Устройство для формирования импульсов Советский патент 1986 года по МПК G06F1/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании резервированных цифровых вычислительных устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения взаимного фазирования нескольких устройств для формирования импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства формирования импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для формирования импульсов содержит задающий генератор 1, счетчик 2, сдвигающий регистр 3, выходные триггеры 4, первый 5 и второй 6 триггеры, мажоритарный элемент 7, дешифратор 8, инвертор 9 и элемент И 10.

D-вход каждого из выходных триггеров 4 подключен к одному из выходов второй группы выходов сдвигающего регистра 3, стробирующий вход которого подключен к первому выходу счетчика 2, второй выход которого подключен к С-входам выходных триггеров 4, выходы которых являются выходами устройства. Первый вход элемента И 10, вход инвертора 9 и С-вход первого триггера 5 соединены между собой и подключены к выходу задающего генератора 1, вход счетчика 2 соединен с выходом элемента И 10, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера 6, С-, S- и R-входы которого соединены соответственно с выходами инвертора 9, первого триггера 5 и первым выходом сдвигающего регистра 3, запускающий вход которого подключен к выходу дешифратора 8, входы которого подключены к первой группе выходов сдвигающего регистра 3, второй выход которого подключен к R-входу первого триггера 5, S-вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента 7, первый вход которого является фазирующим выходом устройства и соединен, с инверсным выходом второго триггера 6, а второй и третий входы являются входами устройства.

Устройство работает следующим образом. После включения питания исходное состояние регистра 3, первого 5 и второго 6 триггеров произвольное. Допустим, что первый 5 и второй 6 триггеры находятся в нулевом состоянии. В этом случае запрещено прохождение сигналг./; задающего генератора 1 через элемент И 10. Состояние счетчика 2 не изменяется. Сигнал с инверсного выхода второго триггера 6 поступает на первый вход мажоритарного элемента 7 и через внешние выходы на второй или третий входы мажоритарных элементов в идентичных устройствах формирования импульсов. Такое состояние предлагаемого устройства продолжается до момента прихода на второй или третий вход мажоритарного элемента 7 сигналов с других устройств формирования импульсов. При наличии сигналов хотя бы на двух входах мажоритарного элемента 7, при логике работы по выборке «2 из 3, первый триггер 5 переходит в единичное состояние (фиг. 2л), а в

следующий полупериод повторения импульсов выходного сигнала задающего генератора 1 в единичное состояние переходит второй триггер 6 (фиг. 2к). Импульсы с задающего генератора 1 через элемент И 10 (фиг. 2а, б) начинают поступать на счетчик 2, выходные импульсы которого вызывают сдвиг информации в регистре 3. При этом на втором выходе регистра 3 формируется сигнал сброса в «О первого триггера 5, а на второй группе выходов сдви- гающего регистра 3 формируются сигналы на выходные триггеры 4 (фиг. 2д,е,ж,з). Сдвиг информации по регистру 3 происходит до момента появления на его первом выходе сигнала установки в «О второго триггера 6, переключение которого по это0 му сигналу запрещает прохождение импульсов задающего генератора 1 через элемент И 10. Устройство переходит в состояние «Приостанова, но в отличие от первоначального момента регистр 3 имеет строго определенное состояние (например, нулевое

5 состояние всех разрядов), на которое настроен дешифратор 8. На выходе дешифратора 8 появляется сигнал разрешения запуска сдвигающего регистра (занесение «1 в первый разряд). После появления на входе мажоритарного элемента 7 хотя бы одного внешнего сигнала, переключается триггер 5, затем триггер 6 и устройство отработает очередной цикл, определяемый сдвигом ин- форм-ационной «1 по регистру 3.

5Рассмотрим работу устройства для формирования импульсов в режиме фазирования совместно с двумя аналогичными устройствами для случая работы элемента выбора по логике «2 из 3. При этом возможны три режима работы: все сигналы

0 на входе мажоритарного элемента 7 совпадают по времени; сигнал второго триггера предлагаемого устройства опережает внещ- ние сигналы; сигнал второго триггера предлагаемого устройства отстает от внешних сигналов.

В первом режиме происходит циклическая работа устройства для формирования с включением триггера 5 на один период частоты задающего генератора 1. Это время учитывается в длительности цикла работы

Q устройства (например, в длительности последнего импульса цикла). Первый режим из-за нестабильности частоты генераторов на практике не наблюдается.

Нестабильность частоты задающих генераторов, несмотря на то, что номинальные

5 частоты их равны, приводит к тому, что устройства для формирования импульсов, в которых они установлены и которые включены в режим взаимного фазирования, прак0

тически работают во втором или третьем режиме.

Второй режим возникает при уходе частоты задающего геиератОра 1 в стороиу увеличения. В этом случае сигнал с второ- го триггера 6, а следовательно, и «Останов регистра 3 длится более чем один период повторения импульсов задающего генератора 1. Причем этот сигнал устанавливается на входе мажоритарного элемента 7 предлагаемого устройства и посту- пает на один из внешних входов двух других формирователей. Как только на одном из внешних устройств формирования включается триггер 6, во всех формирователях на выходе мажоритарного элемента 7 появляется сигнал, который переключает триггеры 5, а затем и триггеры 6. Начинается новый цикл формирования.

Таким образом, опережающее устройство для формирования приостанавливается до момента прихода на вход мажоритарного элемента 7 сигнала с второго фазируемого устройства для формирования. Цикл работы опережающего устройства для формирования увеличивается, в результате чего запуск на новый цикл оно начинает одновременно с другими устройствами для формирования. В этом случае, одно из трех фазируемых устройств для формирования оказывается запаздывающим, т. е. работающим в третьем режиме.

При работе устройства для формирования в третьем режиме в двух других устройствах сигналы на выходе вторых триггеров 6 появляются раньше, в результате чего на выходе мажоритарного элемента 7 запаздывающего фазируемого устройства появляется сигнал запуска первого триггера 5, который переключившись в единичное состояние формирует сигнал, поступающий на S- вход второго триггера 6, что не позволяет ему переключиться в нулевое состояние. Поскольку момент сброса первого триггера 5 в нулевое состояние сигналами регистра 3 выбран вне возможного интервала расфази- ровки устройств формирования (например, в середине цикла работы регистра 3), то второй триггер 6 удерживается в единичном состоянии в момент перехода на новый цикл, и запуск регистра 3 происходит без приостановки работы устройства для формирования, т. е. с опережением на один период повторения импульсов задающего генератора I относительно номинального (первого) режима. Цикл работы формирователя, а следовательно, и длительность последнего импульса в цикле сократится на период повторения импульсов задающего генератора 1, в результате чего момент запуска запаздывающего устройства для формирования приблизится к двум опережающим.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов, содержащее задающий генератор, счетчик, сдвигающий регистр, выходные триггеры, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения взаимного фазирования нескольких устройств для формирования импульсов, в него дополнительно введены первый и второй триггеры, мажоритарный элемент, дешифратор, инвертор и элемент И, причем первый вход элемента И, вход инвертора и С-вход первого триггера соединены между собой и подключены к выходу задающего генератора, вход счетчика соединен с выходом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, R-, S- и С-входы которого соединены соответственно с первым выходом сдвигающего регистра, прямым выходом первого триггера и выходом инвертора, запускающий вход сдвигающего регистра подключен к выходу дещифратора, входы которого подключены к первой группе выходов сдвигающего регистра, второй выход которого соединен с R-входом первого триггера, S-вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, первый вход которого является фазирующим выходом устройства и соединен с инверсным выходом второго триггера, а второй и третий входы мажоритарного элемента являются входами устройства, D-вход каждого из выходных триггеров подключен к одному из выходов второй группы выходов сдвигающего регистра, стробирующий вход которого подключен к первому выходу счетчика, второй выход которого подключен к С-входам выходных триггеров, выходы которых являются выходами устройства.

а JПJтлJПJПJПJlJгulJПJlJПJlJгглJ

(j jTjnjijnjnjnjiJTjTjnjT nj-injnjTJTjnjijarLrLrL

6

г

к

n м- н.

фиг. 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при проектировании резервированных цифровых вычислительных устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит задающий генератор 1, счетчик 2, сдвигающий регистр 3, выходные триггеры 4, первый 5 и второй 6 триггеры, мажоритарный элемент 7, дешифратор 8, инвертор 9 и элемент И 10. Введение триггеров, мажоритарного элемента, дешифратора,инвертора и элемента И обеспечивает взаимное фазирование нескольких устройств для формирования импульсов. 2 ил. /о J с ® nUrt- I - -f ю ю со tc 00 L С