Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИС1 ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (594 Н 03 К 11 00 G 06 F 11/20 фД 1"" """ (úã3

li,13

t и I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4155026/24-21 (22) 02.12.86 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Научно-производственное объединение "Импульс" им. XXV съезда КПСС (72) P.Â.Çàóãîëüíûé (53) 621.373.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1218503, кл. G 06 F 11/20,, 26.06.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых многоканальных системах повышенной надежности. Цель изобретения — повышение надежности и достоверности функционирования устройства — достигается за счет сохранения работоспособности устройства при отказе двух каналов и исключения приема случайной помехи. Для этого в устройство дополнительно введены: второй мажоритарный элемент 15, второй элемент

ИЛИ 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИНИ 13 и второй счетчик 14. На чертеже также показаны D-триггеры 1,2.и 3, первый мажоритарный элемент 4, элементы И 5, 10, 11 и 12, первый счетчик 6, первый элемент ИЛИ 7, одновибратор 8, шина 16 тактовых импульсов, выходная шина 17, выходы каналов 18-20, информационные и контрольные шины 21-26.

В устройстве организовано ожиданиевторого сигнала и блокировка выхода, если первый принятый сигнал оказался помехой. 1 ил.

1420661

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых многоканальных системах повышенной надеж5 ности

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности функционирования устройства путем сохранения работоспособности устройства ; 1p при отказе двух каналов и исключения приема случайной .помехи, На чертеже представлена структурная схема устройства для мажоритарного выбора асинхронных сигналов. 15 .Устройство для мажоритарного выбо. ра асинхронных сигналов содержит три

D-триггера 1 — 3, D-входы которых соединены с общей шиной, а прямые выкоды — с соответствующими входами 2р первого мажоритарного элемента 4 и соответствующими входами первого .элемента И 5, выход первого мажоритарного элемента соединен с входом сбро1 са первого счетчика 6 импульсов, вы- 25 ход последнего разряда которого соединен с первым входом первого эле. мента ИЛИ 7, второй вход которого соединен с выходом первого элемента

И 5, а выход — с управляющим входом одновибратора 8, инверсный вход которого подключен к С-входу каждого

D-триггера 1 — 3, выходы которых подключены к входам второго элемента

ИЛИ 9, а выходы второго 10, третьего

11 и четвертого 12 элементов И соединены с соответствующими третьим, четвертым и пятым входами первого элемента ИЛИ 7, причем выход второго элемента ИЛИ 9 соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1,3, второй вход которого соединен с Rвходом первого счетчика 6 импульсов, а выход — с R-входом второго счетчика 14 импульсов, выход которого подключен к R-входам D-триггеров 1 — 3; второй мажоритарный элемент 15, выход которого подключен к первым .входам второго 10, третьего 11, и.четвертого 12 элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами

D-триггеров 1 — 3; причем шина 16 тактовых импульсов подключена к Свходу первого счетчика 6 импульсов; прямой выход одновибратора 8 соединен с выходной шиной 17, а выходы каждого резервированного канала 18

20 подключены к информационным и контрольным шинам 21 — 26.

Первый 1, второй 2 и третий 3 триг геры предназначены для запоминания асинхронных импульсов, поступающих на входы 21, 23, 25 устройства соответственно. Каждый из них переключается в "1" при поступлении входного импульса на вход S.

Сброс триггеров 1-3 осуществляется одновременно сигналом обратной . связи, поступающим на входы С этих триггеров с инверсного выхода одновибратора 8, а также сигналом, поступающим на входы R с выхода второго счетчика 14 импульсов.

Мажоритарный элемент 4 реализует логическую функцию Z=X1 Х2+Х2.ХЗ

+Х1,Х3, где Х1 Х2, X3 — сигналы, снимаемые с прямых выходов D-триггеров 1-3. Он снимает сброс с первого счетчика 6 импульсов после поступления на информационные шины 21, 23, 25 устройства асинхронного импульса, пришедшего вторым.

Элемент И 5 формирует сигнал запуска одновибратора 8 после поступления на информационные шины 21, 23, 25 устройства трех асинхронных импульсов ° Первый счетчик 6 импульсов выполняет функцию элемента выдержки, у которого = расс макс где <,,„ „ " максимальное время рассогласования между асинхронными импульсами, поступающими на информационные шины 21, .

23, 25 устройства. Первый счетчик 6 импульсов сбрасывается в нулевое .состояние при сигнале "0" на входе К и при сигнале "0" на входе R и при сиг1! fl нале 1 на входе R возобновляет счет импульсов, поступающих на счетный вход С.

Элемент ИЛИ 7 формирует сигнал запуска одновибратора 8 при поступлении сигнала запуска с выхода первого счетчика 6 импульсов, с выхода элемента И 5 или с выходов элементов И 0-12.

Одновибратор 8 формирует выходной положительный импульс фиксированный длительности на прямом выходе и отрицательный импульс — на инверсном выходе для сброса D-триггеров 1-3 в нулевое (исходное) состояние.

Резервированные каналы 18 - 20 формируют информационные импульсные и контрольные сигналы на выходах 21, 23,25 и 22,24,26 соответственно.

Работоспособному состоянию канала соответствует уровень "0", а отказу

20661

3 14 канала — уровень "1"контрольных сигна лов, причем появление последних исключает появление сигналов на входах

S соответствующих триггеров.

Второй мажоритарный элемент 15 реализует ту же логическую функцию, что и мажоритарный элемент 4, в которой Х1,Х2,ХЗ вЂ” логические признаки работоспособности каналов 18 — 20.

Второй 10, третий 11, четвертый 12 элементы И формируют сигналы запуска одновибратора 8 при появлении отказов в двух каналах.

Второй элемент ИЛИ 9 формирует выходной сигнал при поступлении входного сигнала от каждого триггера 1-3.

Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 формирует выходной сигнал только после поступления на входы 21, 23, 25 устройства одного сигнала.

Второй счетчик 14 импульсов выполняет роль элемента задержки, у котол б РОГО 4y = с расс.„

Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов работает следующим образом. . После включения питания все каналы исправны и на входах 22, 24, 26 установлены."0".

Первый мажоритарный элемент 4, получая на входах сигналы логичес1! И ких 0, формирует на выходе логичесtt u кий 0, который удерживает счетчик

6 импульсов состоянии "0", не разрешая ему счет импульсов,.поступающих с шины 16 тактовых импульсов.

На выходе второго мажоритарного элемента 15 также сформирован логический "0", запрещающий прохождение сигналов через второй, третий и четвертый элементы И 10 — 12 соответственно.

Устройство готово к работе.

Входные сигналы, поступающие на информационные входы 21, 23, 25 устройства, в принципе являются асинхронными с максимальным временем рассогласования между первым и последним

/ расс макс

Пусть на информационный вход 21 поступает первый импульс. Этим импульсом триггер 1 переводится в состояние "1", в результате чего на одном из входов первого мажоритарного элемента 4, первого элемента И 5 и второго элемента И 10 появляется логическая "1".

Однако выходной сигнал этих элементов не изменяется. С приходом вто рого импульса на информационную.шину 23 устройства триггер 2 также переводится в состояние "1", в результате чего первый мажоритарный элемент 4 срабатывает и на его выходе логический "0", сменяется логической "1", разрешающей первому счетчику 6 импульсов начать счет °

Если третий импульс, поступающий на информационную шину 25 устройства, проходит через интервал, превышающий или Отсутствует вообще расс макс (вследствие неисправности третьего канала, выставившего логическую "1" на информационную шину 26 устройства), то сигнал с последнего разряда первого счетчика 6 импульсов поступает на первый вход элемента ИЛИ 7 и запускает одновибратор 8, который формирует выходной импульс фиксированной длительности и задним фронтом сбрасывается триггеры 1, 2 в нулевое состояние, подготавливая устройство к приему следующей серии импульсов.

Если третий импульс поступает до истечения указанного времени, счетчик

6 импульсов не успевает досчитать до последнего разряда, первый элемент

И 5 формирует сигнал, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 7 и запускает одновибратор 8. После отработки одновибратора 8 устройство снова готово к приему следующей серии импульсов.

Таким образом, когда сигналы на информационные шины 21, 23, 25 устройства поступают неодновременно, но с временем рассогласования между первым и последним приходящими сигналами, не превышающим,, сигра с ма кс нал на выходе 17 устройства появляется .после прихода последнего (третьего) сигнала.

При появлении одного отказа устройство функционирует согласно изложенному.

При отказе двух каналов последние выставляют логические "1" на входах второго мажоритарного элемента 15, который формирует логическую "1" на выходе, разрешающую прохождение сигнала с исправного канала через элементы И 10, 11 или 12 на

I третий, четвертый или пятый входы

1420661

Формула из обретения

Составитель Н.Маркин Редактор А.Маковская Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Л.Патай

Заказ 4334/57 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 элемента ИЛИ 7 и далее на управляющий вход одновибратора 8.

Таким образом, импульсы, поступающие с одного исправного канала в тем5 пе поступления и с растяжкой по длительности, проходят на выход устройства.

В случае поступления одиночного сигнала помехи на информационную ши- 10 ну 21, 23 и 25 устройства в состояние "1" переводится один из триггеров 1, 2 или 3. Далее логическая "1" через второй элемент ИЛИ 9, элемент

ИСКЛЮЧАК6 ЕЕ ИЛИ 13 (на втором вхо- 15 де элемента 13 — логический "0") поступает на К-вход второго счетчика

14 импульсов, разрешая последнему счет.

Емкость счетчика соответствует 20 максимальному времени рассогласования между входными сигналами.

Если в течениа этого времени на входы устройства„не поступает второй импульс, состояние первого мажоритар- 25 ного элемента не изменяется и сигнал с последнего разряда счетчика сбрасыи и вается триггер в состояние 0

Таким образом, в устройстве организовано ожидание второго сигнала и блокировка выхода, если первый принятый сигнал оказался помехой.

Устройство для мажоритарного выбо35 ра асинхронных сигналов, содержащее три D-триггера, $-.входы которых являются информационными входами устройства, D-входы соединены с общей шиной, прямые выходы соединены с соответствующими входами йервого элемента И и соответствующими входами первого мажо. рйтарного элемента, выход которого соединен с входом сброса первоГо счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход последнего разряда— с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход — с управляющим входом одновибратора, инверсный выход которого подключен к С-входу каждого триггера, а прямой выход — к выходу устройства, второй, третий и четвертый элементы И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности, в него введены второй мажоритарный элемент, второй элемент ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второй счетчик импульсов, причем входы второго мажоритарного элемента соединены с соответствующими контрольными входами устройства, а выход — с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего триггеров, выходы которых соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами первого элемента ИЛИ, причем выходы первого, второго и третьего триггеров соединены соответственно с входами второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента, а выход соединен с входом сброса второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с.шиной тактовых импульсов, выход последнего разряда которого соединен с R-входом каж-. дого триггера.