Резервированный делитель частоты следования импульсов Советский патент 1988 года по МПК H03K23/40 

13

«

/2

1Ч

0ueJ

1367

способности при отказе одного, из ка- налов и рассинхронизации других между собой. Другая цель - повьшение быстродействия - достигается за счет уменьшения времени восстановления работоспособности после сбоя. Устройство содержит в каждом из трех каналов деления ЗК-триггер 1, элементы И 2 и 3, элементы И-НЕ 4 и 5, .элементы НЕ 6 и 7, элемент 4И-НЕ 8, ма152

жоритарные элементы 9 и 10, выходные шины 11 и 12, входную шину 13. При отказе одного из каналов и рассинхронизации двух других правильно функционирование устройства восстанавливается в следующем такте после сбоя. При одиночном сбое правильное функционирование устройства восстанавливается в том же такте, в котором произошел сбой. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, к которым предъявляются высокие требования по надежности и быстродействию. Цель изобретения - повьппение надежности - достигается путем сохранения работо

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, где предъявляются высокие требова:ния по надежности и быстродействию.

Цель изобретения - повышение надежности за счет сохранения работоспособности при отказе одного из каналов и рассинхронизации других между собой и повышение быстродействия за счет уменьшения времени восстановления работоспособности после сбоя.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит в каждом из трех каналов деления К-триггер 1, первый 2 и второй 3 элементы И, первый 4 и второй 5 элементы И-НЕ, первый 6 и второй 7 элементы НЕ, элемент ЛИ-НЕ 8, первый 9 и второй 10 мажоритарные элементы, первую выходную шину 11, вторую выходную шину 12 входную шину 13, при этом т -, к- и С-входы Т К-триггера 1 соединены с входной шиной 13 и с первыми входами первого 2 и второго 3 элементов И прямой выход 1К-триггера 1 соединен с вторым входом первого элемента И 2 и через первый элемент НЕ 6 с первым входом элемента 4И-НЕ 8, выход первого элемента И-НЕ 4 соединен с R-BXO- дом 3 К-триггера 1, выход второго элемента И-НЕ 5 соединен с входом S1 1К-триггера 1, первый вход - с первой выходной шиной 11 и с выходом первого мажоритарного элемента 9, первый вход первого элемента И-НЕ 4

соединен с второй выходной шиной 12 и с выходом второго мажоритарного элемента 10, инверсный выход 1К-триггера соединен с вторым входом второго элемента И 3, с вторым входом второго элемента И-НЕ 5 и через второй элемент НЕ 7 с вторым входом элемента 4И-НЕ 8, первый, второй и третий входы первого мажоритарного элемента 9 первого канала деления соединены с соотвётствзпопдами входами первых мажоритарных элементов 9 второго и третьего каналов деления, перf вый, второй и третий входы второго мажоритарного элемента 10 первого канала деления соединены с соответствующими входами вторых мажоритарных элементов 10 второго и третьего

0 каналов деления, выход первого элемента И 2 соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 4 и с соответствующим номеру канала деления входом первого мажоритарного элемента

5 9, выход второго элемента И 3 соединен с соответствующим номеру канала деления входом второго мажоритарного элемента 10, третий и четвертый входы элемента 4И-НЕ 8 в первом канале

0 деления соединены соответственно с третьим входом второго мажоритарного элемента 10 и с вторым входом первого мажоритарного элемента 9, во втором канале - соответственно с третьим входом первого мажоритарного элемента 9 и с первым входом второго мажоритарного элемента 10, в третьем канале - соответственно с вторым входом второго мажоритарного элемента

Q 10 и с первым входом первого мажоритарного элемента 9, выход элемента

35

31

АИ-HE 8 первого канала деления соединен с входом S2 1К-триггера 1 третьего канала деления, выход элемента 4И-НЕ 8 второго канала деления соединен с входом 52 К-триггера 1 первого канала деления, выход элемента 4И-НЕ 8 третьего канала деления соединен с входом S 2 3 К-тригге- ра 1 второго канала деления.

Устройство работает следующим образом.

Пусть ЗК-триггеры 1 находятся в нулевом состоянии, т.е. на инверсных выходах имеется уровень 1 (фиг.2 г,с,т). По входной шине 13 в каждый из трех каналов поступают входные импульсы (фиг.2 а,б,в). Так как входные импульсы разных каналов могут быть немного сдвинуты во вре- мени один относительно другого,, предположим, что для определенности сначала поступает импульс первого канала (фиг.2 а),потом второго (фиг.2.б) затем третьего (фиг.2 в). По передне му фронту входного импульса первого канала срабатывает элемент И 3 первого канала (фиг.2 з), и на его выходе появляется 1. По переднему фронту входного импульса второго ка- нала.срабатывает элемент И 3 второго канала (фиг.2 м), и на выходах элементов 10 во всех трех каналах появляется сигнал 1 (фиг.2 и,п,ф). Аналогично по переднему фронту входного импульса третьего канала на выходе элемента 3 появляется уровень 1 (фиг.2 о). По заднему фронту входного импульса первого канала ЗК-триг- гер 1 переходит в единичное состоя- ние (фиг.2 г), а выход элемента И 3 первого канала переходит (фиг.2з По заднему фронту входного импульса

второго канала ЦК-триггер 1 второго канала переходит в единичное состоя- ние, выход элемента И 3 второго канала переходит в О (фиг.2м) и выходы элементов 10 во всех каналах также переходят в состояние О (фиг.2 п,и,ф). По следующему фронту входного импульса первого канала происходит то же, но по выходу элементов 9 (фиг.2 ж,к,у), т.е. каждый канал деления пропускает один входной импульс на шину 12, а второй на шину 11. На шинах 11.и 12 получаются импульсы, разнесенные во времени и сдвинутые по фазе на 180 один отно.сительно другого (фиг.2 ж,и,к,п,у,ф).

524

Пусть произошел отказ в одном на каналов (для определенности в первом) при котором на прямом и инверсном выходах 3К-триггера 1 устанавливаются сигналы типа Постоянный С (фиг. 2 г,д), и в одном из двух других каналов произошел сбой (для определенности во втором канале). Рассмотрим наихудший случай: сбой произоше во время заднего фронта (фиг.2 с). На инверсных выходах К-триггера 1 во втором и третьем 1саналах установятся сигналы соответственно 1 и О ( фиг.2 с,т), на вьпсодах элементов 9 и 10 всех трех каналов - сигнал О (фиг.2 ж,и,к,п,у,ф). По переднему фронту следующего импульса, поступающего во второй и третий каналы, изменений не происходит, на выходах всех мажоритарных элементов сигнал (фиг.2 ж,и,к,п,у,ф). По заднему фронту импульса, поступающего во второй канал (фиг.2 б), 3К- триггер 1 переходит в состояние 1 (фиг.2 с), а 1К-триггер 1 третьего канала деления по заднему фронту импульса, поступающего в третий канал, переходит в состояние О (фиг.2 т). По переднему фронту следующего импульса, сопоступающего во второй канал, на выходе элемента 2 появляется сигнал 1 (фиг.2 л), который поступает на третий вход элемента 8 первого канала, на двух первых входах которого сигнал Постоянная 1. По переднему фронту импульса, поступающего в третий канал, на выходе элемента 3 появляется сигнал 1 (фиг.2 о), который поступает в первый канал на четвертый вход элемента 8, на выходе которого появляется сигнал О (фиг. 2 р) и 1 К-триггер 1 третьего канала устанавливается в 1 (фиг.2 т), т.е. синхронизируется с К-триггером 1 второго канала. По переднему фронту следующего импульса, поступающего в третий канал, на выходах элементов 9 и шине 11 всех трех каналов появляется сигнал 1 (фиг.2 ж,к,у), по заднему фронту О (фиг.2 ж,к,у),1К-триггеры 1 второго и третьего каналов изменяют свое состояние на противоположное (фиг. 2 с,т). По следующему фронту входного импульса третьего канала происходит то же, но по выходу элементов 10 (фиг.2 и,п,ф) т.е. при отказе одного из каналов и сбое в одном КЗ двух других, правильная работа устройства восстанавливается и на шинах 11 и 12 всех трех каналов получаются импульсы, разнесенные во времени и сдвинутые по фазе на 180°один относительно другого {фиг.2 ж,и,к,п,у,ф). При отказе одного из каналов и рассинхронизации двух других правильное функционирование устройства восстанавливается в следующем после сбоя такте,в наихудшем случае (сбой во время заднего фронта входного сигнала) - через такт. При одиночном сбое правильное функционирование устройства восстанавливается в том же такте, в котором произошел сбой.

Форму-л а изобретения

Резервированный делитель частоты следования импульсов по авт. св. № 961155, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и быстродействия, в него в каждый канал деления введены первый и второй злементы НЕ, элемент 4И-НЕ и второй элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента, второй вход

5

0

5

с инверсным выходом 1К-триггера, выход - с -первым S-входом 1К-тригге- ра, прямой выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом элемента 4И-НЕ, инверсный выход через второй элемент НЕ - с вторым входом элемента 4И-НЕ, третий и четвертый входы которого в первом канале деления соединены соответственно с третьим входом второго мажоритарного элемента и с вторым входом первого мажоритарного элемента, во втором канале - соответственно с третьим входом первого мажоритарного элемента и с первым входом второго мажоритарного элемента, в третьем канале - соответственно с вторым входом второго мажоритарного элемента и с первым входом первого мажоритарного элемента, выход элемента 4И-НЕ первого канала деления соединен с вторым S-входом 1 К-триггера третьего канала деления, выход элемента 4И-НЕ второго канала - с вторым S-входом 1К-триггера первого канала деления, выход элемента 4И-НЕ третьего кана- |ла - с вторым S-входом 3 К-триггера второго канала деления, Т- и К-входы «которого соединены с входной шиной.