Резервированный формирователь тактовых импульсов Советский патент 1984 года по МПК H05K10/00 H03K5/01 

00

со

4

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежных формирователей тактовых импульсов для устройств вычислительной и импульсной техники.

По основному авт. св. № 607356 известен резервированный формирователь тактовых импульсов, содержащий основной и резервный генераторы, блок выделения импульсов основного генератора, содержащий элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ, НЕ, селекторы переменной составляющей сигналов и фиксаторы уровня, выход основног о генератора подключен к первому входу элемента И-НЕ через первый селектор переменной составляющей сигнала, фиксатор уровня и первый элемент НЕ, к первому входу элемента ИЛИНЕ через второй элемент НЕ, второй селектор переменной составляющей, второй фиксатор уровня и третий элемент НЕ, выход резервного генератора через третий селектор переменной составляющей сигналов, и третий фиксатор уровня подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИНЕ 1.

Недостатком этого формирователя является то, что при возникновении отказа в основном генераторе переключение на резервный генератор происходит в произвольный момент времени, что может привести к появлению на выходе формирователя вырожденных импульсов, так как генераторы в общем случае независимы, т.е. фазовый сдвиг между их выходными сигналами может быть произвольным и переменным во времени. Под вырожденными импульсами понимаются импульсы, длительность которых недостаточна для надежного срабатывания схем, на которые подаются выходные сигналы формирователя тактовых импульсов. Появление на выходе формирователя вырожденных импульсов приводит к возникновению сбоев, которые могут вызвать отказы в устройствах, синхронизируемых резервированным формирователем тактовых импульсов, что в значительной мере снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение надежности известного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный формирователь тактовых импульсов введены первый и второй триггеры, элемент И, элемент задержки и коммутатор причем установочный вход первого триггера соединен с выходом элемента И, входы которого подключены к выходам второго и третьего элементов НЕ, а счетный вход - к выходу элемента задержки и первому информационному входу коммутатора, установочный вход второго триггера соединен с выходом первого триггера, с вторым информационным и первым управляющим входами коммутатора, а счетный вход - с выходом третьего фиксатора уровня сигналов и с третьим информационным входом

коммутатора, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго триггера. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит основной 1 и резервный 2 генераторы, первый элемент НЕ 3, первый 4, второй 5 и третий 6 селекторы переменной составляющей сигнала, первый

7, второй 8 и третий 9 фиксаторы уровней сигналов, второй 10 и третий 11 элементы НЕ, первый 12 и второй 13 элементы И-НЕ, первый 14 и второй 15 триггеры, элемент И 16, элемент 17 задержки и коммутатор 18. На фиг. 2 обозначены: а - сигналы на

выходе второго элемента И-НЕ 13, б - сигналы на выходе элемента задержки 17, в сигналы на выходе фиксатора уровня 9, г - сигналы на выходе первого триггера 14, д - сигналы на выходе второго триггера 1,5,

Q е - сигналы на выходе коммутатора 18. Выход основного генератора 1 подключен к первому входу элемента И-НЕ 12 и к первому входу элемента И 16 через первый селектор 4 переменной составляющей сигнала, первый фиксатор 7 уровня сигнала,

5 второй элемент НЕ 10 и к первому входу второго элемента И-НЕ 13 и второму входу элемента И 16 через первый элемент НЕ 3, второй селектор 5 переменной составляющей сигнала, второй фиксатор 8 уровня сигнала, третий элемент НЕ 11, а выход резерв0 ного генератора 2 через третий селектор переменной составляющей 6 и третий фиксатор 9 уровня сигнала подключен к второму входу первого элемента И-НЕ 12, счетному входу второго триггера 15 и к третьему информационному входу коммутатора 18, вы5 ход первого элемента И-НЕ 12 подключен к второму входу второго элемента И-НЕ 13, выхо которого соединен с входом элемента задержки 17, а выход элемента задержки 17 соединен с первым информационным вхо0 дом коммутатора 18 и со счетным входом первого триггера 14, установочный вход которого подключен к выходу элемента И 16, а выход - к второму информационному и первому управляющему входам коммутатора 18 и к установочному входу второго триг5 гера 15, выход которого соединен с вторым управляющим входом коммутатора 18. Устройство работает следующим образом В исходном состоянии работают оба генератора 1 и 2. На выходе элемента И-НЕ 13 выделяются импульсы основного генератора 1 (фиг. 2а), которые задерживаются далее элементом задержки 17 (фиг. 26) на время, равное одному периоду тактовых импульсов. Выходной сигнал генератора 2 (фиг. 20) в общем случае имеет фазовый

J сдвиг относительно выходного сигнала основного генератора. При работе генератора 1 его выходные сигналы поступают в противофазе на элемент И 16, на выходе которого при этом всегда будет уровень «О.

Этим сигналом триггер 14 устанавливается в нулевое состояние, когда на его выходе появляется низкий потенциал (фиг. 2г), устанавливающий, в свою очередь, триггер 15 в нулевое состояние (фиг. 2(). При поступлении на управляющие входы коммутатора 18 низких потенциалов с выходов триггеров 14 и 15 коммутатор 18 пропускает на выход информацию с первого информационного входа, т.е. задержанные на элементе 17 сигналы генератора 1 (фиг. 2е).

При отказе основного генератора 1 (фиг. 2а) переменные составляющие его сигналов перестают поступать на входы фиксаторов 7 и 8, на их выходах устанавливаются низкие уровни сигналов, которые инвертируются элементами НЕ 10 и 11 в высокие уровни. При поступлении этих сигналов на элемент И 16 на его выходе появляется уровень «1, который переводит триггер 14 в счетный режим. Когда на счетном входе триггера 14 появится положительный фронт первого же импульса задержанного сигнала генератора 1 (фиг, триггер установится в единичное состояние, т.е. на его выходе появится уровень «1 (фиг. 2г), который устанавливает триггер 15 в счётный режим. При появлении на первом управляющем входе коммутатора 18 уровня «1 с выхода

триггера 14 коммутатор подключает на выход второй информационный вход, на котором присутствует высокий уровень с выхода триггера 14. Когда на счетном входе триггера 15 появится положительный фронт первого же импульса сигналу генератора 2 (фиг. 2в), этот триггер установится в единичное состояние, т.е. на его выходе появится уровень «1 (фиг. 2). При появлении на обоих установочных входах коммутатора 18 высоких уровней с выходов триггеров 14 и 15 коммутатор 18 подключит на выход третий информационный вход, на котором присутствует сигнал с выхода генератора 2 (фиг. 2е).

Таким образом, в формирователе при переключении с основного генератора на резервный исключается возможность появления на выходе вырожденных импульсов. Появление на выходе формирователя первого импульса после переключения, длительность которого больше длительности тактовых импульсов на величину, равную разности фаз сигналов основного и резервного генераторов, не приводит к появлению сбоев в устройствах, синхронизируемых данным резервированным формирователем тактовых импульсов.

РЕЗЕРВНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ по авт. св. № 607356, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит первый и второй триггеры, элемент И, элемент задержки и коммутатор, причем установочный вход первого триггера соединен с выходом элемента И, входы которого подключены к выходам второго и третьего элементов НЕ, а счетный вход - к выходу элемента задержки и к первому информационному входу коммутатора, установочный вход второго триггера соединен с выходом первого триггера, с вторым информационным и с первым управляющим входами коммутатора, а счетный вход - с выходом третьего фиксатора уровня сигналов и с третьим информационным входом коммутатора, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго триггера.

иП