Устройство для контроля распределителя Советский патент 1988 года по МПК H03K17/16 G05B23/02 

15

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании электронных коммутирующих устройств.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия контроля распределителей импульсов благодаря обеспечению непрерывности контроля работы распределителя как в динамическом режиме, так и в интервалах между тактовыми импульсами, а также за счет выдачи сигнала о неисправности в момент ее появления,

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит п - канальный распределитель 1 импульсов, группу элементов И 2« - 2, группу элементов 3,- 3, задержки, группу элементов ИЛИ-НЕ А, - 4 , , группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJUI 5,- 5, элементы ИЛИ 6-8, дополнительный элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, дополнительный элемент 10 задержки, элемент НЕ II, дополнительный элемент И 12, селектор 13 импульсов минимальной длительности.

Тактовый вход распределителя 1 соединен с входной шиной 14 и с входом дополнительного элемента 10 за-; держки. Каждый из каналов распределителя I соединён с первыми входами элемента И 2, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, с входом элемента 3 задержки соответствующего канала и с соответствующими входами элементов ИЛИ-НЕ 4 всех остальных каналов. Выход каждого из элементов 3,- 3, задержки соединен с вторым входом элемента ИСКПЮ- ЩАЮЩЕЕ ИЛИ 5 соответствующего канала и с вторым входом элемента И 2 последуюп1ёго канала. Выходы элементов ШШ-НЕ 4,- 4 подключены соответственно к третьим входам элементов И 2, - 2 , выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ 6. Выходы элементов ИСШТЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, - 5 соединены с входами второго элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И 12, Выход элемента ИЛИ 6 подключен к первому входу дополнительного элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ПЛИ 9, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента 10 задержки, с вхо - дом элемента НЕ 11, выход которого соединен с вторым входом дополнительного элемента И 12, выход которого

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ 8, Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 соединен с входом селектора 13 импульсов минимальной длительности, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с выходной шиной 15,

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии распределителя 1 импульсов на выходе первого канала имеется высокий потенциал, а на выходах остальных каналов - низкие потенциалы. На выходах элементов ИЛИ-НЕ 4, подключенных одним входом к выходу первого канала распределителя 1, имеются низкие потенциалы, поступающие соответственно на третьи входы элементов И 2, на первом и третьем входах элемента И 2 - высокие потенциалы. На вторых входах элементов И 2,, 2.- 2, подключенных соответственно к выходам элементов 3,, З., задержки, имеются также низкие потенциалы. На втором входе элемента И 2, подключенном через элемент 3, задержки к выходу первого канала распределителя 1, имеется высокий потенциал, на всех входах элемента ИЛИ 6 и на его выхо- де-низкие потенциалы. На выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, - 5 имеются низкие потенциалы, так как на обоих входах каждого из них одинаковые потенциалы: на входах элемента ИCKПЮЧ VЮ EE ИЛИ 5,- высокие, а на входах всех остальных - низкие. Элемент И 12 закрыт по первому входу низким потенциалом с выхода элемента ИЛИ 7, На втором входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 подключенном к выходу элемента 10 задержки, как и на первом входе, имеется низкий потенциал, на выходе - также низкий потенциал. Элемент ИЛИ 8 закрыт, на выходной шине 15 низкий потенциал.

Время задержки каждого из элементов 3.- 3 задержки выбирается равным или несколько меньше длительности выходного тактового импульса,

С появлением на входной шине 14 первого тактового импульса распределитель 1 переключается в следующее положение, в результате чего на выходе канала распределителя 1 и, соответственно, на первом входе

31406769

появляется высокий поС приходом (п-|)-го тактового импульса высокий потенциал появляется на выходе п-го канала распределителя 1, и формируется импульс длительностью, равной времени задержки элемента 3 на выходе элемента И 2. С приходом п-го тактового импульса высокий потенциал появляется на вы- теля 1 на выходе элемента 3j эадерж- ю ходе первого канала распределителя I

элемента И 2

тенциал, а на выходе первого распределителя - низкий. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ Д появляется низкий потенциал, а на выходе элемента 11ПИ-НЕ 4, - высокий.

При появлении низкого потенциала на выходе первого канала распредели1 на выходе элемента 3 ки и, соответственно, на втором входе элемента И 2 в течение времени задержки элемента 3 сохраняется высокий потенциал, поэтому элемент И 2 открывается и импульс с его выхода поступает через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на второй вход которого также поступает тактовый импульс, задержанный элементом 10 задержки. Время задержки элемента 10 задержки выбирается равным времени переключения распределителя 1 и задержки прохождения сигнала через элемент И 2 и ИЛИ 6.

Таким образом, при одновременном поступлении тактовых импульсов на два входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 последний остается закрытым, и на его выходе сохраняется низкий потенциал,

Через время задержки 3 элемента от момента первого переключения распределителя 1 появляется высокий потенциал на выходе элемента 3 задержки и, соответственно, на вторых входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и И 2,.

С приходом второго тактового импульса распределитель 1 снова переключается в следующее состояние, на выходе третьего канала распределителя и на первом входе элемента И 2 появляется высокий потенциал, а на выходе второго канала - низкий. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 появляется низкий потенциал, а на выxoдf элемента ИЛИ-НЕ 4 - высокий. Так как при этом на выходе элемента 3,, задержки сохраняется высокий потенциал, элемента И 2 открывается, и импульс с его выхода снова поступает через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на второй вход которого одновременно поступает тактовый импульс, задержанный элементом 10. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 остается закрытым и т.д.

15

20

и формируется импульс на выходе элемента И 2,, распределитель I устанавливается в исходное состояние. В дальнейшем с поступлением тактовых импульсов устройство работает аналогично.

Таким образом, при поступлении на шину 14 тактовых импульсов на выходах распределителя i при исправной работе поочередно формируются высокие потенциалы, а на выходах элементов И

соответственно, формируются импульсы, поступающие через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемен25 та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на второй вход которого одновременно поступают тактовые импульсы, в результате чего элемент 9 остается закрытым.

В случае неполного соответствия

30 длительности импульсов с выхода элемента ИЛИ 6 и длительности тактовых импульсов на выходе элемента ИСКЛЮЧА- Ю1ЦЕЕ ИЛИ 9 могут формироваться короткие импульсы, которые, поступая на

25 вход селектора 13 импульсов минимальной длительности, не будут проходить на его выход и, соответственно, на выходную шину 15.

При каждом переключении распреде40 лителя 1, наряду с поочередным формированием импульсов на выходах соответствующих элементов И 2, формируются импульсы также и на выходах элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 45

50

55

5, длительность которых также равна величине времени задержки элемента 3, При этом импульсы формируются одновременно на выходах двух элементов: на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 соответствующего канала и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 предыдущего канала.

При каждом переключении распределителя 1 импульсы с выходов соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5.- З поступают через элемент ИЛИ 7 на первый вход элемента И 12, на второй вход которого одновременно посту

и формируется импульс на выходе элемента И 2,, распределитель I устанавливается в исходное состояние. В дальнейшем с поступлением тактовых импульсов устройство работает аналогично.

Таким образом, при поступлении на шину 14 тактовых импульсов на выходах распределителя i при исправной работе поочередно формируются высокие потенциалы, а на выходах элементов И

соответственно, формируются импульсы, поступающие через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, на второй вход которого одновременно поступают тактовые импульсы, в результате чего элемент 9 остается закрытым.

В случае неполного соответствия

длительности импульсов с выхода элемента ИЛИ 6 и длительности тактовых импульсов на выходе элемента ИСКЛЮЧА- Ю1ЦЕЕ ИЛИ 9 могут формироваться короткие импульсы, которые, поступая на

вход селектора 13 импульсов минимальной длительности, не будут проходить на его выход и, соответственно, на выходную шину 15.

При каждом переключении распределителя 1, наряду с поочередным формированием импульсов на выходах соответствующих элементов И 2, формируются импульсы также и на выходах элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5

5, длительность которых также равна величине времени задержки элемента 3, При этом импульсы формируются одновременно на выходах двух элементов: на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 соответствующего канала и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 предыдущего канала.

При каждом переключении распредеителя 1 импульсы с выходов соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5.- З поступают через элемент ИЛИ 7 на первый вход элемента И 12, на второй вход которого одновременно посту

пают инвертируемые тактовые импульсы с выхода элемента НЕ II. Так как длительность импульсов с выхода элемента ИЛИ 7 равна или несколько меньше длительности тактовых импульсов, элемент И 12 остается надежно закрытым, сигнал на его выходе, на выходе элемента ИЛИ 8 и, соотвественно, на выходной шине 15 отсутствует.

Импульсы, появляющиеся на выходе элемента ИЛИ 7 и на первом входе элемента И 12 в отсутствие тактовых импульсов на шине 14, т.е. при наличии высокого потенциалй на втором входе элемента И 12, открывают элемент И 12 и проходят на выходную шину 15. Таким образом, устройство позволяет контролировать состояние распределителя 1 в интервалах (паузах) между входными тактовыми импульсами, выдавать сигналы на шину 15 при неисправностях, приводящих к переключениям распределителя I в отсутствие тактовых импульсов.

В интервалах между тактовыми импульсами сигнал неисправности также вьщается и при возникновении таких неисправностей как пропадание высо

кого потенциала на выходе включенно- 30 ходе элемента ИЛИ 6 низкий потенциал.

а третьего канала то элемент И 2, остается закрытым за счет низкого потенциала на его втором входе, по- ступа ощего с выхода элемента 3 задержки. Элементы И 2 остальных каналов также закрыты. На выходе элемента ИЛИ 6 и, соответственно, на первом входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 имеется низкий потенциал, поэтому тактовый импульс проходи с второго входа на выход элемента 9 и через селектор 13 импульсов минимальной длительности и элемент ИЛИ 8 поступа- ет на выходную щину 15, сигнализируя о неправильном функционировании распределителя 1 .

То же самое происходит, когда имеет место пропадание или зависание сиг- .нала на выходе какого-либо канала распределителя 1 , так как в обоих случаях элементы И 2 - 2 остаются закрытыми.

При неисправностях, вызывающих появление сигналов одновременно на нескольких выводах распределителя 1, на выходах всех элементов ИЛИ-НЕ 4fi имеются низкие потенциалы, поэтому элементы И 2„ закрыты, на вы

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в контролируемых электронных коммутирующих устройствах. Цель изобретения - повьпиение надежности и быстродействия контроля распределителей импульсов как в динамическом, так и в статическом режимах работы, а также повышение быстродействия контроля распределителя за счет сигнализации о неисправности непосредственно в момент ее возникновения. Устройство содержит распределитель 1 , элеме гты И 2, 7 2 и 12, элементы 3, - 3„ и 10 задержки, элементы ИЛИ 6,7,8, элемент НЕ 11, входную шину 14, выходную шину 15. Введение п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5,- 5,, п элементов ИЛИ-НЕ 4,- 4f, и селектора 13 импульсов -минимальной длительности обеспечивает непрерывность ксГнтроля работы распределителя как в динамическом реХиме, так и в интервалах между тактовыми импульсами, а также обеспечивает сигнализацию о неисправности в момент ее появления. 1 ил. (Л

го канала распределителя 1 или появление высокого потенциала на выходе еще одного или нескольких каналов распределителя 1, кроме включенного канала. В обоих случаях на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 неисправного канала формируется импульс длительностью, равной времени задержки элемента 3, который через элемент

ИЛИ 7, И 12, ИЛИ 8 проходит на выход- 40 интервалах между тактовыми- ную шину 15.

импульсами, а также за счет обеспеч ния сигнализации о неисправности не посредственно в момент ее возникновения.

Устройство осуществляет также контроль работы распределителя в динамическом режиме работы и выдает на выходе сигнал неисправности при возникновении сбоев и различных неисправностей в распределителе.

При возникновении неисправностей, приводящих к нарушению очередности появления сигналов на выходах распределителя 1, например, если с поступлением на входную шину 1А первого тактового импульса распределитель 1 переключается из первого положения не во второе, а в третье, т.е. на выходе первого канала появляется низкий потенциал, а высокий потенциал появляется на выходе не второго.

5

и тактовый импульс проходит через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, селектор 13 и элемент ИЛИ 8 на выходную шину 15.

Таким образом, достигается повышение надежности и быстродействия контроля за счет обеспечения непрерывности контроля работы распределителя как в динамическом режиме его работы.

интервалах между тактовыми-

импульсами, а также за счет обеспечения сигнализации о неисправности непосредственно в момент ее возникновения.

Формула изобретения

Устройство для контроля распределителя, содержащее п-канальный распределитель импульсов, групп из п элементов задержки, входы которых соединены с выходами соответствующего канала распредапителя, а выходы - с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых подключены к выходам последующих каналов распределителя соответственно, выход каждого элементл И соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, содержащее также дополнительный эле-- мент задержки, вход которого соединен с входной шиной распределителя, а выход через элемент НЕ соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а выход - к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине контроля, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия контроля, введена группа из П элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группа из п элементов ИЛИ-НЕ, селектор минимальной длительности и дополни- тельньш элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом

дополнительного элемента задержки, второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, а выход - с входом селектора минимальной длительности, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, причем выход каждого из П введенных элементов ИЛИ-НЕ подключен к третьему входу

элемента И соответствующего канала, а его входы подключены к выходам всех остальных каналов распределителя, первый и второй входы каждого из п введенных элементов ИСКПЮЧАЮС ЕЕ

5 ИЛИ соединены соответственно с входом ff выходом соответствующего элемента задержки, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами второго элемента ИЛИ,