Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых многоканальных системах повьшенной надежности.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы для случая приема трех импульсов; на фиг.3 -.то же, для случая приема двух импульсов.

Устройство содержит триггеры 1-3, мажоритарный элемент 4, элемент И 5, счетчик 6 импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 7, формирователь одиночных импульсов 8, элемент НЕ 9, элементы И 10-12. Кроме того, на схеме обозначены информационные входы 13-15 устройства, шина 16 сброса, шина 17 тактовых импульсов, выход 18 устройства, контрольные выходы 19-21 устройства,

В качестве триггеров 1-3 применены D -триггеры. На информационные входы 13-15 устройства поступают подлежащие обработке импульсы, которые могут не перекрывать друг друга по времени и расходиться I между собой максимум на времяГрасс,

На выходе 18 формируется выходной импульс, синхронизированный с импульсами, поданными на шину 17 . тактовых импульсов, если на вход пришло не менее двух импульсов подряд. На контрольных выходах 19-21 появляются импульсы в том случае, если по соответствующему информационному входу 13-15 приема импульса не произошло.

Устройство работает следующим образом.

Сигналом на шине 16 сброса все триггеры 1-3 устанавливаются в исходное положение (нулевое). Мажоритарный элемент 4, получая на входы сигналы логических нулей, на своем выходе формирует логическую единицу, которая удерживает счетчик импульсов 6 в нулевом состоянии, не разрешая ему производить счет тактовых импульсов, получаемых с шины 17 Входные сигналы, поступающие на информационные входы 13-15, в принцип являются асинхронными. Поэтому для примера рассмотрены прием и обработка импульсов в следующих двух характерных случаях: сигналы на

032

входах 13-15 появляются компактно с интервалом от первого до последнего импульса не более .. макс, i ., один из импульсов задерживается на .

время более 1-ро.ос;мо.цс.Пусть на информационный вход 13 устройства приходит первый (фиг.2) импульс. Этим импульсом триггер 1 переводится в единичное состояние,

в результате чего на одном из входов мажоритарного элемента и элемента И 5 появляется логическая единица. Однако выходные сигналы этих элементов пока не изменяются. С приходом второго импульса на информационный вход 14 в единичное состояние переводится и триггер 2, в результате чего мажоритарный элемент 4 срабатывает и на его вькоде ЛО ГИческая единица сменяется нулем, что дает возможность счетчику импульсов 6 начать счет тактовых импульсов с шины 17. Емкость счетчика соответствует времени рассогласования tpacc-Mwo- В рассматриваемом случае счетчик не успевает досчитать до последнего разряда, так как третий импульс (на информационный вход 15) приходит до истечения указанного времени.

При этом триггер 3 также устанавливается в единичное состояние, и единичньй сигнал с его прямого выхода подается к третьим входам мажоритарного элемента 4 и элемента

И 5, На выходе элемента И 5 появляется сигнал логической единицы, который затем инвертируется элементом ИЛИ-НЕ 7 и подается на управляющий вход формирователя одиночных импульсов 8. По приходу очередного тактового импульса шины 17 на выходе последнего формируется положительный импульс длительностью равной периоду следования тактовых импульсов

на шине 17. Он поступает на выходную шину 18, на вход элемента НЕ 9 и на первые входы элементов И 10- 12, которые-закрыты по вторым входам нулевыми сигналами с инверсных выходов D -триггеров 1-3. С выхода элемента НЕ 9 отрицательный импульс поступает на С-входы D -триггеров 1-3 и по окончании этого импульса триггеры возвращаются в исходное (нулевое) состояние. При

этом на выходе мажоритарного элемента 4 будет единичный потенциал, ко- торый сбрасывает в исходное состоя-

ние счетчик импульсов 6. Устройство приходит в исходное состояние и готово к приему следующей входных сигналов.

Таким образом, для случая когда сигналы на информационные входы 13-15 устройства поступают неодновременно, но с временем рассинхро- низации между первым и последним приходящими сигналами, не превышающим Lpacc.MivKc сигнал на выходе 18 устройства формируется синхронно с первым тактовым импульсом на шине 17 после последнего (третьего) входного сигнала.

На фиг.З представлен случай, когда на информационные входы 13 и 14 поступают неодновременно с временем рассинхронизации меньшим

л,

pacc.«й 3 сигнал на информационном входе 15 отсутствует вообще (вследствие сбоя или неисправности источника сигнала). При этом, аналогично описанному, по приходу второго входного сигнала счетчик импульсов начинает считать тактовые импу. /ьсы с шины 17 и через время 1ра.сс;ма с. на его выходе появляется сигнал логической единицы, который подводится к второму входу элемента ШТИ-НЕ (фиг.2-6), который после |1нвертиро- вания элементом ИЛИ-НЕ .7 подается на управляющий вход импульсов 8. Последний синхронно с очередньм тактовым импульсом на шине 17 формирует положительный импульс (фиг.3-8), который поступает на выход 18,: на вход элемента НЕ 9 и н первые входы элементов И 10-12, а так оак элемент И 12 открыт по второму входу единичным потенциалом с инверсного выхода D-триггера 3, то этот импульс проходит на выходную шину 21 (фиг.3-12), сигнализируя о неисправности третьего канала С выхода элемента НЕ 9 отрицательный импульс поступает на С-входы D-триггеров 1-3. По окончании этого импульса оба триггера-и, следовательно, вся схема возвращаются в исходное состояние, и устройство готово к приему следующих асинхронных сигналов.

Таким образом, в устройстве в течение времени расс.млкпосле прихода второго из входных сигналов простыми и надежными средствами организовано ожидание третьего входного сигнала. В случае, если третий сиг2185034

нал приходит во время ожидания, то

по приходу очередного тактового импульса после поступления переднего фронта этого сигнала формируется выходной сигнал на выходе 18, привязанный по времени к тактовым импульсам на шине 17. Если же сигнал в течение времени ожидания не поступает, импульс на выходе 18 10 устройства формируется по окончании времени ожидания. При этом на одном из контрольных выходов 19-21 форми - руется сигнал, сигнализирующий о неисправности соответствующего источника.

15

Формула из.обретения

Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов, содержащее три триггера, S -входы которых являются информационными входами устройства, а прямые выходы соединены с соответствующим входом мажоритарного элемента, элемент НЕ, шину сброса, шину тактовых импульсов, первый, второй и третий элементы И, выходом подключенные к соответствующим контрольным выходам устройства, и четвертый элемент И, выходом соединенный с одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, отличающееся тем, что, с целью .повышения надежности и упрощения устройства, в него введены формирователь одиночных импульсов и счетчик импуль сов, вход сброса которого соединен с выходом мажоритарного эле- . мента, счетный вход - с шиной тактовых импульсов, а выход последнего разряда - с другим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом формирователя одиночных импульсов, синхронизирующим входом связанного с шиной

тактовых импульсов, выход формирователя одиночных импульсов соединен с первь1ми входами первого, второго и третьего элементов И, с выходом устройства и входом элемента

НЕ, выход которого.подключен к С-вхо дам каждого триггера, D -входы которых соединены с общей шиной, а R -входы - с шиной сброса, инвертирующие вьпсоды каждого триггера

подключены соответственно к вторым входам первого, второго и третьего элементов И, а прямые выходы - к соответствующим входам четвертого элемента И.

/7 гтлл-| аггл

.fncfX «

Я

111 J211 - 3/1

f 7

10119) . 11(20), 12(21).

фиг. 2

Редактор А.Гулько

Составитель Н.Белинкова

Техред Ж.Кастелевич Корректор Е.Сирохман

Заказ 1140/62 Тираж 767Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

JlJ-LTLTLrLrirL

Tj . g/iggg./gagf.

I

-Lr

фиг. 5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых многоканальных системах повышенной надежности. Цель изобретения - повьшение надежности и упрощение устройства. Устройство решает задачу приема по трем входам асинхронных не перекрывающих друг друга по времени импульсов, которые могут быть разделены некоторым допустимым временем рассогласования (рлсс-макс- ) При этом на выходе формируется один импульсi низованный с тактовой частотой, причем его появление обусловлено приемом импульсов не менее чем по двум входам. Отсутствие приема импульса по одному из входов отмечается на соответствунщем дополнительном выходе. Устройство содержит триггеры (D-триггеры) 1-3, мажоритарный элемент 4, элемент И 5, Счетчик импульсов 6, элемент ИЛИ 7. формирователь 8 одиночных «мпуль- сов, элемент НЕ 9, элементы И 10-12. На информационные входы 13-15 устройства подаются асинхронные импульсы от трех источников. Шина сброса- служит для приведения триггеров в исходное состояние, шина 17 тактовых импульсов служит для синхронизации устройства. На основном выходе 18 устройства формируется выходной сигнал, а на дополнительных выходах 19-21 - контрольная информация. Введение указанных признаков позволяет решать поставленную задачу более простыми и надежными средствами. 3 ил. (Л с Is9 00 ел о 00