Резервированное триггерное устройство

 

IWlOtt s 4ьк . +»о иеце

6» а»а

Оп ИСАН,,ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 557479

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) ЗаявлЕно 16.05 74 (21) 2025591I 21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.05.77. Бтоллетень ¹ 17 (46) Дата опубликования описания 05.08.77 (51) М, Кл.е

Н 03 КЗ/286

Государственный квинтет

Совета Мнннатров СССР по делам иааоретеннй н открытий (53) УДК

621,374.3 (088.8) А. В. Пастухов (?2) Автор изобретения

Инсппут электронных управляющих машин (71) Заявите,ль (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ТРИП ЕРН ОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известно резервированное триггерное устройство, содержащее триггерную схему с двумя устойчивыми состояниями; плечи триггера, образован- 5 ные усилителями и логическими элементами, связаны перекрестно между собой и с блоком управления, на входы которого подаются сигналы с элементов резервирования.

Однако это устройство сложно и обеспечивает 10 только два канала резервирования.

Известно также резервированное триггерное устройство, содержащее трехканальный блок для управления, триггер "с учетверенной логикой", состоящий из восьми логических элементов И вЂ” HE, 1S входы и выходы которых соответственно соединены между собой перекрестно, а выходы каналов трехканального блока управления соединены с дополнительными входами логических элементов

И вЂ” НЕ триггера "с учетверенной логикой". 20

Это yrrpoAcrao имеет ограниченные функциональ ные воэможности.

Цель изобретения -- расширение функционированных возможностей устройства и осуществление лопт»п:ительпого уп11авлгния им. 25

Цель достигается тем, что в резервированное триггерное устройство, содержащее трехканальный блок для управления, триггер "с учетверенной логикой", состоящий иэ восьми логических элементов И вЂ” HE, входы и выходы которых соответственно соединены между собой перекрестно, а выходы каналов трехканального блока для управления соединены с дополнительными входами логических элементов И вЂ” HE триггера "с учетвереннои логикой" введен выходной логич кий элемент, состоящий из трех логических элементов И вЂ” ИЕ, соединенных последовательно с дополнительными логическими элементами И вЂ” НЕ, причем входы двух логических элементов И вЂ” HE соединены с выходами одного плеча триггера "с учетверенной логикой" а входы

t третьего логического элемента И--НЕ выходного логического блока соединены с выходами двух соответствующих логических элементов И- НЕ упомянутого триггера, причем в выходной логический элемент введены дополнительный трсхвходовой логический элемент И вЂ” НЕ;, два входя которого соединены с выходами двух логических элема пои

И вЂ” HE второго плеча упомянутого трипера. d о о третий вход соединен с источником !\(Iti(» пиI<".II ных сигналов управления, к выходу к<пор<» i»; л

557479

30

50

7ке подклю:!ены входы соотвехствутовц1х дополни" тельных логических элементов И вЂ” 11й выходного логического элемента.

На фиг. 1 изображена схема устройства с неуправлiieMsifvi прямым и неуправляемым IBIIepcным трехканальными выходки; на фиг. 2 — схема двухступенчатого логического блока, подключенного к триггеру "с учетверенной логикой", который реализует управляемый прямой и неуправляемый инверсный трехканальные выходы устройства; на фиг. 3 — схема двухступенчатого логического блока, подключенного к триггеру "с учетверенной логикой", который реализует управляемый прямой и управляемый инверсный трехканальные входы устройства.

Устройство, схема которого изображена на фиг. выполнено следующим образом. Триггер 1 подключен к трехканальному блоку управления 2 таким образом, что каждый выход 3,4 канала 5 блока управления соединен с первыми дополнительными входами 6 элементов 7 пар 8, 9 соответствующего плеча 10, 11 триггера 1; каждый выход 3,4 канала 12 блока управления соединен со входом 6 элемента 13 пары 8 и со вторым дополнительным входом 14 элемента 7 пары 9 соответствующего плеча 10, 11 триггера; каждый выход 3,4 канала 15 блока управления соединен со входом 6 элемента 13 пары 9 соответствующего плеча 10, 11 триггера 1; триггер подключен к выходам 16, 17 устройства через блок 18, содержащий элементы 19, 20, 21 ступени 22 (выходной логический элемент), входы 23, 24 каждого из которых соединены с соответствующими выходами 25, 26 соответствующей пары 8, 9 триггера, и элементы 27, 28, 29 ступени 30, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов 19, 20, 21 ступени 22, причем выходы элементов 27, 28 ступени 30 и выход элемента 21 ступени 22 являются выходом 16 устройства, а выходы элементов 19, 20 ступени 22 и выход элемента 29 ступени 30 являются выходом 17 устройства.

Двухступенчатый логический блок 31, изображенный на фиг. 2, содержит элементы 32, 33, 34 и дополнительный трехвходовой элемент 35 ступени 36 и элементы 37, 38, 39 ступени 40, причем входы 41, 42 каждого из элементов 32, 33, 34 ступени 36 соединены с соответствующими выходами 43, 44 соответствующей пары 45, 46, 47 триггера 48, выходы элементов 32, ЗЗ, 34 ступени 36 соединены со входами соответствующих элементов 37, 38, 39 ступени 40, входы 49, 50 элемента 35 ступени 36 соединены с соответствующими выходами пары 51 триггера 48, каналы входа управления 52 (источник дополнительных сигналов) соединены со входами 53 соответствующих элементов 37, 38, 35, выходы которых являются управляемым выходом 54 устройства, выходы элементов 32, 33, 39 являются неуправляемым выходом 55 устройства.

Двухступенчатый логический блок 56, изображенный на фиг. 3 содержит элементы 57 — 62 ступени И 63, элементы 64, 65 ступени 66, причем входы 67, 68 элемеита 57 ступени 6"- соединены с соответствующими выходами 69, 70 од из пар 71, 72, триггера 73, выходы 67, 68 элемента 58 ступени 63 соединены с соответствуксц ми выходами 69, 7-О Одной из пар 74, 75 триггера 73; выходы meMeнтов 57, 58 ступени 63 соединены си входами соответствующих элеменгов 64, 65 ступени 66, входы 76, 77 каждого из элементов 59 — 62 ступени 63 соединены с соответствующими выходами 69, 70 соответствующей пары 71, 72, 74, 75 триггера 73; каналы входа управления 78 соединены со входами 79 соответствующих элементов 64, 61, 62, выходы которых являются выходом 80 устройства; ка палы входа управления 81 соединены со входами 79 соответствующих элеменгов 59, 60, 65, выходы которых являются выходом 82 устройства; выходы 25, 26 пары 8 одного плеча триггера 1 соединены с соответствующими входами 83, 84 элементов 7 другого плеча, а выходы 25, 26 пары 9 одного плеча соединены с соответствующими входами 83, 84 элементов 13 другого плеча.

Устройство выполнено на элеменгах И вЂ” НЕ.

Резервированное триггерное устройство, изображенное на фиг. 1, при правильной информации на выходах 3, 4 схемы управления 2 работает следующим образом.

При поступлении с выходов З.кода «000», а с выходов 4 — кода «11 1>) триггер 1 устанавливается в прямое состояние, например в единицу.

При этом на выходах 25, 26 каждой пары8, 9 плеча 10 устанавливается код «11)), а на выходах 25, 26 каждой пары 8, 9 плеча 11 — код

«00>), В результате на выходах элементов 19, 20, 21 оказывается код «00L», на выходе 16— код «111»), а на выходе 17 — код «000)).

Аналогичным образом триггер устанавливается в инверсное состояние (нуль): при поступлении с выходов 3 кода «111)>,а с выходов 4 — кода

«000>) на выходах 25, 26 каждой пары8, 9 плеча 11 устанавливается код «1 1», а на выходах 25, 26 каждой пары 8, 9 плеча 10 — код

< 00>>. В результате иа выходе 16 оказывается код «000», а на выходе 17 — код «11».

При поступлении с выходов 3 и с выходов 4 одного и того же кода, например «111» триггер работает в режиме хранения информации.

Согласно алгоритму управления код «000» не может одновременно присутствовать на выходах 3 и 4. Отсюда очевидно, что в случае возможных ошибок одного из входных каналов 5, 12, 15 (одиночные отказы каналов) ошибка типа <<1 "» (ложная единица) не может появиться одновременно на выходах 3 и 4.

Рассмотрим работу устройства при других возможных ошибках на выходах 3 и 4.

При росгуплении с выхода 3 или 4 кода типа

«11», ще «О"» — ложный нуль, может

557479

10 !

28

25 зо

45

60 произойти ложное переключение только одного элемента 7, 13 пары 8, 9. Образовавшийся на выходах 25, 26 код типа «1"Е» поступает на входы 83, 84 элементов 7, 13 другого плеча триггера, и в соответствии с функциями И вЂ” HE на их вьгходах 25. 26 оказывается код« р>>При этом код типа «1 0:», который присутствует на выходах 25, 26 одного из плеч триггера, не может исказить коды «111)>„.«ООО» выходов 16, 17, так как он поступает на входы 23, 24 элементов

И вЂ” НБ 19, 20, 21, исправляющих входную ошибку типа «1 ». Таким образом, присутствие кода типа «1 O>) на одном из плеч триггера допустимо..

При поступлении с выходов 3 каналов 5, 12, 15 кода <(1 00» (отказ канала 5), а с выходов 4 кода «111» ошибочное переключение элементов плеча 10 происходит тогда, когда на выходах 25, 26 пары 8 плеча 11 имеется исходный код

«1L» (триггер в исходном созтоянии "нуль"), При первом срабатывании триггера сначзла на выходах 25, 26 пары 8 плеча 10 образуется код

«О"1)), а на выходзх 25, 26 пары 9 плеча 10— код « Il)>, затем на выходах 25, 26 пары 8 и пары 9 плеча 11 образуется код «1 "0». При втором срабатывании триггера на выходах 25, 26 пары 8 плеча 10 образуется код <(11>), а на выходах 25, 26 пары 9 плеча 10 сохраняется прежний код

«11», затем на выходах 25, 26 пары 8 и пары 9 плеча 11 образуется код «00». Триггер установился в "единщу".

Если с выходов 4 вместо кода «111)> поступает код «О" 11>), все элементы триггера, исключая элементы 7 плеча 11, переключаются таким же образом, как и в рассмотренном случае. При этом на выходе 25 элемента 7 плеча 11 сразу устанавливается код <(1 ». Полученное состояние триггера устойчиво и принимается также эа состояние

"единица". На выходах 25, 26 плеча 10 появляется код « I I», а на выходах 25, 26 плеча 11 — код

« I"0». Код типа «1"0», как уже отмечалось, допускается на выходах 25, 26. В результате на выходе 16 устанавливается код (

При поступлении с выходов 3 кода <(001")> (отказ канала 15), а с выходов 4 — кода (< I I I)) или «110 » устройство работает также, как при отказе канала 5, При этом после двух срабатьваний триггера на выходах 25, 26 пар 8 и 9 плеча 10 устанавливается код (<11», на выходах 25, 26 пары 8 плеча 11 — код (<00», а на выходах 25, 26 пары 9 плеча 11 — код «ОО» или «ÎI")).

Полученное состояние триггера принимается за со стояние "единица". В результате аналогичным образом на выходе 16 устанавливается код <<111», з на выходе 17 — код «000».

При поступлении с выходов 3 кода <(01+0» (отказ канала 12), а с выходов 4 — кода<.<111» или (<10"1» устройство работает следующим образом. Как и в предыдущих случаях, за исходное состояние триггера прчнимаюг состояние "нуль",т.е. нз выходах 25, 26 пар 8 и 9 плеча 11 имеется исходньгй код «11)>.

При первом срабатывании триггера сначала на выходах25.;6 пары 8 плеча 10 образуется код

«10 », а на выходах 25„26 пары9 плеча10— код «11». Затем, когда с выходов 4 поступает код <(11 1», на выходах 25, 26 пар 8 и 9 плеча 11 образуется код <(1"О». Когда же с выходов 4 поступает код «10" I», на выходах 25, 26 пары 8 плеча 11 образуется код 11, а на выходах 25, 26 пары 9 плеча 11 — код« I О».

При втором срабатывании триггера сначала на выходах 25. 26 пары 8 плеча 10 образуется код

«11», а на выходах 25, 26 пары9 плеча10 сохраняется прежний код « I I)). Затем, когда с вьгходов 4 поступает код «111», на выходах 25, 26 пары 9 плеча 10 сохраняется прежний код

«11». После этого, когда с выходов 4 поступает код «11 1», на выходах 25, 26 пар 8 и 9 плеча 11 образуется код <(OE». В случае же, когда с выходов 4 поступает код «10" 1>>, на выходах 25, 26 пары 8 плеча 11 образуется код

«0l »., а на выходах 25, 26 пары 9 плеча 11— код «1 О». Полученное после двух срабатываний состояние триггера принимается за состояние

"единица". При этом коды «01 "», « I"E), образованные на выходах 25, 26, как отмечалось, допустимы. В результате аналогичным образом на выходе 16 устанавливается код «111», а на выходе 17 — код «000».

Ошибки типа « I )) для выходов 4 и типа

«0">) для выходов 3, когда триггер переключается из состояния "единица" в состояние "нуль", исправляются так же как в рассмотренных случаях.

При этом на выходе 16 образуется код «000», а на выходе 17 — код «11 I)>.

Рассмотрим случай, когда с выходов 3, 4 поступает правильная информация, а в устройстве возникают одиночные отказы элементов. При отказах элементов 7, 13 типа 1 на выходах 25, 26 пары 8, 9 триггера 1 обрззуется код типа «10», что, как отмечалось, допустимо. При отказе типа «О"» элемента 7,13 например, плеча 10, .ошибка с выходов 25, 26 типа О поступает нз входы 83, 84 одного из элеменгов 7,13 плеча 11. В результате на выходах 25, 26 пар 8, 9 плеча 11 может возникнуть код типа «1 "G>), который допустим. Таким образом, при отказе элемента 7,13 ложного переключения состояний ("единица", "нуль") триггера не происходит. В то же воемя ошибка типа <(О» поступает одновременно на входы 23, 24 одного из элементов 19,, 20., 21 и, следовательно., на выходах 16, 17 устройства появляются коды типа

«1 0», «О" II». Такие же коды могут возникать при одиночных отказах элементов 19--21.

27 — 29. Указанные коды соответствуют одиночным ошибкам на выходах,16, 17 и исправлякл ся и последующих резервированных устройствах.

557479

10 ге

55 бО

Таким образом, при одино иых ошибках вхоцндх .<.",гнилов "; - э 1 5 либо одиночньгх отказах элеменго., устроЬс во, изображенное HB фиг. 1, фуикцчо. .гирует дрыыплььп3.

Пгнче<;;„-.щ:". лок 3 1, чзображегньгй на фиг. 2 при правильной .иц;ol,::айпи раоотает следующим образом, Бели íа, выходах 43, 44 пар 45 и 46 — код

«11». а на вьгходах 43. 44 пар 51 и 47 — код

«00», то иа выходе 53 — код <(ill», а на выход 35 -- код «ООО. > (триггер 48 .— в состоянии. например. "руль";. Если же трштер находится в противоположном состоянии, например "единица", на выходах 43„44 пар 45 и 46 — код

«00=», а на выходах 43., 44 пар 51 и 47 — код

«1I)>. В результате, если на выходе 52 код

«11L», то на выходе 53 — код «ООЕ», а на выходе 55 — код (

При одиночной ошибке на входе 52 блока 31 может возникнуть ошибка только на выходе одного из элементов 37, 38, 35 и„следовательно, на выходе 54 будет одиночная ошибка, что допустимо.

Если в блоке 31 возникают одиночные отказы элементов 32 — 35, 37 — 39, на выходах 54, 55 также возникагел одиночные ошибки.

Если ошибки возникают только на выходах 43, 44 триггера 48, то при одино шых отказах элементов триггера они могут быть типов «1"О» и (<О"-1>). При коде типа <(1 "О» ошибка исправляется элементами 32 — 35 и не проходит на выходы 53 54. Нри коде типа «О" 1», который может появиться на выходах 43, 44 только одной из пар 45, 46, 47, 51„ошйбка возникает на выходе одного из элементов 32 — 35 и, следовательно„на выходах 53, 54 могут появиться только одиночные ошибки, что допустимо.

Таким Образо л, лри одиночных ошибках входной информации либо одиночных отказах элементов блок 3 I устройство функционирует правильно.

Логический блок 56, изображенный на фиг. 3, при правильной информации работает следующим образом. Если на входе 81 имеется код «111», на выходах 69, 70 пар 71 и 72 код «11)), а на выходах 69, 70 пар 74 и 75 — код (<00>), то на выходе 80 появляется код «111 )), a на выходе 82 -- код <(000>) (триггер 73 находится, на. пример, в состоянии "нуль"). Если же тригтер 73 находится в противоположном состоянии, на выходах 69. 70 пар 71 и 72 оказывается код<(00)), а на выходах 69, 70 пар 74 и 75 — код «1 1», 8 результате, если иа входе 78 код (<111)>, то на выходе 80 код (

«11 1>).

Когда со входов 78. 81 поступают коды

-.(000)), ла соотяетствунпцих выходах 80, 82 появляются коды ((1 I 1)) .

При одиночной ошибке на входе 78 ошибка может возникнуть только на выходе одного из элементов 64, 61, 62, а при одиночной ошибке на входе 81 — только на выходе одного из элементов 59, 60, 65, В результате на выходах 80, 82 возникают только одиночные ошибки, что допустимо.

Если в блоке 56 возникают одиночные отказы элеменгов 57 — 62, 64, 65, на выходах 80, 82 появляются также одиночные ошибки.

Если ошибки возникают только на выходах 69, 70 трипера 73, то при одиночных отказах элементов триггера они могут быть типов «1 "О» и

«О"С». При коде типа «1 "О)> ошибка исправляется элементами 57 — 62 и не проходит гга выходы 80, 82, При. коде типа (<Î" 1)), который может возникнуть на выходах 69, 70 только одной из пар 71, 72. 74, 75, ошибка. появляется либо на выходе одного из элементов 60, 6., либо на выходах элементов 57, 59, либо иа выходах элементов 58, 62. и, следовательно, на выходах 80, 82 могут появиться только одиночные ошибки, что допустимо.

Таким образом, при одиночных ошибках входной информации либо одиночных отказах элементов блок 56 устройства функционирует правильно.

Формула изобретения

1. Резервированное триггерно, устройство, содержащее трехканальный блок для управления, триггер "с учетверенной логикой"„состоящей из восьми логических элементов И вЂ” НЕ, входы и выходы которых соответственно соединены между собой перекрестно, а выходы каналов трехканального блока для управления соединены с дополнительными входами логических элементов И--НЕ триггера "с учетверенной логикой", от лич аю гц е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен выходной логический элеменг, состоящий из трех логических элементов И вЂ” HE, соединенных последовательно с дополнительньгми логическими элементами И--HE, причем входы двух логических элементов И--НЕ соединены с выходами одного плеча триггера с учетверенной логикой", а входы третьего логического элемента И вЂ” НЕ выходного логического блока соединены с выходами двух соответствуюших логи. ческих элементов И--HE упомянутого триггера.

2. Устройство по л. l „о т л и ч а ю гц е е с я тем. что, с целью осугцествления дополнительного управления устройством. в выходной логический элемент введены дополнительный трехвходовый логический элемент И вЂ” НЕ„два входа которого соединены с выходами двух логических элементов И-.НЕ второго плеча упомянутого триггера. а его третий вход соединен с источником дополнительных сигналов управления, к выходу которого также подключены входы соответствуюпцих дополнительнгях логических элементов И вЂ” HE выходного логического элемента.