Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть не-, пользовано в цифровых многоканальных системах повышенной надежности. Известно устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее резервируемые каналы, каждый из которых имеет три11 геры хранения, единичные входы которых являются входами устройства, а также мажоритарные элементы, элементы И, ИЛИ-НЕ, элементы сравнения и другие, необходимые для мажоритации и синхронизации входных сигналов }. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее компараторы, первые входы которых соединены с выходом мажоритарного элемента, вторые входы - с соответствую. щими входами устройства, третьи входы - с выходом блока выделения строба, входы которого подключены к информационным и тактовым входам, к информационным входам подключены также входы элементов ИЛИ и переключаемых элементов, выходы Которых связаны .с входами мажоритарного Элемента, вторые входы переключаемых элементов соединены с выходами элементов ИЛИ, а третьи входы - с выходами соответствующих компараторов и входами индикаторов, причем каждый компаратор содержит элемент фиксации состояния соответствующего канала 2. Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие того, Что его применение в многоканальных системах с высоким быстродействием при максимальной задержке (или опережении) одного из каналов относительно двух других и обработка информационных сигналов в системе осуществляются при использовании информации только двух Каналов, без ожидания прихода инфцрмационных сигналов третьего канала. Снижению надежности устройства способству,ет также наличие в цепи прохождения информационного сигнала с входа устройства к мажоритарному элементу дополнительных элементов ИЛИ и переключающих элементов, управляемых блоком компараторов. Цель изобретения - повыщение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для мажоритарного выбора асинхронных сигналов, содержащем в каждом из трех каналов триггер хранения, Р-ВХОД которого является информационным входом данного канала, а выход соединен с первым входом мажоритарного элемента и первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента и первому выходу данного канала, в каждый канал введены | риггер управления, элемент НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЁЕ-ИЛИ, элемент И-НЁ. первый, и третий элементы ИЛИНЕ, причем в каждом канале выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и вторым, вых( дом данного канала, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является первым стробирующим входом данного канала, а выход подключен к S-входу триггера управления, Rвход которого соединен с щиной «Уста-; -новка О, а выход - с входом элемента НЕ и управляющим входом триггера хра-, ){ения, выход элемента НЕ соединен с пер- , вьш входом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого является вторым стробирующим входом канала, а выход соединен с, первым входом элемента ИСКЛЮ.ЧАЙЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого является третьим стробирующим входом канала, а выход подключен к С-входу триггера хранения, выход элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента , первый и второй входы элемен та И-НЕ подключеиы к выходам инверторов соседних каналов, а второй и третий входы мажоритарного элемента - к первым входам мажоритарных элементов соседних каналов. На фиг. 1 изображена функциональная схема канала предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема соединения трех каналов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства. Устройство состоит из трех кагналов I, каждый из которых содержит триггер 2, хранения, мажоритарный элемент 3. элемент 4 сравнения, выполненный на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ-НЕ, триггер 7 управления, элемент НЕ 8, третий элемент ИЛИ-НЕ 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, элемент И-НЕ 11, информационный вход 12, выход 13 и входы 14 и 15 мажоритарных связей, выход 16 и входы 17 и 18 междуканальных связей, стробируюшие входы 19-21, информационные выходы 22 и 23 канала I. В основу работы устройства положена фиксация информации двумя стробами, раз несенными во времени. Устройство работает следующим образом... Информация, поступив в каждый из каналов 1 через вход 12, фиксируется в каждом канале 1 иа триггере 2 с помощью первого строба фиксации, приходящего в канал 1 на вход 21. Фиксация информации производится высоким уровнем на Свходе, что соответствует низкому уровню на управляющем входе О триггера 2, ко-; торый поступает с единичного выхода обнуленного триггера 7 управления RS-типа. После фиксации первым стробом произво3.11152554 дится контроль состояния каждого канала.нала. Второй строб фиксаций пт-тупает 1 с помощью элемента 4 сравнения.в каждый из каналов I через время, равное При наличии во всех каналах I в мо-времени максимально Возможной рассинмент фиксации синхронной информациихронизации каналов I (tpactn ax) после оконна выходе элемента 4 во всех каналах I jчания первого строба фиксации. Следовапоявляется низкий уровень, который по-тельно, к моменту второй фиксации на.ин ступает на вход элемента ИЛИ-НЕ. Наформационных входах 12 всех каналов I втором входе элемента ИЛИ-НЕ 5 находит-устанавливается синхронная информация, Фея низкий уровень с выхода элемента И-которая и фиксируется вторым стробом НЕ II за счет высоких уровней, поступаю-фиксации. При этом на триггера 2, щих через входы 17 и 18 из смежных подается низкий потенциал, который сохраканалов 1 с выходов 16. На выходе эле-няется в течение всего времени выдачи мента 5 появляется высокий уровень, ко- информации. торый запрещает установку триггера 7Выдача информации возможна после в единичное состояние по приходу стробаподачи в каналы J устройства второго контроля на вход 19 канала 1. Инвертиро-,5строба фиксации. , ванный элементом НЕ 8 сигнал с триггераТаким образом, во время выдачи инфор7 ,в свою очередь запрещает прохождениемации на выходах 22 каналов 1 появляется второго строба фиксации с входа 20 намажоритированная синхронная информаС-вход триггера 2. Таким образом, приция, а состояние выходов 23 характериналичин в момент фиксации во всех кана-зует работоспособность каждого канала 1; лах t синхронной информации фиксация 20низкий уровень свидетельствует о нормальинформации производится один раз в те-ной работе канала, высокий - об отказе чение цикла обращения первым стробомв канале. фиксации, приходящим иа вход 2J кана-Триггеры 7 обнуляются в начале кажла 1, на выходе 22 всех каналов 1 появ-дого обращения подачей управляющего ляется мажоритированная синхронная ин-сигнала на R-вход по шине «Установка О формация, а низкий уровень на выходе 23каждого канала. каждого канала 1, являющегося контроль-Время поступления второго строба фнк ныи, свидетельствует о нормальной син-сировано заранее и определяется временхронной работе всех каналов 1.ной диаграммой аппаратуры, в которой при |В случае поступления в устройство вменено устройство. В известном устройстве момент фиксации асинхронной информа- зовремя максимально возможной рассннхроциЦ, т. е. информация в одном из каналов 1низации определяется максимальной и миниотстает от информации в двух других (илимальной задержками сигналов при проопережает ее), в отставщем канале (или ;хождении линий связи, усилительных и опередившем) на выходе элемента 4 по-логических устройств. яв яется высокий уровень, который по-,. Временное рассогласование между входступа т на вход элемента ИЛИ-НЕ 5. На 35ными сигналами, при котором устройство выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 формируетсяработоспособно, должно быть не более 0,5 сигнал,- разрешающий по приходу стробадлительности входного сигнала (между кoнtpoля на вход 19 канала установкуканалами максимально опередившими и триггера 7 в единичное состояние, при ко максимально отставшим). При рассоглатором разрешается прохождение второгосовании более 0,5 длительности входного строба фиксации с входа 20 канала 1 .сигнала может возникнуть вероятность на С-вход триггера 2 и изменяется потен- того, что информация максимально отставциал на управляющем входе триггера 2.шего или опередившего канала (в зависиИзменеиие управляющего потенциала смости от момента фиксации информации), низкого на высокий при неизменном вы-.не участвуете дальнейшей работе системы, соком уровне на С-входе триггера 2, уста-43 контрольный выход этого канала выдает иовивщемся после прохождения первого сигнал об отказе. строба фиксации, приводит к расфиксацииВведение в схему каналов устройства информации на триггере 2. новых элементов с соответствующим свяПереключение- триггера 7 в отставшемзями позволяет создать устройство мажо канале крометого приводит к изменеиию ;ритарного выбора асинхронных сигналов, потенциала на выходе 16 канала 1 и соот- 50повышающее надежность функцнонироваветственно на входах 17 и 18 смежныхиия многоканальной системы, в которой, каналов I, что в свою очередь ведет к ..оно применяется, так как обработка инаналогичным переключениям в этих кана- формационных сигналов осуществляется с Лах. образом, после того, как во использованием информации всех трех кавсех каналах I триггеры- 7 управленияналов, что предотвращает возникновение устанавливаются в единичное состояние, - сбоев в системе при отказе одного из синИнформация. иа триггерах 2 расфиксируетсяХронных каналов. Кроме того, повышается h все каналы 1 готовы для приема вторыхдостоверность контроля функционирования |ртробов фиксации на вход 20 каждого ка-Beftex каналов системы, так как сигнал о

рабшоспособности каждого канала выдается одновременно с рабочим сигнало1м 11ос.ле полной сннхронизаним каналов, что

.п

исключает ложную рекламацию аппаратуры и непроизводипельные поиски ложного отказа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГ НАЛОВ, содержащее в каждом из трех каналов триггер хранения, D-вход которого является информационным входом дан ного канала, а выход соединен с первым входом мажоритарного элемента и с первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента и первому выходу данного канала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в не.м в каждый канал введены, триггер уп равления, элемент НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛ И-НЕ, причем в каждом канале выход элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и вторым выходом данного канала, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй -вход которого является первым стробирующим входом данного канала, а выход подключен к S-входу триггера управления, R-вход которого соединен с шиной «Установка О, а выход - с входом элемента НЕ и управляющим входом триггера хранения, выход элемента НЕ соединен с первым в.ходом третьего элемента ИЛИ-FiE, второй вход которого является вторым стробирующим входом канала, а выход соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход котоI рого является третьим стробирующим вхоь дом канала, а выход подключен к С-входу триггера хранения, выход элемента И-НЕ F соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы элемента И-НЕ подключены к выходам инверторов соседних каналов, а второй и третий входы мажоритарного элемента - к первы.м входам мажоритарных элементов соседних каналов.

::.1,г

i/

Ипрв 7 г хран

С-в код Т г Иран

j I .CJtC fIffX