного кода, соединенные с входами установки того ee i-го разряда счетчика 16, причем в дешифраторе 14 с входами установки в состояние логической "1", а в дешифраторе 15в состояние логического "0". Сигналы на выходах позиционного кода дешифраторов 14 и 15 появляются только при появлении сигналов на входах разрешения.

Рассмотрим случай, когда во всех трех каналах выходные уровни i-ro разряда счетчиков 16 одинаковы и имеют высокий (единичный) потенциал.

При этом на выходах мажоритарных элементов 18 имеется также высокий потенциал, который поступает на первый вход элемента И-HE 12. При поступле" нии импульса положительной полярносI ти на второй вход элемента И-НЕ 12 на выходе его появляется низкий по-.::. тенциал, который поступает на вход

1354413 разрешения дешифратора 14, а на выбранном выходе позиционного кода дешифратора 44, в рассматриваемом случае на .-м выходе появляется высокий

5 потенциал, который по входу S подтверждает состояние высокого уровня

i-го разряда счетчика 16. На второй вход элемента И-НЕ 13 в этом случае поступает потенциал с выхода мажоритарного элемента 18 через элемент НЕ

19,.т.е. низкий потенциал, и поэтому на выходе элемента К-НЕ 13 сохраняется высокий потенциал, который не является разрешающим по входу разре- 15 шения дешифратора 15, на всех позиционных выходах которого сохраняется нейтральный (для входов R поразрядной установки счетчика 16 в нулевое состояние) низкий потенциал.

В случае, если на выходах i-ro разряда счетчиков всех трех каналов низкий потенциал, то на выходах мажоритарных элементов 18 — также низкий потенциал, на первом входе элемента 25

И-НЕ 12 — низкий потенциал, а на втором входе элемента И-НЕ 13 — высокий потенциал. При поступлении импульса положительной полярности на второй . вход элемента И-НЕ 13 низкий потенциал оказывается на выходе элемента И-НЕ 13, а на выходе элемента И-НЕ

12 сохраняется высокий потенциал.

В этом случае на i-м выходе позиционного кода дешифратора 15 появляется высокий потенциал, который по входу

R подтверждает низкий уровень i-го разряда счетчика 16. В тех случаях, когда,в одном из счетчиков происходит сбой, например в i-м разряде

40 счетчика 16 первого канала 1 на выходе вместо потенциала высокого уровня оказывается потенциал низкого уровня, происходит исправление этой ошибки.

В период времени, когда счетчик 11 переключает мультиплексоры 17 и соответственно дешифраторы 14 и 15 на этот i-й разряд, на выходе мажоритарных элементов 18 имеется потенциал, соответствующий потенциалам второго и третьего каналов, в которых нет сбоя, т.е. высокий потенциал, при этом через элемент И-НЕ 12 и дешифратор 14 i-й Разряд счетчика первого канала переключается по входу S и на его выходе потенциал низкого уровня изменится на высокий, т.е. сравняется с потенциалами второго и третьего каналов. При низких потенциалах на выходах i-го разряда второго и третьего каналов и высоком потенциале в i-м разряде первого канала аналогичным образом происходит исправление ошибки, но при этом переключение i-го разряда счетчика 16 первого канала в состояние низкого уровня происходит по цепи: мажоритарный элемент 18, элемент HE 19, элемент И-НЕ 13, дешифратор 15, вход К счетчика 16. Поразрядное подтверждение или исправление счетчиков по входам R u S счетчика 16 производится в моменты поступления импульсов на вторые входы элементов И-НЕ 12 и 13 каналов. Эти импульсы поступают с выхода элемента И-НЕ 8 через элемент

НЕ 10 и представляют собой импульсы второй последовательности, которая формируется триггером 7 и элементом

И-HE 8, сдвинутой относительно первой последовательности, вырабатываемой элементом И-НЕ 9, на период тактовой частоты, поступающей на такто" вую шину 5.

Такой сдвиг во времени обеспечивает к моменту появления импульсов второй последовательности с элемента И-НЕ 8 окончание переходных процессов, вызванных переключением устройства импульсами первой последовательности с элемента И-НЕ 9, т.е. установление потенциальных уровней на выходах счетчика 11, мультиплексоров 17, мажоритарных элементов 18, элементов НЕ 19 и переключение выходов позиционного кода дешифраторов 14 и 15.

В период между счетными импульсами мультиплексоры 17 поочередно анализируют состояния разрядов счетчиков 16 . в каждом из трех каналов по признаку

"2 из 3" на мажоритарных элементах 18,,Результаты анализа через дешифраторы

14 и 15 (в зависимости от того высокий или низкий логический уровень . на выходе мажоритарного элемента 18) передаются на входы R или S установ-. ки в логический "О" или логическую

"1" того же разряда, выход которого в данный момент анализируется мучьтиплексором 17. При отсутствии сбоя происходит подтверждение состояния анализируемого разряда в каждом из трех каналов, а при наличии сбоя— изменение состояния разряда в том канале, где происходит сбой.

1354413

Счетное резервированное устройство, содержащее тактовую шину, двоичный счетчик и три резервных канала, Составитель И.Ранов

Редактор М.Бланар Техред М.Ходанич

Корректор И,Муска

Заказ 5714/55 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Для исправления возможного сбоя в предлагаемом устройстве достаточно один раз проанализировать состояния всех разрядов счетчиков каждого резервного канала, т.е. число переключений счетчика 11, мультиплексоров 17 и дешифраторов 14 и 15 с управлением равно числу разрядов счетчика 16.

С учетом того, что тактовая частота, поступающая на тактовую шину 5, делится триггером 7 в два раза, можно записать

И (2п, где Н вЂ” число тактовых импульсов на тактовой шине 5, необходимых для восстановления синфазной работы счетчиков; и — число разрядов счетчика 16.

Время восстановления синфазной работы

2п

Т э f э

r где Т вЂ” время восстановления синфазной работы счетчиков резервных каналов;

à — тактовая частота.

Резервированное счетное устройство обладает значительно большей помехоустойчивостью по сравнению с известным, которая обеспечивается снижением времени восстановления синфазной работы счетчиков резервных каналов в случае сбоя одного иэ них. Поэтому при высокой интенсивности помех сбои в счетчиках резервных каналов не накапливаются и резервированное счетное устройство в любой момент времени хранит правильный текущий код. Таким образом, повышение помехоустойчивости счетного резервированного устройства обуславливает высокую надежность его работы в условиях автономного функционирования объекта при эксплуатации.

Формула изобретения

50 каждый из которых содержит входную шину, счетчик, мультиплексор, мажоритарный элемент и элемент НЕ, в каждом из резервных каналов информационные входы мультиплексора соединены с выходами счетчика, адресные входы мультиплексора соединены с выходами двоичного счетчика, выход мультиплексора соединен с первым входом мажоритарного элемента, остальные входы которого соединены с выходами мультиплексоров других резервных каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены счетный триггер, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, а в каждый из резервных каналов — два дешифратора, два элемента И-НЕ, в каждом иэ резервных каналов выход мажоритарного элемента соединен с соответствующей выходной шиной, с первым входом первого элемента И-НЕ и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента

И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсными входами разрешения первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены соответственно с входами установки в "1" и в "0" разрядов счетчика, счетный вход которого соединен с входной шиной, информационные входы первого и второго дешифраторов соединены с выходами двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И-HE первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсным выходом счетного триггера и с тактовои шиной, которая соединена со счетным входом счетного триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента

И-HE второй вход и выход которого соединены соответственно с тактовой шиной и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ ре-. зервных каналов.