Трехканальное резервированное устройство для синхронизации сигналов Советский патент 1986 года по МПК H05K10/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых многоканальных устройствах повышенной надежности, в частности в устройствах синхронизации работы трех одноканальных ЭВМ.

Цель изобретения - повьшение достоверности выдаваемой информации при отказе первого триггера в одном из каналов устройства,

На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы синхронизации входных сигналов,состоящих из одного импульса; поясняющие работу устройства.

Устройство содержит однотипные каналы 1-3. Каждый из каналов состо- ит из первого триггера 4, второго триггера 5, мажоритарного элемента 6, шины 7 тактовых импульсов, входно шины 8, выходной шины 9, выхода 10 межканальной связи, входов 11 и 12 межканальных связей и инвертора 13.

Устройство работает следующим образом.

Входные .сигналы, поступающие на входные шины 8, являются асинхронными. Устройство работоспособно, если непрерывное совпадение по времени асинхронных входных сигналов по двум любым каналам перекрывает не менее двух фронтов, а рассинхронизация не превьш1ает одного периода тактовых импульсов. Б исходном состоянии на входной шине В присутствует нулевой потенциал, который.поступая на входы 2 триггеров 4 и 5, устанавлив.ает единичный сигнал на их инверсных выхода выходной шине 9 и входе S-установ- ки в единичное состояние триггера -5. Входной сигнал поступает в каждый канал устройства по шине 8 единичным потенциалом . По фронту первого после этого пришедшего по шине 7 тактового импульса, на инверсном выходе первого триггера 4 устанавливается нулево потенциал. При наличии этой ситуации в двух или трех каналах на выходе мажоритарных элементов 6 всех каналов синхронно устанавливается нулевой потенциал.

В течение этого периода тактовых импульсов вторые триггеры 5 переключаются в единичное состояние. С их инверсных выходов нулевой сигнал поступает на 1-входы первых триггеров

4, работающих в режиме D-триггера. По приходу очередного фронтатактового импульса все первые триггеры 4 устанавливаются в нулевое состояние. На их инверсных выходах и на выходе мажоритарных элементов устанавливается единичный уровень. Вторые триггеры 5 устанавливаются в нулевое состояние асинхронно, по спадам входных информационных сигналов. При этом все устройство вновь переходит в исходное состояние.

Рассмотрим два случая приема асинхронной информации и два вида отказов, к которым можно отнести и другие отказы одного канала. На временных диаграммах, поясняющих эти случаи, приняты следующие обозначения: 7. - сигналы на шинах тактовых импульсов, поступающие в каналы 1-3{ 8 -8 - сигналы на входных шинах 8 каналов 1-3 соответственно, 4(, -4 - сигналы на инверсных выходах триггеров 4 каналов 1-3 соответственно; 9,.j - сиг- налы на выходных шинах каналов 1-3

соответственно,

сигналы на 5 каналов

нулевых выходах триггеров 13 соответственно.

Входной сигнал в канале 1(фиг. 2)

поступает в устройство перед фронтом i -ь 1 ..; тактового импульса, а в каналах 2 и 3 - в течение i + 1 тактового импульса. Фронт 1+ i тактовог о импульса устанавливает перньш триггер 4 канала 1 в единичное состояние. Фронт i +2 тактового импульса устанавливает первые триггеры 4 каналов 2 и 3 в единичное состояние. До фронта i j 2 тактового импульса на входе мажоритарных элементов 6 присутствует только один сигнал с инверсного выхода первого триггера 4 . канала 1. Выходной сигнал появляется по фронту i + 2 тактового импульса, во время которого устанавливаются в единичное состояние первые триггеры 4 каналов 2 и 3. Выходной сигнал устанавливает вторые триггеры 5 всех каналов в единичное, состояние. Фронт i + 3, тактового импульса устанавливает первые триггеры 4 в исходное состояние. Вторые триггеры 5 каналов 1-3 устанавливаются асинхронно в исходное .состояние, в течение i+ 3 HJ i+4 . тактовых импульсов по окончании входных сигналов.

Пример отказа первого триггера 4 канала 1, при котором на его ннверсном выходе устанавливается постоянный нулевой потенциал.

Очевидно, что временная диаграмма работы устройства остается прежней, за исключением самого сигнала 4у. Перемещение такого отказа поочередно в каналы 2 и 3 приводит к формированию выходного информационного сигнала 9.,J. на один период тактовых импульсов раньше. Вторые триггеры 5 во всех каналах устанавливаются в единичное состояние в течение i+ 1 тактового импульса. Окончание выходного сигнала формируется фронтом i + 2 тактового импульса и дальнейшая временная диаграмма работы устройства аналогична указанной .

Второй вид отказа, при котором на инверсном выходе первого триггера 4 постоянный единичный уровень не изменяет временной диаграммы формирования выходных сигналов и работы вторых триггеров 5.

Входные сигналы в каналах 1 и 2 (фиг. 3) поступают в устройство перед фронтом 1+1 тактового импульса, а в канале 3 - в течение 1+1 тактового импульса. Фронт i+ 1; тактового импульса устанавливает первые триггеры 4 каналов 1 и 2 в единичное состояние. Одновременно формируется с инверсных выходов этих триггеров нулевой потенциал, которьй через мажоритарные элементы поступает на выходные шины 9 и в течение i.+ J )так тового импульса устанавливает.вторые триггеры 5 в единичное состояние. Фронт i+2 taKTOBoro импульса устанавливает первые триггеры 4 в исходное состояние формируя тем самым окончание выходного сигнала. Вторые триггеры 5 устанавливаются асинхронно в исходное состояние по окончании входных информационных сигналов в и i + 4 тактовых импульсах.

Как видно из временной диаграммы (фиг. 3) первый триггер 4 канала 3 вообще не устанавливается в единичное состояние, что равносильно случаю с отказом этого триггера, при ко221769

тором на его инверсном выходе формируется постоянньм единичный потенци- ал. Перемещение такого вида отказа в каналы 1 и 2 приводит к срабатьша- 5 нию первого триггера 4 канала 3 и формированию выходного сигнала на один такт позже.

Случай отказа первого триггера 4 одного канала, при котором на его 10 инверсном выходе присутствует постоянный нулевой потенциал.не изменяет временные диаграммы формирования выход- ных сигналов и работы вторых трцгге- ров 5..

Наиболее критичным для устройства

отказом одного канала является отказ выходной шины 9, но этот отказ не сказывается на формировании сигналов в двух ксправных каналах.

Таким образом, предлагаемое устройство отличается повышенной достоверностью выдаваемой информации.

Формула изобретения

Трехканальное резервированное устройство для синхронизации сигналов, содержащее в каждом канале первый триггер , соединенный инверсным выходом с соответствующим входом мажоритарного элемента данного канала и соседних каналов, синхронизирующим входом - с синхронизирующим входом второго триггера и с шиной тактовых импульсов, а входом установки в нулевое состояние - с входной шиной канала и входом установки в нулевое состояние второго триггера, подключенного входом установки в единичное состояние к выходу мажоритарного элемента и к выходной шине канала, а инверсным выходом - к 3 -входу первого триггера, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения достоверности вьщаваемой ирформации при отказе первого триггера, в устррйство введен инвертор, соединенный входом с il - входом первого триггера, К-вход которого подключен к выходу инвертора.

Заказ 1621/60 Тираж 765 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

-гФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в цифровых многоканальных устройствах повьшенной надежности, в частности в устройствах синхронизации работы трех одноканальных ЭВМ. Целью изобретения является повьшение достоверности выдаваемой информации при отказе пер- ,вого триггера в одном из каналов устройства. Устройство содержит три однотипных канала, состоящих из первого и второго триггеров, мажоритарного элемента, инвертора, входной и выходной шин, шины тактовых ., импульсов, входов и выходов,межканальных связей. Устройство продолжает выдавать достоверную выходную информацию при наличии асинхронных входных сигналов,фронты которых перекрываются не менее, чем в двух каналах, к отказавшем первом триггере в любом одном канапе. 3 ил. СО