Устройство для мажоритарного выбора сигнала Советский патент 1986 года по МПК H05K10/00 G06F11/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления, передачи данных и в информационно-измерительных системах с повышенными требованиями к надежности по отношению к сбоям.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства для мажоритарного выбора сигналов.

Устройство для мажоритарного выбора сигнала содержит шину 1 сброса, соединенную с первыми входами блоков 2 и 3 двух- и трехр азрядных регистров сдвига, тактовую шину 4 и информационную шину 5, соединенные соответственно с первым и вторым входами управляемого вентиля 6, выход которого соединен с вторым входом блока 2. Первый выход блока 2 соединен последовательно через элементы 7 ИЛИ-НЕ и 8 ИЛИ с первым входом элемента 9 И, а второй его выход - с вторыми входами элементов 7 ИЛИ-НЕ и 8 ИЛИ и является выходом устройства, первый выход блока 3 соединен с вторым выходом элемента 9 И, а второй вход этого блока через элемент 10 задержки - с тактовой шиной 4, выход элемента 9 И через элемент 11 ИЛИ соединен с шиной 1, а второй вход элемента 11 ИЛИ - с вторым входом блока 3, третий выход блока 2 соединен с информационной шиной 5.

Устройство обрабатывает входные сигналы трижды лишь в том случае, когда первые, два из поступающих по информационной шине сигналов не совпали. В противном случае результат выборки формируется по двум сигналам.

Устройство работает следующим образом.

Иеред началом выборки сигнала (или после нее) сигналом на шине 1 сброса устройства производится обнуление блоков 2 и 3 двух- и трехразрядных регистров сдвига. Тактирование устройства осуществляется сигналами па тактовой шине 4. По информационной шине 5 дважды или трижды поступают сигналы, подлежащие мажоритарному выбору.

Предположим, что при первом импульсе на тактовой щине 4 на информационную шипу 5 поступает логический ноль. В этом случае вентиль 6 закрыт и занесение информации в блок 2 не нроизводится. Если при втором импульсе на тактовой шине 4 сигнал, поступивший по информационной шине 5, также логический ноль, то содержи- мое обоих разрядов блока 2 будет нулевым, т.е. на выходе устройства сигнал двухкратной обработки - логический ноль. Сигнал логической единицы с выхода элемента 7 ИЛИ-НЕ через элемент 8 ИЛИ поступит на вход элемента 9 И и разрешит прохождение сигнала с второго разряда блока 3, появившегося при тактировании этого блока задержанным элементом 10 задержки вторым импульсом на тактовой шине 1. Через

элемент 11 ИЛИ сигнал с выхода элемента 9 поступает на шину 1 сброса и устройство возвращается в исходное состояние. С помощью элемента 10 обеспечивается запаздывание импульса сброса относительно выходного сигнала.

Если же при втором импульсе на тактовой шине 4 на информационную шину 5 поступит логическая единица, то вентиль 6 откроется и произойдет занесение этой единицы в первый разряд блока 2. Сигнал на

шине 1 сброса сформирован не будет и устройство обработает входные сигналы третий раз. В зависимости от значения сигнала, пришедшего по информационной шине 5 при третьем импульсе на тактовой шине 4, состояние второго разряда блока 2 станет нулевым (при нулевом значении) или единичным. Это состояние соответствует выходному сигналу, сформированному по результатам трех логических операций по мажоритарному принципу. Третий импульс на тактовой шипе 4 вызывает появление логической единицы в третьем разряде блока 3, которая поступает на шину 1 сброса через элемент 11 ИЛИ.

Если -при первом импульсе на тактовой шине 4 на информационной шипе 5 установится логическая единица, то первый разряд блока 2 перейдет в единичное состояние. При втором импульсе в случае единичного значения на информационной шине 5 произойдет сдвиг содержимого блока 2 с занесением логической единицы в первый его

разряд. При этом на выходе элемента 9 И будет разрешающий прохождение сигнала с второго разряда блока 3 потенциал, который, пройдя через элементы 9 И и 11 ИЛИ, установит блоки 2 и 3 в исходное состояние.

Если при втором тактовом импульсе на информационную шину поступит логический ноль, то сигнал сброса не формируется и устройство обработает входные сигналы третий раз. Единичное значение первого разряда блока 2 будет продвинуто во второй

разряд или нет в зависимости от значения сигнала на информационной шине 5.

Таким образом, состояние второго разряда блока 2 соответствует результату выборки сигнала при его двух- или трекратном повторении, полученному по мажоритарпо- .му принципу.

Для осуществления мажоритарного выбора п-разрядпого слова необходимо использовать п вентилей б, блоков 2, элементов 7 и 8, один элемент 9 на п + 1 вход, по одному элементу 10 и 11 и один блок 3.

В таблице приведены все случаи функционирования устройства для мажоритарного выбора сигнала

Из приведенной таблицы, видно, что для функционирования устройства необходимо два рабочих такта (сигналы на шине 4) при отсутствии сбоев сигиала на информационной шине 5 и три рабочих такта при наличии таких сбоев. Так как сбой является относительно редким событием, то за общее время цикла работы устройства может быть принято два рабочих такта, в прототипе это время равно трем тактам.

Формула изобретения

Устройство для мажоритарного выбора сигнала, содержащее управляемый вентиль, первый вход которого соединен с первым входом двухразрядного регистра сдвига и с информационной шиной, второй вход - с тактовой шиной, выход - с вторым входом двухразрядного регистра сдвига, третий

вход которого соединен с шиной сброса, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, элемент задержки и трехразрядный регистр сдвига, выход первого разряда двухразрядного регистра сдвига соединен последовательно через элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, элемент И и второй элемент ИЛИ с шиной сброса, а выход второго его разряда - с вторыми входами элемента ИЛИ- НЕ и первого элемента ИЛИ и является выходом устройства, выход второго разряда трехразрядного регистра сдвига соединен с вторым входом элемента И, выход третье- го разряда - с вторым входом второго элемента ИЛИ, тактовый вход через элемент задержки с тактовой шиной, а вход установки - с шиной сброса.

Сбой во

втором

такте

Сбой в первом такте

Сбой во

втором

такте

Сбой в первом такте

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления, передачи данных и в информационно-измерительных системах с повышенными требованиями к надежности. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство для мажоритарного выбора сигналов содержит двух- и трехразрядные регистры сдвига, управляемый вентиль, элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, И, элемент задержки и шины сброса, информационную и тактовую. Исправление ошибки осуш,ествляется в три такта, а без ошибки - результат появляется на выходе за два такта. 1 ил. 1 табл. 1C сд 00 сд to