Резервированный счетчик импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>783994 (61) Дополнительное к авт. свид-ву р (22) Заявлено 111078 . (21) 2672764/18-21 (51)М. Кл.з

Н 03 К 21/34

Н 05 К 10/00 с присоединением заявки йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301180. Бюллетень 89 44

Дата опубликования описания 10. 12. 80 (53) УДК 621. 374.. 32 (088. 8) (72) Автор.. изобретения

Е.A.Àíòîíîâ (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности — к аппаратуре с резервированием, может быть использовано в резервированных устройствах деления частоты и счета импульсов.

По основному авт. св. Р 255990 известен резервированный счетчик импульсов, содержащий резервные счетчики, мажоритарные элементы и узлы 1О установки состояния резервных счет.чиков. Выход старшего разряда каждого резервного счетчика подключен к соответствующим входам мажоритарных элементов, а выходы мажоритарных эле- 15 ментов — к входам, узлов установки состояний резервных счетчиков. Выходы каждого иэ узлов установки подключены к установочным входам триггеров своего резервного счетчика j1) . 20

Однако, если модуль пересчета счетчиков - И большое число или низ-. ка частота поступления импульсов на входы резервных счетчиков период следования импульсов ТВт,-- - - большой интервал времени), то велик интервал времени между следующими друг за другом импульсами на выходах мажоритарных схем, равный Гэт,. и . Следовательно, йри высоком уровне помех 30 работе счетчиков возрастает вероятность сбоя более половины резервных счетчиков за время, в среднем равное

ЬЬ" .Это приводит к росту вероятности отказа резервированного счетчика в целом, так как сбои в отдельных ре.зервных счетчиках накапливаются и до момента переполнения резервных счетчиков не могут быть скорректированы интервал времени в отдельных случаях может достигать многих часов. Следовательно, рассмотренный резервированный счетчик не обесчпечивает высокой йадежности работы — высокой доотовер. ,ности выходной информации.

Делью изобретения является повышение надежности работы реэервврованно. го счетчика импульсов.

Для этого в резервированный счетчик импульсов, содержащий резервные счетчики, мажоритарные элементы и узлы установки состояний резервных счетчиков, введены формирователи, каждый иэ которых включен между выходом соответствующего резервного счетчика и входом соответствующего мажоритарного элемента, логические элементы, выход каждого иэ которых подключен ко входу соответствующего резервного счетчика, а первый вход

»»»»»»: .»»»» »%Х» .»»

783994 соединен с информационным входом устройства, и генератор импульсной последовательности, выход строба которого подключен ко вторь64 входам логических элементов, выходы импульсной последовательности — к третьим их входам, а вход — к управляющему входу устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема резервированного счетчика импульсов, На информационных входах устройства установлены логические элементы 1 - 3, выходы которых подключены ко входам резервных счетчиков 4 — б.

Выходы резервных счетчиков 4 — б соединены с входами формирователей 7

9. Выходы формирователей подключены к соответствующим входам мажоритарных элементов 10 — 12, выходы кото рых — к соответствующим узМам 13

15 устанбвки состояний разрядов резервных счетчиков 4 — б. В состав резервированного счетчика входит генератор 16 импульсных последовательностей, имеющий вход 17, выход

18 строба которого подключен ко вторым входам логических элементов 1

3, а выходы 19 импульсной последовательности — ко входам логических элементов 1 — 3. Входы 20 — 22 логи ческих элементов 1 — 3 являются информационными.

На входы 20 - 22 логических элементов 1 — 3 синхронно и синфазно подаются импульсы от источника инфор- мации и через логические элементы

3 поступают на вход резервных счетчиков 4 — б.

Рссмотрим работу устройства в случае, когда в двух резервных счетчиках, имеющих модуль пересчета Й, находится код, соответствующий числу

7 < с N,à в третьем — код 22 Ф 2, т. е. третий счетчик сбился. Очередные импульсы поступают {синхронно и син фазно) на входы 20 - 22 логических элементов 1 — 3. На вход 17 генератора 16 поступает управляющий снгнал;синхронизированный с информационными импульса»ми на входах 20 - 22. Период следования управляющих сигналов (импульсов) равен Т др . Т уды. не превосходит по величине Т >< т. е. Т„нр <

Т 8, На выходе 18 генератора 16 устанавливается сигнал, разрешающий прохождение информационных сигналов со входа 20 — 22 на вход резервных счетчиков 4 — б. Код в первом и втором резервных счетчиках изменяется на единицу и становится равным (2 +

+ 1) <й, а в третьем — (2.2 +1)< М.

После этого на выходе 18 генератора

16 вырабатывается стробирующий сиг нал, запрещающий прохождение на вход резервных счетчиков сигналов со входов 20 — 22 логических элементов 1

3. В этот же момент времени, вместе"

:.с появлением строба на выходе 18, йа" выходе 19 генератора 16 вырабатывается импульсная корректирующая последовательность, состоящая ровно из Я импульсов. Импульсы с выхода 19 генератора 16, подаются на вторые входы логических элементов 1 — 3 и появляются на входе резервных счетчиков

4 — 6.

В мОмент поступления на вход счетчиков(Н -1 -1) -го импульса корректирующей последовательности первый и второй счетчики вырабатывают сигнал переполнения (переноса), который поступает на соответствующий формирователь. Формирователи,7 и 8 резервных счетчиков 4 и 5 вырабатывают ico I5 роткие импульсы, совпадающие во вре мени, которые поступают на входы мажоритарных элементов 10 — 12. На вы;ходах трех мажоритарных элементов

10 - 12 появляются импульсы, которые

20 через узлы 13 - 15 ycTaHoBRH .состоя;ний разрядов счетчиков устанавливают все счетЧики 4 — 6 в исходное состояние (например, нулевое). Далее, на входы счетчиков 4 — б продолжают поэ, ступать остальные N- (N-2„-1)=2 Нимпуль1, сов и после прихода 8 --ro импульса, корректирующей последовательности (c выхода 19 генератора 16 через ло гические элементы 1 - 3) во всех резервных счетчиках будет записан код

/ 21+ 1/

Таким образоМ, после поступления каждого импульса на информационные входы 20 — 22, код в счетчике изменяется на единицу, а корректирующая последовательность подтверждает текущий код в двух счетчиках и корректирует сбившийся резервный счетчик.

Из приведенного описания работы резервированного трехканального счетО чика следует, что сбой в одном из ре. зервных счетчиков не может существовать в течение времени больше, чем т„„ .

Кроме того, резервированный счет43 чик импульсов, имеющий большой модуль пересчета, может состоять иэ нескольких последовательно соединенных звеньев, аналогичных изображенному на чертеже. В этом случае входы 20 — 22

$Q логических элементов 1 — 3 подключают в выходам мажоритарных элементов предыдущего звена (резервированного многоканального счетчика), а генер а.тор 16 импульсных последовательностей, является общим для всех звеньев. Входные сигналы первого звена могут быть объединены схемой мажоритарной логики," а ее выход подключей к входу 17 генератора 16. В более простом случае один из входов первого звена соециня40 ют со входом 17 генератора 16, в этом случае Т „„р = Т . Выход 18 (строба) генератора 16 подключают в этом случае к третьим входам всех логических элементов в каждом последовательно соединенйом звене, а выходов им783994 пульсных последовательностей должно чиков беэ возможности восстановления быть столько, сколько имеется различ- пРавильного коДа и йроисхоДит отказ ных модулей пересчета Й.(, где 4= 1, счетчика. к в последовательно соединенных Предлагаемый резервированный счетзвеньях (к — меньше или равно числу чик характеризуется значительно бопоследовательно соединенных звеньев). лее высокой надежностью работы. Это

Если модули пересчета всех звеньев обеспечивается тем, что сбившийся код одинаковы, то на вторые входы логичес- в любом иэ резервных счетчиков не суких элементов во всех звеньях подклю- ществует в течение времени больше, чают только выход 19 генератора 16. чем Тщр, а время Tórtð выбирается

Для правильного функционирования малым например, в пределах от неспредлагаемого резервированного счетf0 кольких микросекунд до нескольких чика выполняются следующие временные секунд ). По этой причине при высосоотношения: стробирующий сигнал на кой интенсивности сбоев в отдельных выходе 18 генератора 16 появляется РезеРвных счетчиках сбои не накапличереэ интервал времени, необходимый ваютсЯ и В любой момент ВРемени в я окончания переходного процесса 3Я большинстве РезеРвных счетчиков zyaв счетчиках после поступления очеред- нится правильный текущий код, что ного импульса на информационные вхо- обуславливает высокую достоверность ды устройства; длительность строба . выхоДной информаЦии, высокУю надежна.выходе 18 генератора 16 не превышает по величине времени Тз и, сле- 20 б трния формула изобретения довательно, период следованйя импульсов в корректирующей последователь- Резервированный счетчик импульсов ности не превышает Т / Й щ,, где по авт. св. 9 255990, о т л и ч а ю—

) (д, = ma

30 каждого из которых подключен ко вхоВ качестве формирователей 7 - 9 ду соответствующего резервного счет:может использоваться, например, диф- чика, а первый вход соединен с инференцирующая цепь, одновибратор, формационным входом устройства, и триггер. генератор импульсной последовательИз изложенного следует, что изве- З ности, выход строба которого подклюстный резервированный счетчик хара- чен ко вторым входам логических электеризуется невысокой достоверностью ментов, выходы импульсной последовавыходной информации (невысокой на- тельности - к третьим их входам, а дежностью), так как в условиях, ког- вход — к управляющему входу устройда интервал времени и Т >+ велик и 4О ства. устройство работает при высоком уров- Источники, информации, не электромагнитных помех, за время, принятые во внимание при экспертизе в среднем равное - - - может сбиt

1. Авторское свидетельство СССР ться более половины резервных счет- Р 255990, кл. Н 03 К 19/42, 1962.

783994

Составитель В.Чернышев

Техред Н. Бабурка Корректор Н Григорук

Редактор Н.Коляда

Филиал ЛИП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8570/62- Тираж 995, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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