Устройство для мажоритарного выбора сигналов Советский патент 1983 года по МПК G06F11/18 H05K10/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено- для использования в информационных и управляющих системах.

Известно устройство для мажоританого выбора сигналов, содержащее реэервйрованныег каналы, мажоритарный элемент, сх&ал сравнения, индикатор и переключающие элементы .

Однако рассогласование Фронтов входных сигналов во времени приводит к отключенною резервируемых каналов , а рассогласование Фронтов и наличие звона - к искажению выходного сигнала и отключений каналов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устроство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее компараторы, первый вход каждого из которых соединен с выходом мажоритарного элемента, второй вход - с соответствующим информационным входом устройства, а выход - с соответствующим входом индикатора, и переключающие элементы, первый и второй вход каждого из которых подключены ко второму входу и выходу соответствующего компаратора, выходы - ко входам мажоритарного элемента, а вход - к выходу соответствувмдего элемента ИЛИ, входы которых подключены к первым входам других переключакнцих элементов и входам блока выделения строба другими входами соединенного с информационными входами устройства, а выходом - с третьими входами компараторов С2 3.

Однако рассогласованность фронтов сигнала в-сочетании со звоном ведет к появлению сигналов на выходе указанного устройства, та как по принципу его действия сигнал сначала появляется на выходе, а уже затем воздействует на компаратор, : причем появление сигнала только с одного канала сразу же выводит этот канал из дальнейшей работы, что в.; дальнейшем снижае достоверность приема информации.

Цель изобретения - повьпиение помехоустойчивости устройства.

Для достижения цели в устройство, содержащее резервируемые блоки и мажори гарный элемент, введены второй мажоритарный элемент, тактовый генератор, сдвиговый регистр, группу первых элементов И, ; группу вторых элементов И,. третий элемент И, первые триггеЕяд и вторые триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с выходами вторых элементов И группы, первые входы каждого из которых подключены к инверсным выходам первых триггеров, информационные входы которялх подключены к шине нулевого уровня, а установочные входы соответственно к выходам первых элементов И группы, первые входы которых подключены к выходу первого разряда сдвигового регистра, а вторые входы - соответственно к вУходам. резервируемых блоков и к входам первого мажоритарного элемента, выход которого соединен с входом управления режимами сдвигового регистpa, вход синхронизации которого подключен к выходу тактового генератора, вход параллельной записи первого разряда - к шине постоянного единичного уровня, последовательный вход и вход параллельной записи второго разряда - к шине постоЯН31ОГО нулевого уровня, а выход второго разряда - к первому входу третьего элемента И, к вторым входам

вторых элементов И группы и к синхронизирующим входам вторых триггеров, выходы каждого из которых подключены к входам второго мажоритарного элемента, ;выход которого связан с вторым входом третьего элемента И, соединенного выходом с выхо-, дом устройства. .;

На фиг. 1 приведена структурная схема предложенного устройства; на фИг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит резервируемые блоки 1-3, мажоритарные элементы 4 и 5,тактовый генератор б, сдвиговый регистр 7, группу первых эле-.

ментов И 8-10, группу вторых элементов И 11-13, третий элемент И 14, первые триггеры 15-17, вторые триггеры 18-20, выход 21 устройства. Для правильногофункционирования

устройства необходимо, чтобы соблю- , далось соотношение

. . .

где период следования импульсов

тактового генератора, ty - длительность входных сигналов.

Устройство работает следукяцим образом.

В исходном состоянии при отсутствии сигналов в резервируемых блоках 1-3 устройства на вход управления режимами регистра 7 с выхода мажоритарного элемента 4 поступает нулевой уровень, и регистр находится в режиме последовательного приема информации. Так как на синхровход регистра непрерывно поступают сигналы тактовой частоты с генератора б и информационный вход регистра подключен на шину постоянного нулевого уроедя сигнала; то оба разряда сдвигового регистра принимают -: состояние О, тем саюлм блокируется на группе первых элементов И 8-10 прохождение сигналов информации. Совпадение сигналов с двух любых резервируемых блоков на входах магжоритарного элемента 4, вызывает изменение уровня сигнала на его выходе и соответственно на входе управления режимами регистра 7 (см. фиг. 2). Регистр 7 переводится в ре жим параллельной записи и очередным перепадом тактового cигнjaлa на синхровходе с нулевого уровня на ед ничный записывается состояние парал лельных информационных входов, на к торые постоянно подклк чены: шина по тоянного единичного уровня сигнала на первый разряд и шина постоянного нулевого уровня сигнала - на второй Сигнал единичного уровня с выхода первого разряда регистра разбло:иру ет прохождение сигналов на входы ус тановки в состояние 1 перных триг геров 15-17, единичные плечи которы подключены ко входам мажоритарного элемента 5. На выходе мажоритарного элемента 5 формируется сигнал, но н выход устройства 21 не поступает, так как блокируется нулевым уровнем сигнала с;выхода второго разряда регистра на третьем элементе И 14. Окончание действия сигналов с двух любых резервируемых блоков вызывает изменение режима-работы реги стра с параллельного на последовательный. Регистр сдвигается по очередному логическому перепаду на синхровходе и его первый разряд принимает состояние О, а второй . Сигнал единичного уровня с выхода второго разряда регистра pai3pe шает на .элементе И 14 прохождение сигнала с выхода мажоритарного элемента 5 на выход устройства 21, одн временно подается разрешающий уровень сигнала на группу втоЕжлх элементов И И 13 и состояние О триг гера первых Ti HrrepoB неисправного резервируемого блока вызывает устаВовку ооответствуквдего триггера индикатсфа отказа вторых триггеров ;18-20 .- , . . , , ., По следующему перепаду на синхро входе второй разряд реткс ра приниМает состряние О, причем при изменений на его выходе сигнала с единичного уровня на нулевой устанавливаются в исходное О состояние первые триггерял 15-17, так как на их информационных входах постоян но присутствует уровень логического ; О. Таким образом, схема позволяет осуществлять мажоритарный выбор сигналов, имеющих звон и рассогласование фронтов во времени, а также препятствует прохождению помехи, наводимой сразу по двум резервируемым блоком, на выход устройства, если ее длительность не превьяиает сум мы задержек на срабатывания мажоритарного элемента, записи в ре гистр, срабатывания первых триггеров. При этом значительно уменьшается вероятности) прохождения помехи на выход устройства, если ее длительность меньшое периода следования импульсов с тактового генера:тора, вследствие того, что запись в регистр может произЬодиться только в мсжеиты перепада уровня тактового сигнала. . технико-экономические п|реимущест1ва предлагаемого устройства по сравHeijHiQ с базовым заключается в следующем: помехоустойчивость предлагаемого устройства выше, так как в базовом появление кратковременны:: им пульс{шас помех по дВ1 резервируемым блокам вызывает выработку ложного сигнала на выходе, Искажение сигналов на входе устройства и одновременное рассогласование их фронтов при 3одит в базовом устройстве к дроблению выходного сигнапа, что исключается в дредлаrai uiOM, в бё1эовом устройстве; при wbotojsjs из строя одного резервнруемогр блока фиксируется только сам факт неисправности бен указания номера отказавшего резервируемого блока, в предлагаемом - неисправность локализуется с точностью до одного резервируемого блока. Кроме того, надежность предлагаемого устройства выше за счет меньшего количества примененных элементов и связей между ними, устройство удобно в эксплуатации, так как визуально с по кнцью индикации можно dnpeделить неисправность с точностью до одного резервиру лрго блока. При этомза счет повышения помехоустойчивости погашается коэффициент готовности аппарату|ха к работе, а за счет уменьшения количества элементов уменьвкаотся габаритные размеры предлагаемого устройства и уменьШается в 1,6 раза его стоимость.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА СИГНАЛОВ, содегжащее резервируемые блоки и первый мажори- тарный элемент, от ли ч а ющ ее с я тем,что, с целью повышения. помехоустойчивости устройства, оно содержит второй мажоритарный элемент, тактовый генератор, сдвиговый регистр , группу первых элементов И, группу вторых элементов И, третий элемент И, первые триггеры и вторые-триггеры, установочные входы которых соединены соответственно с выходами вторых элементов и группы, первые входы каждого из подключены к инверсным выходам первых триггеров, информационные входы которых подключены к шине нулевого уровня, а установочные входы - соответственно к выходам первых элементов И группы, первые входы которых подключены к выходу первого раэ1 ряда сдвигового регистра, а вторые входы - соответственно к выходам резервируемыхГблоков и к входам первого мажоритарного элемента, выход которого соединен с входом управления режимами сдвигового регистра вход синхронизации которого подключен к выходу тактового генератора, вход параллельной записи первого разряда - к шине постоянного единичного уровня, последовательный вход и вход параллельной записи второго | разряда - к шине постоянного нулевого уровня, а выход второго разряда к первому входу третьего элемента И, к вторым входам элементов И группы и к синхронизирующим ВХОДс1М вторых триггеров, выходы каждого из которых подключены к входам второго мажоритарного элемента, выход которого связан с вторым входом третьего элемента. И, соединеннЪго вы ходом, с выходом устройства. 00 го