Парафазное триггерное устройство со счетным входом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

1 1

/ ».

Ф. (22) Заявлено 040780 (21) 2951560/18-21 (5Ф) М. Кп. с присоединением заявки ¹â€”

Н 03 К 3/037 (23) Приоритет 02.10,79

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.0482. Бюллетень ¹ 14 (53) УДК 621.374.3 (088. 8) Дата опубликования описания 1504.82

Вал . Влад. Сапожников, Влад. Вла . Сапожников и В.Г. Трохов железнодорожного транспорта им. акад. В.Н. Образцо (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАРАФАЗНОЕ ТРИГГЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

СО СЧЕТНЫМ ВХОДОМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в устройствах автоматики и вычислительной техники повышенной надежности. . Известно триггерое устройство, содержащее основную и вспомогатель- ную конъюнктивные ячейки и контрольную схему (1).

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля элементов контрольной схемы, а также воз- можность появления неконтролируемых ложных выходных сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является триггерное устройство со счетным входом, содержащее нулевой и единичный входы, прямой и инверсный выходы.„ основную и вспомогательную конъюнктивные бистабильные ячейки, причем прямой выход вспомогательной ячейки подключен к первому входу основной ячейки, а инверсный выход вспомога-. телъной ячейки — ко второму входу ос" новной ячейки. Прямой выход основной ячейки подключен к прямому выходу устройства и второму входу вспо могательной ячейки, инверсный выход основной ячейки подключен к инверсному выходу устройства и к первому входу вспомогательной ячейки, нулевой вход устройства подключен к пер5 вому и второму входам вспомогательной ячейки, а единичный вход устройства — к первому и второму входам основной ячейки (2).

Недостатками известного устрой1() ства являются отсутствие контроля исправности элементов устройства и возможность появления ложного выходного сигнала при отказе его элементов °

Цель изобретения — повышение надежности за счет обеспечения обнаружения неисправностей элементов триггерного устройства и исключения появления ложного выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в парафазное триггерное устройство со счетным входом, содержащее первую вспомогательную конъюнктивную бистабильную ячейку и первую основную конъюнктивную бистабильную ячейку, прямой выход которой подключен к прямому выходу устройства, первый вход — к прямому выходу первой вспомогательной конъюнктивной бистабильной ячейки, второй вход — к единичному входу устройства, а нулевой

921048 вход устройства подключен к первому входу первой вспомогательной коньюнктивной бистабильной ячейки, введены вторая основная конъюнктивная бистабильная ячейка и вторая вспомогательная конъюнктивная бистабильная ячейка, первый вход которой подключен к инверсному выходу первой основной конъюнктивной бистабильной

:ячейки, а второй вход — к нулевому входу устройства.,первый вход второй основной конъюнктивной .бистабильной ячейки подключен к единичному входу устройства, второй вход — к инверсному выходу второй вспомогательной конъюнктивной бистабильной ячейки,. 15 прямой выход — ко второму входу первой вспомогательной конъюнктивной би-. стабильной ячейки, а инверсный выход — к инверсному выходу устройства, при этом третьи входы обеих основных 20 конъюнктивных бистабильных ячеек соединены с дополнительным входом устройства.

На фиг. 1 представлена схема парафазного триггерного устройства со счетным входом1 на фиг. 2 — принципиальная схема конъюнктивной бистабильной ячейки.

Устройство содержит первую и вторую вспомогательные конъюнктивные бистабильные ячейки 1 и 2, первую и вторую основные конъюнктивные бистабильные ячейки 3 и 4. Нулевой вход 5 устройства подключен к первому входу 6 ячейки 1 и ко второму входу 7-ячейки 2, единичный вход 8 ко второму входу 9 ячейки 3 и к первому входу 10 ячейки 4. Вход 11 устройства подключен к третьим входам

12 и 13 ячеек 3 и 4, прямой выход

14 ячейки 1 подключен к первому вхо- 40 ду 15 ячейки 3, инверсный выход 16 ячейки 2 подключен ко второму входу

17 ячейки 4, нулевой выход 18 ячейки 3 — к первому входу 19. ячейки 2, прямой выход 20 ячейки 4 — ко вто- 45 рому входу 21 ячейки 1. Прямой выход 22 ячейки 3 подключен к прямому выходу 23 устройства, а инверсный выход 24 ячейки 4 — к инверсному выходу 25 устройства. Кроме того, в устройстве содержится инверсный выход 26 ячейки 1 и прямой выход 27 ячейки 2.

Конъюнктивные бистабильные ячейки состоят из двух охваченных обратной связью элементов И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входе 5 имеется сигнал 0, на входе 8 сигнал . На выходах 25,14,16 и 18 имеется сигнал 1, а на выходах 23 и 20 — сигнал 0 . Установка устройства в исходное состояние осуществляется следующим образом.

Установка производится подачей сиг- 65 нала 0 на вход 11, когда на входе 5 имеется сигнал 0, а на входе 8 — сигнал 1 . Со входа 11 сигнал 0 подается на вход 13 ячейки 4, на вход 10 этой ячейки подается 1 со входа 8. В результате ячейка 4 устанавливается в состояние, при котором на выходе 24 имеет.ся 1, а на выходе 20 — 0 .

На оба входа ячейки 1 подаются сигналы 0 . На вход 6 сигнал 0 подается со входа 5, и на вход 21 — с выхода 20 ячейки 4. В результате ячейка 1 приходит в состояние, когда на обоих ее выходах (в том числе и на выходе 147" присутствуют сигналы 1 . С выхода 14 ячейки 1 на вход

15 ячейки 3 поступает 1, на вход

12 этой ячейки со входа 11 подается 0 . В результате ячейка 3 устанавливается в состояние, при котором на выходе 18 — сигнал 1, а на выходе 22 — сигнал 0 . На вход 7 ячейки 2 подается 0 со входа 5, а на вход 19 этой ячейки поступает 1 с выхода 18 ячейки 3. Поэтому ячейка 2 устанавливается в состояние, при котором на выходе 16 присутствует сигнал 1 .

В момент времени t„ âõoäíûå сигналы меняют свое значение: сигнал на входе 5 меняется с 0 на. 1 а на входе — 8 с 1 на 0 °

На входе 11 при этом присутствует " 1 . При появлении на входе 5 единичного сигнала на входе 6 ячейки 1.исчезает управляющий сигнал 0, на входе же 21 ячейки 1 в этот момент сохраняется сигнал 0, поступающий с выхода 20 ячейки 4. В результате на выходе 14 ячейки 1 появляется сигнал 0 .. При изменении на входе 8 сигнала с 1 ™ на 0 на вход 10 ячейки 4 поступает управляющий сигнал 0 ° В результате на выходе 20 ячейки 4 сигнал меняется с 0 на 1 . Сигнал 1 поступает на вход 21 ячейки 1.

Таким образом, на двух входах одного элемента И-НЕ ячейки 1 (вход 21 и вход, связанный по обратной связи с выходом 14) происходит изменение комбинации сигналов с 01 на 10 . При этом за счет задержки на срабатывание элемента И-НЕ на его выходе 26 сохраняется сигнал 1 .

Указанная задержка может быть уве-, личена путем использования дополнительных элементов задержки, например конденсаторов, подключенных к выходу 26 ячейки 1, которые для простоты не указаны на схеме.

Так как на входе 8 .Устройства и на выходе 14 ячейки появились сигналы 0, то они поступают на входы 9 и 15 ячейки 3, поэтому ячейка

3 приходит в состояние, при котором на ее выходах 18 и 22 присутствуют

921048

ЬО сигналы 1 . Следовательно, на выходе 18 ячейки 3 и входе 19 ячейки 2 сигнал 1 сохраняется. На входе 7 ячейки 2 сигнал изменяется с 0 на 1 . В связи с этим, ячейка 2 сохраняет свое состояние. Так как 5 на входе 17 и выходе 20 ячейки 4 присутствуют сигналы 1, то на выходе

24 ячейки 4 появляется сигнал 0 .

Таким образом, в данном такте произошло изменение сигналов на выходах 10

23 и 25 устройства с 01 на 10,что соответствует единичному состоянию парафазного триггерного устройства.

В момент времени входные сигна->S лы принимают значения 0 и 1 на входах 5 и 8 соответственно. Сигнал 0 со входа 5 устройства поступает на вход б ячейки 1, поэтому . на выходе 14 последней появляется сигнал 1 . Единичный сигнал со входа 8 поступает на вход 9 ячейки

3, поэтому на ее выходе 18 появляется сигнал 0 . На двух входах одного элемента И-НЕ ячейки 3 (вход

15 и вход, связанный по обратной связи с выходом 18) происходит одновременное изменение комбинации сигна- . лов с 01 на 10 . При этом за счет задержки на срабатывание элемента И-НЕ íà его выходе 22 сохраня- о ется сигнал 1 . Указанная задержка может быть увеличена как отмечалось выше. Нулевой сигнал с выхода

18 ячейки 3 поступает на вход 19 ячейки 2, в связи с чем на выходе 27 5 ячейки 2 появляется единичный сигнал.

На выходе 16 ячейки 2 сигнал 1 сохраняется, так как на вход 7 ячейки 2 со входа 5 устройства поступает сигнал 0 . Сигнал 1 с вы- 40 хода 16 ячейки 2 поступает на вход

17 ячейки 4. На выходе 20 ячейки 4 сигнал 1 сохраняется за счет нулевого сигнала, поступающего по цепи обратной связи с выхода 24 45 ячейки 4. Таким образом, нулевой сигнал на выходе 24 ячейки 4 сохраняется в данном такте за счет наличия единичного сигнала на входе 17 и единичного сигнала, поступающего по цепи обратной связи с выхода 20 ячейки 4 °

В момент времени t имеем на входе 5 сигнал 1, а на входе 8 сигнал 0 ° Сигнал 0 поступает на вход 9 ячейки 3, поэтому на выходе 18 появляется сигнал 1, поступающий на вход 19 ячейки 2. Единичный сигнал со входа 5 поступает на вход 7 ячейки 2, поэтому на ее выходе 16 появляется сигнал 0 . На двух входах одного элемента И-НЕ ячейки 2 (вход 19 и вход, связанный по обратной связи с выходом 16) про-, исходит одновременное изменение icoMбинации сигналов с 01 на 10 . 65

При этом за счет задержки на срабатывание элемента И-НЕ на его выходе

27 сохраняется сигнал 1 . Указанная задержка может быть увеличена описанным выше способом.

Сигнал 0 с выхода 16 поступает на вход 17 ячейки 4, в связи с чем на выходе 25 устройства появляется сигнал 1 . Так как сигнал 0 со входа 8 поступает на вход

10 ячейки 4, то на ее выходе 20 сохраняется сигнал 1 ™, который передается на вход 21 ячейки 1. В связи с этим сохраняется сигнал 1 и на выходе 14 ячейки 1. Единичный сигнал с выхода 14 поступает на вход

15 ячейки 3 и, так как на выходе 18 ячейки 3 также присутствует единичный сигнал, то на выходе 22 появляется сигнал 0 . Таким образом, в данном такте произошло изменение сигналов на выходах 23 и 25 устройства с 10 на 01,,что соответствует нулевому состоянию парафазного триггерного устройства.

В момент времени t на входе 5 появляется сигнал 0, а на входе

8 — 1 . Нулевой сигнал поступает на вход 7 ячейки 2, поэтому на ее выходе 16 появляется сигнал 1, который поступает на вход 17 ячейки 4. Сигнал 1 со входа 8 поступает на вход ячейки 4, в связи с чем на ее выходе 20 появляется сигнал 0 . На двух входах одного элемента И-HY ячейки 4 (вход 17 и вход, связанный по обратной связи с выходом 20) происходит одновременное изменение комбинации сигналов с 01 на 10 . При этом за счет задержки на срабатывание элемента И-НЕ на его выходе 24 сохраняется сигнал

1 Ф 1 1 1

Укаэанная задержка может быть увеличена описанным выше способом.

Нулевой сигнал со входа 5 поступает также на вход б ячейки 1, поэтому сигнал 1 на ее выходе 14 сохраняется. Данный единичный сигнал поступает на вход 15 ячейки 3, поэтому на ее выходе 22 сохраняется нулевой сигнал.

Устройство вернулось в исходное состояние.

Предлагаемое парафазное триггерное устройство со счетным входом обладает следующими свойствами: при отказе любого элемента устройства (исключая обрывы выходов клемм 23 и 25) оно автоматически переключается в контролируемое состояние, когда на выходах 23 и 25 появляются одинаковые сигналы 00 или 11 ; переход в контролируемое состояние осуществляется в том же такте, в котором происходит отказ, или после нескольких тактов правильной работы;

921048

Формула изобретения после отказа парафазное триггерное устройство не переключается из контролируемого состояния даже при смене сигналов на входах 5 и 8; установка устройства в исходное состояние осуществляется после его 5 ремонта нулевым сигналом, подаваемым на вход 11, когда на входе 5 имеется сигнал 0, а на входе 8 — сигнал 1 сигналы на входах 5 и 8 носят 1Q парафазный характер, т е..принимают значения 01 или 10 . При на. рушении парафазности входных сигналов триггерное устройство также переключается в контролируемое состоя- 15 ние.

В случае отказа, например, выхода 14 ячейки 1 типа 0 при нахождении устройства в исходном. состоянии нулевой сигнал поступает на вход 20

15 ячейки 3 и на выходе 23 устройст ва появляется сигнал 1 . На выходе 18 ячейки 3 появляется сигнал 0, который поступает на вход 19 ячейки 2. После того, как переход- 25 ные процессы закончатся, на выходах

23 и 25 устройства имеются единичные сигналы. При появлении единичного сигнала на входе 5 и нулевого сигнала на входе 8 состояние выходов

23 и 25 не изменится. На выходе 23 остается единичный сигнал, так как . на входе 15 ячейки 3 присутствует постоянный сигнал (в результате отказа) типа 0 . На выходе 25.остается единичный сигнал, так как на входе 17 ячейки 4 появляется нулевой сигнал, который поступает с выхода 16 ячейки 2 вследствие того, что на ее вход 17 поступает единичный сигнал со входа 5. Таким образом., указан- 40 ный отказ обнаруживается путем установления единичных сигналов на обоих выходах 23 и 25 устройства.

В случае отказа, например, выхода 24 ячейки 4 типа 0 при на- 45 хождении устройства в исходном со-, стоянии на выходах 23 и 25 появляются одинаковые нулевые сигналы. Нулевой сигнал с выхода 24 поступает па цепи обратной связи на вход элемента И-НЕ, в связи с чем íà его выходе 20 появляется единичный сигнал, который в свою очередь, поступает на.вход 21 ячейки 1 ° Наличие сигналов 1 на входе 21 и выходе 14 ячейки 1 приводит к появлению на ее выходе 26 сигнала 0, который блокирует данную ячейку. Единичный сигнал с выхода 14 ячейки 1 поступает на вход 15 ячейки 3. В результате на выходе, 22 ячейки 3 присутствует сигнал 0 ° Таким образам, указанная неисправность обнаруживается пу тем ус тановле ни я на выходах 2 3 и

25 устройства одинаковых нулевых сигналов.

Введение в парафазнае триггерное устройство сс счетным входом элементов и связей между ними обеспечивает достоверность обнаружения неисправностей элементов устройства и исключает возможность появления ложных выходных сигналов.

Парафазнае триггерное устройство со счетным входом, содержащее первую вспомогательную канъюнктивную бистабильную ячейку и Первую основную конъюнктивную бистабильную ячейку, прямой выход которой подключен к прямому выходу устройства,.первый вход — к прямому выходу первой вспомогательной конъюнктивной бистабильной ячейки, второй вход — к единич-. ному входу устройства, а нулевой вход устройства подключен к первому входу первой вспомогательной коньюнктивной бистабильной ячейки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения обнаружения неисправностей элементов устройства и исключения ложного выходного сигнала, в него введены вторая основная конъюнктивная бистабильная ячейка и вторая вспомогательная конъюнктивная бистабильная ячейка, первый вход которой подключен к инверсному выходу первой основной конъюнктивной бистабильной. ячейки, а второй вход — к нулевому входу устройства, первый вход второй основной конъюнктивной бистабильной ячейки подключен к единичному входу устройства, второй. вход — к инверсному выходу второй вспомогательной конъюнктивной бистабильной ячейки, прямой выход — к второму входу первой вспомогательной. канъюнктивной бистабильной ячейки, а инверсный выход — к инверсно- му выходу устройства, при этом третьи входы обеих основных конъюнктивных бистабильных ячеек соединены с дополнительным входом. устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

Р 362428, кл. Я 03 К 3/286, 1973.

2. Букреев И.Н., Мансуров Б.М., Горячев В.И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио, 1975, с. 85,рис. 3,7.

921048

Составитель Л. Левченко

Техред ц. Тепер . Корректор М. Демчик

Редактор М. Петрова

Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2377/72

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4