Резервируемое устройство

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, элементы И 3-8, элементы задержки 9,10, элементы ИЛИ 11-13, датчики пропадания фронта импульса 14,15, блок 16 управления переключением генераторов, блок 17 установки состояния устройства и элемент НЕ 18. Повышение надежности достигается путем контроля тактовой частоты подключенного к выходной шине генератора непосредственно на выходе устройства и одновременного контроля тактовой частоты резервного генератора с последующей реконфигурацией. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„150821

А1 (11 4 G 06 Г. 11/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4376963/24-24 (22) 08.02.88 (46) 15.09,89. Бюл. Р 34 (72) В.П,Корнеев и О.В.Ромбро (53) 681,325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 712965, кл. Н 03 К 17/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Ф 426320, кл. Н 03 К 17/02, 1974. (54) РЕЗЕРВИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля.

Цель изобретения — повышение надеж2 ности устройства. Устройство содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, элементы И 3-8, элементы задержки 9, 10, элементы ИЛИ 11-13, датчики пропадания фронта импульса 14, 15, блок 16 управления переключением ге-. нераторов, блок 17 установки состояния устройства и элемент HE 18, Повышение надежности достигается путем: контроля тактовой. частоты подключенного к выходной шине генератора непосредственно на выходе устройства и одновременного контроля тактовой частоты резервного генератора с последующей реконфигурацией. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

3 1 50821

Изобретение OTHocHTcR к автоматике и вычислительной технике и можег быть использовано в системах .автоматического управления и контроля.

Цель изобретения — повышение надежности устройства, На фиг.l приведена структурная схема устройства; на фиг,2 — функциональная схема датчика пропадания фрон- l p та импульса; на фиг.3 — функциональная схема блока управления переклю чением генераторов; на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг,5 — схема блока ус- 15 тановки состояния устройства, пример исполнения. Устройство (фиг.17 содержит синхронизированные основной 1 и резервный 2 генераторы с первого по шестой 20, элементы И 3-8, элементы 9 и 10 задержки, с первого по третий элементы ИЛИ ll — 13, первый и второй датчики 14 и 15 пропадания фронта импульса, контролирующие исправность соответственно основного и резервного генераторов и. вырабатывающие . контрольные сигналы, блок 16 управления переключением генераторов, вырабатывающий управляющий сигнал на подключение первого или второго генератора к выходной шине, блок 17. установки состояния устройства, обеспечивающий однозначную установку устройства при всяком включении питания 35 и ручное подключение основного генератора к выходной шине по желанию оператора, и элемент HE 18. Кроме того, на фиг.l обозначены входы и выходы 19-23. 40

Каждый из датчиков пропадания фронта импульса (фиг,") содержит удвоитель 24 тактовых фронтов, а также первый 25 и второй 26 формирователи импульсов, 45

На фиг.3 обозначены первый 27 и второй 28 элементы И, первый элемент

HE 29, первый 30 и второй 31 элементы ИЛИ, второй элемент НЕ 32 и третий элемент И 33. 50

Блок установки состояния устройства (фиг.5) может содержать замыкающий ключ 34, первый 35 и второй 36 нагрузочные элементы, запоминающий элемент 37 и генератор 38 одиночных импульсов, Устройство работает следующим образом.

Если генераторы 1 и 2 (фиг.4а,б) исправны, то сигналы с их выходов через соответствующие элементы 9 и 10 задержки, элементы И 5 и 8, элементы ИЛИ 12 и 13 поступают на входы датчиков 14 и 15 пропадания фронта импульса и вызывают на их выходах сигналы с уровнем "1", поступающие на первый 19 и второй 20 входы логического блока, При включении питания сигнал на выходе блока 17 установки соответствует уровню "0" в течение времени, определяемого параметрами блока 17, а затем переходит в состояние "1" (фиг.4ж). !

Сигнал с уровнем "0", поступая с выхода блока 17 установки на вход

23 блока 16 управления, вызывает появление сигнала с уровнем "1" на выходе элемента НЕ 32 (фиг.4л), который через элемент ИЛИ 31 поступает на вторые входы элементов И 28 и 33, На первый вход. элемента И 28 поступает сигнал с уровнем "1" с входа 19 бло-. ка 16 управления от датчика 14 пропадания фронта импульса (фиг.4и), создавая на третьем входе элемента

ИЛИ 31 сигнал с уровнем "1" и сохраняя на его выходе сигнал "1" независимо от сигнала на его других входах (фиг.4ж, з).

Через интервал времени, определяемый параметрами блока 17 установки на его выходе возникает сигнал с уровнем "1", поступающий на вход 23 блока 16 управления и через элемент

ИЛИ 30 на второй вход элемента И 27 и первый вход элемента И 33 (фиг.4н).

Так как на первый вход элемента И 27 с входа 19 блока lб управления также поступает сигнал с уровнем "1", то на его выходе фактически формируета ся сигнал "1" (фиг.4м), удерживая вход элемента ИЛИ 30 в единичном состоянии независимо от сигналов на его остальных входах,(фиг. 4к л) Таким образом, на оба входа элемента

И 33 поступают сигналы с уровнем "1" (фиг.4н, о), вызывая появление сигнала с уровнем "1" на выходе блока

16 (фиг..4п), Этот сигнал непосредст" венно поступает на второй вход элемента И 3, а сигнал, прошедший через элемент НЕ 18, вызывает появление "0" на втором входе элемента И 4, не позволяя сигналу с выхода резервного ге!

508214 нератора 2 пройти на вход элемента

ИЛИ 11. Сигнал с выхода основного генератора 1 через элемент И 3 и элемент ИЛИ 11 поступает на выход устройства (фиг,4р) и через элемент И 6 и элемент ИЛИ 12 проходит на датчик

14 пропадания фронта импульса, который контролирует исправность генератора 1 непосредственно на выходе устройства. Сигнал резервного генератора 2 поступает на контролирующий его исправность датчик 15 пропадания фронта импульса через элемент

10 задержки, элемент И 8 и элемент

ИЛИ 13.

В случае отказа основного генератора 1 на выходе датчика 14 пропадания фронта импульса формируется сигнал с уровнем "0" (фиг,4г), поступа- 20 ющий на первый вход 19 блока 16 управления и на выход 21, что соответствует сигналу "Авария основного генератора". Сигнал "0" с входа 19 блока 16 управления поступает на 25 первые входы элементов И 27 и 28 и вызывает появление сигнала "0" через элемент ИЛИ 31 на втором входе элемента И 33 (фиг,4о, момент t ), а следовательно, и на выходе блока

16. Этот сигнал вызывает появление

« 0" на втором входе элемента И 3 и

"1" на втором входе элемента И 4, отключая ст выходной шинь| неисправный генератор 1, а через элемент И 4 и

35 элемент ИЛИ 11 без потери тактового фронта на выходе появляется сигнал резервного генератора. 2 (фиг,4р, момент t ). Сигнал на вход датчика 15 пропадания фронта импульса, кочтро- 40 лирующего исправность резервного генератора 2, поступает через элемент

И ? и элемент ИЛИ 13 непосредственно с выхода устройства. Вход датчика 14 пропадания фронта импульса, контро- 45 лирующий исправность основного генератора 1, теперь подключен к выходу генератора 1 через элемент 9 задержки, элемент И 5 и элемент KIH 12, 30

При восстановлении работоспособности генератора 1 на выходе датчика

14 пропадания фронта импульса восстанавливаются сигналы "1", однако это не вызывает изменения выходного блока 16 (фиг.4п, момент t ), так как сигнал на втором входе элемента И 28

1 удерживает схему в предыдущем состоя нии. Так как момент подключения ис- . правного генератора 1 к устройству случаен, то на выходе датчика 14 пропадания фронта импульса может сформироваться короткий сигнал ложной аварии, Это обусловлено принципом работы датчика, а именно". сигнал тактовой частоты от генератора 1 через элемент 10 задержки, элемент И 5 ..и элемент ИЛИ 12 поступает на удвоитель 24 тактовых фронтов, а с его выхода— на вход для запускающего сигнала генератора 25, вызывая его срабатывание и по переднему, и по заднему фронтам сигнала тактовой частоты, При этом на.выходе генератора 25 формируются импульсы длительностью (0,9+0,05)Т/2 где Т вЂ” период сигнала тактовой частоты. Сигнал с выхода генератора 25 поступает на вхоц для запускающего сигнала генератора 26, который запускается по положительному фронту поступающего сигнала. На выходе генератора 26 формируется импульс длитель— ностью (1,1 0,05)Т/2. Если за это время на запускающий фронт поступает очередной положительный фронт сигнала, то осуществляется перезапуск генератора 26 (фиг,4г) и на выходе сохраняется сигнал с урозн".ì "1", Следовательно, при пропаданич с;-гнала тактовой частоты через время (1,1+0,05)Т/2 после прохождения последнего фронта тактового сигнала на выходе датчика пропадания тактового фронта формируется сигнал аварии с уровнем "0", Для подключения генератора 1 к выходной шине необходимо вручную запустить блок установки, чтобы обеспечить на его вьгходе появление сигнала с уровнем "0, а по истечении времени, обусловленного параметрами блока установкиъ — "111

Если происходит отказ генератора

2, то на выходе цатчика 15 пропаца— ния фронта импульса появляется сиг-.-нал с уровнем "0", Поступая на вход

20 блока 16 и пройдя через элемент

HE 29, он вызывает появление сигнала

"1" на первых входах элементов ИЛИ

30 и 31, а следовательно, и на обоих входах элемента 11 33, вызывая безус— ловный сигнал "1 на выходе блока 16.

Пройдя через элемент НЕ 18 и поступая на второй вход элемента И 4, он осуществляет надежное отключение неисправного генератора 2 от выходной шины. Сигнал "1, поступ:.ющий на второй вход элемента И 3, позво1508214 ляет без потери тактового фронта подключить генератор 1 к выходной шине (фиг.4р, момент t>), Блок 17 установки работает следую5 щим образом..Включение питания схема воспринимает как подачу эапускающего положительного фронта. На выходе генератора 38 формируется положительный импульс, длительность которого определяется параметрами времязадающей цепи на элементах 36 и 37, по окончании которого на выходе устанавливается сигнал с уровнем "О".

Сигнал с инверсного выхода генерато- 15 ра 38 поступает на вход 23 блока 16 управления. С помощью ключа 34 вручную можно осуществить повторный saпуск генератора 38. При этом на выходе блока 16 появляются сигналы, 20 благодаря которым сигнал исправленного после аварии основного генератора 1 может быть вновь подключен к выходной нине, На генераторы 1 и 2 накладывают- 25 ся следующие требования: они должны быть синхронизированы внешним сигналом (показано пунктиром на фиг,1); сигнал тактовой частоты на их выходах должен иметь скважность, близкую ЗО к двум, Генераторы 1 и 2 могут быть выполнены в виде. устройств с фазовой автоподстройкой частоты. Скважность, близкая к двум, может быть обеспечена симметричным ограничителемм.

Увеличение надежности достигается путем контроля тактовой частоты подключенного к выходной шине генератора непосредственно на выходе уст- 4О ройства и. одновременного контроля тактовой частоты резервного генератора, а также осуществления переключения с основного генератора на резервный при отказе основного генера-. 45 тора беэ пропадания тактового фронта, благодаря чему обеспечивается непрерывность тактового сигнала, а следовательно, исключается потеря информации. При восстановлении неисправ- 5О ного генератора предусмотрена возможность возврата в первоначальный штатный режим работы также без пропадания тактового фронта с помощью ручного перезапуска схемы. 55

": Ф о р м у л а и з. о б р е т е н и я

1, Резервируемое устройство, со-, держащее с первого по третий элементы

И, элемент ИЛИ, элемент HI . > основной

-и резервный генераторы, входы управления синхронизацией которых являют- ся одноименным входом устройства, а выходы соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента

ИЛИ, выход которого является выходом синхронизации устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены с четвертого по шестой элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки„ первый и второй датчики пропадания фронта импульса, блок управления переключением генераторов и блок установки состояния устройства, выход которого соединен с входом установки блока управления переключением генераторов, выходом непосредственно подключенного к второму входу первого и к .первым входам четвертого ,и шестого элементов И,. а через элемент НŠ— к первым входам третьго и пятого элементов И и к второму входу второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов Vi, выходами. соответственно подключенных к первым входам второго и третьего элементов HJIVi, вторыми входами подключенных к выходам третьего и шестого элементов И соответственно, а выходами соответственно — к входам первого и второго датчиков пропадания фронта импульса, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу управления переключением резерва блока управления переключением генераторов и является соответ" ствующим выходом индикации устройства, выход основного генератора че рез первый элемент задержки, а выход резервного генератора через второй элемент задержки подключены к вторым входам третьего и шестого элементов

И соответственно.

2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я. тем, что датчик пропадания фронта импульса содержит последовательно соединенные удвоитель тактовых фронтов, первый и второй формирователи импульсов, вход датчика пропадания фронта импульса подсоединен к входу удвоителя тактовых фронтов, выход второго формировате1508214 ка.

Фиг.3 ля импульсов является выходом датчика пропадания фронта импульса.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что. блок управ- 5 ления переключением генераторов содержит первый и второй элементы НЕ, с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первые входы первого и, второго элементов И сое- 1р динены с первым входом управления переключением резерва блока, второй вход управления переключением резерва которого через первый элемент HF. .соединен с первыми входами первого и 15 второго элементов ИЛИ, а вход установки блока соединен непосредственно с вторым входом первого элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ с вторым входом второго элемента ИЛИ, третий 20 вход которого и третий вход первого элемента ИЛИ соединены с выходами соответственно второго и первого элементов И, выход первого элемента

ИЛИ соединен с вторым входом первого 25 и с первым входом третьего элементов И, выход второго элемента ИЛИ подключен к вторым входам второго и третьего элементов Vi выход третьего элемента И является выходом бло4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок установки состояния устройства содержит замыкающий ключ; первый и второй нагрузочные элементы, запоминающий элемент и генератор одиночных импульсов, выход которого является выходом блока, вход запуска подключен через первый нагрузочный элемент к шине питания, а через замыкающий элемент— к шине нулевого потенпиала, первый и второй входы установки соединены через запоминающий элемент, а второй вход установки через второй нагрузочный элемент подключен к шине питания устройства.

1508214 tf

Фиг.O

Составитель И,Алексеев

Редактор А.Огар Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Заказ 5541/50 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. ar p

tt tl

Гага ина 101