Счетное резервированное устройство Советский патент 1987 года по МПК H03K21/40 

1 13544132

Изобретение относится к импульс-счетного триггера 7, прямой выход коной технике и может быть использова-торого соединен с первым входом элено в устройствах цифровой и измери-мента И-НЕ 8, второй вход и выход

тельной техники, в частности в уст-которого соединены соответственно с

ройствах отсчета временных интер-тактовой шиной 5 и с входом элеменвалов,та НЕ 10, выход которого соединен

Цель изобретения - повьшение по-с вторыми входами элементов И-НЕ 12

, мехоустойчивости, что достигаетсяи 13 резервных каналов 1-3.

за счет введения новых конструктив-ю Устройство работает следующим обных признаков, обеспечивающих посто-разом.

янную регенерацию информации вне за-Счетчик 16 в каждом канале произвисимости от входных счетных им-водит счет импульсов, поступающих на

пульсов.шины 4 каналов. В интервале мезвду

На чертеже приведена структурнаяis счетными импульсами поступающие на

электрическая схема счетного резер-тактовый вход 5 тактовые импульсы вывироваНного устройства. .сокой частоты делятся триггером 7 и

Устройство содеряост резервные ка-элементами И-НЕ 8 и 9 на две последо- налы 1-3, входные шины 4 каналов,вательности, каждая из которых имеет тактовую шину 5, выходные шины 6 ка-20 частоту повторения импульсов в два налов, счетный триггер 7, элемен-раза меньше тактовой частоты, а меж- ты И-НЕ 8 и 9, элемент НЕ 10, двоич-ду собой эти последовательности сданный счетчик 11. Каждый из резервныхнуты на период тактовой частоты по каналов 1-3 содержит элементы И-НЕ 12шине 5. Импульсы первой последова- и 13, дешифраторы 14 и 15, счетчик25 тельност и с выхода элемента И-НЕ 9 16, мультиплексор 17, мажоритарныйпереключают двоичный счетчик 11. элемент 18, элемент НЕ 19, входы 20-с выходов последнего изменяющийся 22 мажоритарного элемента 18.двоичный код поступает одновременно

В каждом из резервных каналов 1-3на адресные входы мультиплексоров 17 информационные входы мультиплексо-зо и на информационные входы дешифратора 17 соединены с выходами счет- ров 14 и 15, чем обеспечивается их 1 чика 16,. адресные входы мульти-синхронная работа. При этом, если плексора соединены с выходами двоич-д некоторого состояния счетчика 11 ного счетчика 11, выход мультиплек-„ выход мультиплексора 17 передает- сора 17 - с первым входом 20 мажори- я сигнал с выхода i-ro разряда счет- тарного элемента 18, входы 21 и 2235 ка 16 (где ,2,3...), то в деши- iKOToporo соединены с выходами мульти-фраторах 14 и 15 подготавливаются плексоров 17 других резервных кана-выходы позиционного кода, соединенные лов. В каждом из резервных каналов 1- входами установки того же i-ro раз- 3 выход мажоритарного элемента 18 со-p счетчика 16, причем в дешифрато- единен с соответствующей выходной ре 14 с входами установки в состояние шиной 6, с первым входом элементалогической 1, а в дешифраторе 15 - И-НЕ 12 и с входом элемента НЕ 19, состояние логического О. Сигна- выход которого соединен с первым вхо- ы на выходах позиционного кода деши- дом элемента И-НЕ 13, выходы злемен-,фраторов 14 и 15 появляются только тов И-НЕ 12 и 13 соединены соответст- 5 появлении сигналов на входах венно с инверсными входами разрешенияразрешения, дешифраторов 14 и 15, выходы которых со-i

единены с входами установки в 1 Рассмотрим случай, когда во всех и О разрядов счетчика 16, счетный. трех каналах выходные уровни i-ro вход которого соединен с соответст-50 разряда счетчиков 16 одинаковы и вующей входной шиной 4, информацион-имеют высокий (единичный) потенциал, ные входы дешифраторов 14 и 15 соеди-При этом на выходах мажоритарных эле- нены с выходами двоичного счетчи-ментов 18 имеется также высокий пока 11, счетный вход которого соеди-тенциал, который поступает на первый нен с выходом элемента И-НЕ 9, пер-55 ОД элемента И-НЁ 12. При поступле- вый и второй входы которого соедине-нии импульса положительной полярнос- ны соответственно с инверсным выходом ти на второй вход элемента И-НЕ 12 триггера 7 и с тактовой шиной 5,на выходе его появляется низкий по-.-: которая соединена со счетным входомтенциал, который поступает на вход

3135

разрешения дешифратора t4, а на выбранном выходе позиционного кода дешифратора 14, в рассматриваемом случае на i-M выходе появляется высокий потенциал, который по входу S подтверждает состояние высокого уровня i-ro разряда счетчика 16. На второй вход элемента И-НЕ 13 в этом случае поступает потенциал с выхода мажоритарного элемента 18 через элемент НЕ 19,.т.е. низкий потенциал, и поэтому на выходе элемента И-НЕ 13 сохраняется высокий потенциал, который не является разрешакяцим по входу разрешения дешифратора 15, на всех позиционных выходах которого сохраняется нейтральный (для входов R поразрядной установки счетчика 16 в нулевое состояние) низкий потенциал.

В случае, если на выходах i-ro разряда счетчиков всех трех каналов низкий потенциал, то на вькодах мажоритарных элементов 18 - также низкий потенциал, на первом входе элемента И-НЕ 12 - низкий потенциал, а на втором входе элемента И-НЕ 13 - высокий потенциал. При поступлении импульса положительной полярности на второй вход элемента И-НЕ 13 низкий потенциал оказьгоается на выходе элемента И-НЕ 13, а на выходе элемента И-НЕ 12 сохраняется высокий потенциал. В этом случае на i-м выходе позиционного кода дешифратора 15 появляется высокий потенциал, который по входу R подтверждает низкий уровень i-ro разряда счетчика 16. В тех случаях,

когда. в одном из счетчиков происходит сбой, например в i-м разряде счетчика 16 первого канала 1 на выходе вместо потенциала высокого уровня оказьшается потенциал низкого уровня, происходит исправление этой ошибки.

В период времени, когда счетчик 11 переключает мультиплексоры 17 и соответственно дешифраторы 14 и 15 на этот i-й разряд, на выходе мажоритарных элементов 18 имеется потенциал, соответствующий потенциалам второго и третьего каналов, в которых нет сбоя, т.е. высокий потенциал, при этом через элемент И-НЕ 12 и дешифратор 14 i-й разряд счетчика первого канала переключается по входу S и на его выходе потенциал низкого уровня изменится на высокий, т.е. сравняется с потенциалами второго и

5

0

0

третьего каналов. При низких потенциалах на выходах 1-го разряда второго и третьего каналов и Высоком потенциале в i-м разряде первого канала аналогичным образом происходит исправление ошибки, но при этом переключение i-ro разряда счетчика 16 первого канала в состояние низкого уровня происходит по цепи: мажоритарный элемент 18, элемент НЕ 19, элемент И-НЕ 13, дешифратор 15, вход R счетчика 16. Поразрядное подтверждение или исправление счетчиков по входам R и S счетчика 16 производится в моменты поступления импульсов на вторые входы элементов И-НЕ 12 и 13 каналов. Эти импульсы поступают с выхода элемента И-НЕ 8 через элемент НЕ 10 и представляют собой импульсы второй последовательности, которая формируется триггером 7 и элементом И-НЕ 8, сдвинутой относительно первой последовательности, вырабатьшае- 5 мой элементом И-НЕ 9, на период тактовой частоты, поступающей на тактовую шину 5.

Такой сдвиг во времени обеспечивает к моменту появления импульсов второй последовательности с элемента И-НЕ 8 окончание переходных про-. цессов, вызванных переключением устройства импульсами первой последовательности с элемента И-НЕ 9, т.е. установление потенциальных уровней на выходах счетчика 11, мультиплексоров 17, мажоритарных элементов 18, элементов НЕ 19 и переключение выходов позиционного кода дешифраторов 14 и 15.

В период между счетными импульсами мультиплексоры 17 поочередно анализи- .руют состояния разрядов счетчиков 16- в каждом из трех каналов по признаку:

5 2 из 3 на мажоритарных элементах 18, .Результаты анализа через дешифраторы 14 и 15 ( в зависимости от того высокий или низкий логический уровень на выходе мажоритарного элемента 18) передаются на входы R или S установ-..

гический О или логическую того же разряда, выход которого в данный момент анализируется мультиплексором 17. При отсутствии сбоя

g происходит подтверждение состояния анализируемого разряда в каждом из трех каналов, а при наличии сбоя - изменение со.стояния разряда в том канале, где происходит сбой.

5

0

0

ки в It .III

Л1ля исправления возможного сбоя в предлагаемом устройстве достаточно один раз проанализировать состояния всех разрядов счетчиков каждого резервного канала, т.е. число переключений счетчика 11, мультиплексоров 1 и дешифраторов 14 и 15 с управлением равно числу разрядов счетчика 16. С учетом того, что тактовая частота, поступаюп ая на тактовую шину 5, делится триггером 7 в два раза, можно записать

,

где N - число тактовых импульсов на тактовой шине 5, необходимых для восстановления синфазной работы счетчиков; п - число разрядов счетчика 16. Время восстановления синфазной работыо

Т

а f -т

где Tg - время восстановления синфазной работы счетчиков резервных каналов; f - тактовая частота. Резервированное счетное устройство обладает значительно большей помехоустойчивостью по сравнению с известным, которая обеспечивается снижением времени восстановления синфазной работы счетчиков резервных каналов в случае сбоя одного из них. Поэтому при высокой интенсирности помех сбои в счетчиках резервных каналов не накапливаются и резервированное счетное устройство в любой момент времени хранит правильный текущий код. Таким образом, повьш1ение помехоустойчивости счетного резервированного устройства обуславливает высокую надежность его работы в условиях автономного функционирования объекта при эксплуа- тации,

Фо.рмула изобретения

Счетное резервированное устройство, содержащее тактовую шину, двоичный счетчик и три резервных канала,

Составитель И.Ранов Редактор М.Бланар Техред М.Ходанич

15 с

50

Заказ 5714/55 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0

5

каждый из которых содержит входную шину, счетчик, мультиплексор, мажоритарный элемент и элемент НЕ, в каждом из резервных каналов информационные входы мультиплексора соединены с выходами счетчика, адресные входы мультиплексора соединены с выходами двоичного счетчика, выход мультиплексора соединен с первым входом мажоритарного элемента, остальные входы которого соединены с выходами мультиплексоров других резервных каналов, отличающееся тем, что, 5 с целью повьш1ения помехоустойчивости, в него введены счетный триггер, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, а в каждый из резервных каналов - два дешифратора, два элемента И-НЕ, в каждом из резервных каналов вьпсод мажоритарного элемента соединен с соответствующей выходной шиной, с первым входом первого элемента И-НЕ и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с инверсными входами разрешения первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены соответственно с входами установки в 1 и в О разрядов счетчика, счетный вход которого соединен с входной шиной, информационные входы первого и второго дешифраторов соединены с выходами двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсным выходом счетного триггера и с тактовой шиной, которая соединена со счетным входом счетного триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с тактовой шиной и с входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ ре-, зервных каналов.

0

5

0

5

0

Корректор И.Муска

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах цифровой измерительной техники. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит двоичный счетчик 11 и резервные каналы 1-3, включающие счетчик 16, мультиплексор 17, мажоритарный элемент 18 и элемент НЕ 19. Введение в каждый резервный канал 1 - 3 элементов И-НЕ 12 и 13 и дешифраторов, а в устройство в целом - счетной триггера 7, элементов И-НЕ 8 и 9, элемента НЕ 10 и образование новых функциональных связей снижает время восстановления синфазной работы счетчиков 16 резервных-каналов 1-3 в случае сбоя одного из них. Поэтом г при высокой интенсивности помех сбои в счетчиках 16 резервных каналов 1-3 не накапливаются и резервированное счетное устройство в любой момент времени хранит правильный текущий счет. 1 ил. с б