Сдвиговое устройство

 

О П И С А Н И Е („,765879

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.07.78 (21) 2647402/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) Я. Кл з

G 11 С 19/00

Государственный комитет (53) УДК 681.32?..66 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.80 но делам изобретений н открытий (72) А вторы изобретения

В. К. Габелко и В. А. Смирнов (71) Заявитель (54) СДВИГОВОЕ. УСТРОИСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и дискретной автоматике и может быть использовано при построении цифровой аппаратуры повышенной надежности.

Известен резервируемый сдвигающий регистр, содержащий резервируемые регистры и элементы И (1) .

Недостаток устронства состоит в том, что при некоторых отказах более чем одного элемента происходит полное нарушение работоспособности регистра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является резервированный сдвигающий регистр, содержащий резервируемые регистры, элементы И и элементы ИЛИ (2).

В этом регистре входная информация независимо подается в резервируемые регистры. Исправность резервируемых регистров контролируется контрольными разрядами этого регистра, так наличие корреляционных связей между разрядами резервируемых регистров в интегральном исполнении позволяет применить косвенный контроль. Для резервирования основных разрядов используются резервные разряды.

В случае неисправности резервируемого регистра исключается считывание информации с триггера основного разряда данного регистра и используется информация резервных разрядов. В режиме контроля на контрольные триггеры данного резервируемого регистра поступает тест-программа, которая представляет собой два сигнала, устанавливающих контрольные триггеры соответственно в «О» и «l». Результат проверки расценивается как отрицательный, если хого тя бы один из контрольных триггеров не установился в состояние «1».

Резервируемый сдвигающий регистр обладает работоспособностью при отказах типа «ложный О», т. е. тогда, когда требу-! емые логические единицы не могут быть выданы и вместо них выдаются нули.

Недостатком устройства является отсутствие проверки тестируемых триггеров на отказ типа «ложная 1», т. е. на тот отказ, при котором соответствующие логические нули не могут быть выданы и вместо них выдаются единицы.

Цель изобретения — повышение надежности сдвигового регистра.

Поставленная цель достигается тем, что в сдвиговое устройство, содержащее регистры, первые входы которых соединены, кроме первого регистра, с одним из выходов генератора управляющих сигналов, другие входы регистррв соединены с выходом первого элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к входу устройства и входу первого регистра, другой вход элемента

ИЛИ соединен с другим входом генератора управляющих сигналов, вторые элементы.

ИЛИ, выходы которых соединены с одними из входов первых элементов И, третьи элементы ИЛИ, одни из входов которых соединены с выходами первых элементов И, введены вторые и третьи элементы И и элементы сравнения, входы которых соединены с первыми выходами регистров, кроме nepaom регистра, вторые выходы регистров соединены, с одними из входов вторых элементов И, другие входы которых подключены к первым выходам элементов сравнения, вторые выходы элементов сравнения соединены с другими входами первых элементов

И и первыми входами третьих элементов И, первые выходы вторых элементов И соединены с другими входами третьих элементов

ИЛИ, выходы которых соединены с выходами устройства, вторые входы третьих элементов И соединены с выходами первого регистра, выходы третьих элементов И и вторые выходы вторых элементов И подключены к входам вторых элементов ИЛИ.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Оно содержит регистры 1 i — 1 4 (на чертеже показаны только четыре регистра), генератор 2 управляющих сигналов, первый элемент ИЛИ 3, вторые элементы ИЛИ

4,— 4,, третьи элементы ИЛИ 5! — 5з, первые элементы И 6 — 6s, вторые элементы И

7 — 7 з, элементы сравнения 8 †з, третьи элементы И 9 — 9, триггеры 10 — 13 основных разрядов регистров 1 < — l * триггеры

14 — 19 контрольных разрядов регистров 1 —

i * триггеры 20 — 25 резервных разрядов, вход 26 устройства, входы 2? I — 27* 28!вЂ

28 4 29 — 29, 30 > — 30 4 31 i — 31, 32;32 „

33,— 33. 34,— 34. 35,— 35, 36,— 36. 37,—

37* 38 — 38 39 — 39 4 регистров, выходы

40 — 43 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входная информация подается независимомо в регистры 1 — 1 4 устройства. Для хранения и выдачи информации в регистрах

1 1 — 4 используются триггеры 10 — 13 основных разрядов, а также триггеры 20 — 25 резервных разрядов. Триггеры 14 — 19 используются для тестового контроля, Исправность четвертого (старшего) разряда контролируется тремя триггерами 14 — 16, исправность третьего разряда контролируется двумя триггерами 17 — 19, исправность второго разряда контролируется одним триггером 19, исправность первого радряда не контролируется. Иаличне корреляционных связей между разрядами 1 1 — 1 4 регистров в интегральном исполнении позволяет применить косвенный контроль. Количество контрольных трйггеров каждого разряда кратно весу разряда. Для резервирования основных разрядов используются резервные разряды.

Триггер основного четвертого (старшего разряда) резервируется тремя триггерами 20—

Ж 22, триггер третьего разряда — двумя триггерами 23 и 24, а триггер второго разряда — одним триггером 25, триггер первого разряда не резервируется.

Сдвиговое устройство работает следующим образом.

В режиме записи информация поступает на вход 26 независимо в каждый регистр

1 1 — 1» на их входы 30* 33з, 36 и 27 .

Для разрыва цепи сдвига от старшего к младшему разряду на входы 29 32з, 35, зо 38 подается потенциал запрета, а на входы 29 i — 29 32 i — 32!, 32 35 i, 35 35 4, 38 и 38 4 подается потенциал, разрешающий сдвиг информации. На выводы 39i — 394 подаются тактируюшие импульсы.

В режиме контроля тест-программа про2$ верки исправности регистров 1 1 — 1 4 с первого выхода генератора 2 импульс подается на входы 31 4, 34 * 34 з, 37. 37 4 и устанавливает триггеры 14 — 19 контрольных разрядов в «нуль». Со второго выхода генеращ тора 2 импульс подается на входы 33* 36

Збз непосредственно и через элемент ИЛИ

3 — на входы 30* 33з,37! . Второй импульс от генератора 2 устанавливает триггеры

14 — 19 контрольных разрядов в «1». Третий импульс с первого выхода генератора 2 поступает на входные выводы 31 * 34 з, 37 —

37 4 и устанавливает триггеры 14 — 19 в «О».

С помощью такой последовательности импульсов реализуются переходы контрольных триггеров из состояния «О» в состояние «1» и из состояния «1» в состояние «О». Таким образом, предложенное устройство сохраняет работоспособность при отказах «ложиый

О» и «ложная 1».

В случае неисправности одного из регистров l i — lq исключается считывание ин4» формации с триггера основного разряда данного регистра. При контроле сигналы с триггеров 14 — 19 подаются на один из элементов сравнения 8 — 8э, сравнивают информацию, полученную с контрольных триггеров, с информацией, полученной от генератора 2.

В случае исправности с прямого выхода соответствующего элемента сравнения 8 i—

8з на один из входов соответствующего элемента И 7 i — 7» подается разрешающий потенц1 ал, на второй его вход поступает информация, подлежащая считыванию с одного из триггеров 10 — 13 основного разряда, которая с выхода одного из элементов И 7 —

7 з через один из элементов 5 — 5з подается на соответствующий вход устройства.

При неисправности контрольных триггеров 14 — 19 с прямого выхода одного из элементов сравнения 8 < — 8 з выдается запрещающий потенциал, а с инверсного выхода— азреШающнй потенциал. разрешающий погенциал поступает на один из входов соответствующего элемента 6 1 — 6 з, на другой вход которого подается информация с выхода соответствующих элементов 4 1 — 4 и выходная информация с выходов элементов

6 1 — 6 з через соответствующий элемент 5 —

5з подается на выход устройства. Кроме того, разрешающий потенциал поступает на один из входов элементов 9> — 9 д на другие входы которых поступает информация с регистров 1 i — 1 +

Таким образом, при неисправности оегистра 1 i — 1 4 используется информация триггеров 20 — 25 резервных разрядов.

Технико-зкономический эффект данного изобретения состоит в повышении надежности устройства за счет косвенного контроля и резервирования, кратного весу разряда.

При последовательных отказах любых интегральных схем со сдвигового устройства продолжает поступать информация без потери точности. Лишь неисправность интегральной схемы, с которой снимается первый основной разряд, приводит к потере точности, в случае четырехразрядного сдвигающего регистра, порядка 6%. В случае неисправности интегральной схемы, с которой снимается первыи основной разряд для Nразрядного сдвигового устройства, потери точности будут д — 100 (%). Кроме того, .о имеется возможность контроля регистра без нарушения цикла работы.

Формула изобретения

Сдвиговое устройство, содержащее регистры, первые входы которых, кроме первого регистра, соединены с одним из выходов генератора управляющих сигналов, другие входы регистров соединены с выходом первого элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к входу устройства н к входу первого регистра, другой вход элемента

ИЛИ соединен с другим входом генератора управляющих сигналов, вторые элементы

4в ИЛИ, выходы которых соединены с одними из входов первых элементов И, третьи эле менты ИЛИ, одни из входов которых соединены с выходами первых элементов И, огличаюи ееся тем, что, с целью повышения

4$ надежности устройства, в него введены вторые и третьи элементьг И н элементы сравнения, входы которых соединены с первыми выходами регистров, кроме первого регистра, вторые выходы регистров соединены с одними из входов вторых элементов И, друзе гие входы которых подключены к первым выходам элементов сравнения, вторые выходы элементов сравнения соединены с другими входами первых элементов И н первыми входами третьих элементов И, первые выходы вторых элементов И соединены с другими входами третьих элементов ИЛИ, выходы ко торых соединены с выходами устройства, вторые входы третьих элементов И соединены с выходами первого регистра, выходы третьих элементов И и вторые выходы вторых элезв ментов И подключены к входам вторых элементов ИЛИ.

Источники информации. принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 423175, кл. Ci 11 С 19/00, 14.05.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2361286, кл. G.11 С 19/00, 17.05.76 (прототип) .

765874

Составитель А. Воронин

Редактор Т. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6518/48 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 l 3036, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4