Устройство для контроля группы идентичных цифровых схем Советский патент 1989 года по МПК G06F11/30 

ел

00

сл

I3,5

i Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может Сыть использовано при построении циф- 1овых систем повышенной надежности.

Цель изобретения - повышение дос- т оверности контроля, j На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 и.3 - лременные диаграммы работы устройст- иа при контроле исправных и неисправных цифровых схем.

Устройство для контроля группы 1 дентичных цифровых схем (фиг. 1) содержит группу 1 информационных входов устройства, первьй элемент РАВНО- оНАЧНОСТЬ 2, элементы И-НЕ 3-6, элемент 7 задержки, второй элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8,- выход 9 устройства. Устройство для контроля группы идентичных цифровых схем работает (следующим образом.

Допустим контролируемая цифровая (;хема имеет К параллельно работающих узлов, в которых в режиме контроля режим генерации) на выходах узлов периодически происходит схема ком- оинаций с 000...О на 111...1 и об- ратно. Причем частота смены комби- иаций ограничивается снизу временем переходных процессов в устройстве и составляет в зависимости от степени рассогласования фронтов и срезов сигналов, поступающих на входы устройства, (.7-10) Р , где - средняя задержка на одном элементе схемы устройства.

Если на входах группы 1 устройства находится комбинация из нулевых логических сигналов, т.е. 000...О то на выходах элементов 2 и 5 - нуле вые логические сигналы, а на выходах Iэлементов 3, 4, 6, 7 и 8 - устанав- ливаются единичные логические сигналы. В этом случае элемент РАВНОЗНАЧ- НОСТЬ 2, выполняет функцию совпадения. Это следует из выражения, реализующего функцию РАВНОЗНАЧНОСТЬ (R)

RCX,, Xj, Xj,.... ,,,..., ..., ,..., Х

Если на (К+1)-м выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 первоначально будет нулевой логический сигнал, то элементы устройства при данной комбинации сигналов 000...О будут иметь те же состояния, спустя переходньй процесс: (t З) .

3451

При поступлении на выходы устройства комбинации единичных логичес- ких сигналов 111... 1, причем сигналы

могут быть рассогласованы по фронтам (фиг.2), начинается переключение выходного сигнала элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2, которьй переключается тогда, когда на всех К входах ус0 тановится единичньй логический сигнал. Появление единичного сигнала на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 вызывает переключение элемента И-НЕ 3 из единичного состояния в нулевое.

5 Одновременно переключается и элемент И-НЕ 4 из единичного состояния в нулевое, однако это кратковременное переключение не оказывает влияния на правильность функционирова0 ния. Нулевой сигнал с выхода элемен-- та И-НЕ 3 переключает состояние элемента И-НЕ 5 из нулевого в единичное. Затем переключается элемент И-НЕ 6 из единичного в нулевое состояние.

5 Это переключение вызывает повторное переключение элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 из единичного состояния в нулевое, при этом на входах устройства группы 1 комбинация 111.. о 1 еще присутст0 вуето Одновременно выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 (выход 9 устройства) меняет свое состояние с единичного на нулевое.

Длительность задержки элемента 7

выбирается из условия, чтобы к времени изменения сигнала на его выходе из единичного в нулевое сигнал на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 уже изменился, т.е. изменил свое состоя0 ние из единичного на нулевое. С другой стороны длительность задержки элемента 7 определяет длительность нулевого состояния на выходе устройства. Для над,ежной работы устройства

д5 длительность задержки элемента 7 составляет не более (2-3) 0, где средняя задержка на элементе. Для определенности длительность задержки элемента 7 взя га равной 3 f,

50 (фиг. 2) . ...

При изменении состояния элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 с единичного на нулевое состояние элемент И-НЕ 3 меняется с нулевого на единичное, Измегг нение состояния на выходе элемента 7 задержки с единичного на нулевое вызывает изменение состояния на выходе элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 (выход 9) из нулевого в единичное. На этом пе

реходный процесс в устройстве заканчивается. Длительность переходного процесса в устройстве составляет (7- 10) D в зависимости от степени рассо- гласования фронтов сигналов и величи- ны элемента 7 задержки.

Затем поступает комбинация сигналов 000...О на входы устройства. Изменение состояния элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 с нулевого в единичное произойдет тогда, когда на всех К входах устройства группы 1 установится сигнал логического нуля. С изменением состояния на элементе РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2 меняется состояние элемента И-НЕ 4 с единичного на нулевое, что приводит к изменению состояния элемента И-НЕ 6 с нулевого на единичное. Это приводит к изменению состояния элементов И-НЕ 5, РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2,8с единичного на нулевое. Это изменение приводит к изменению состояния элемента И-НЕ 4 с нулевого на единичное. С изменением состояния на выходе элемента 7 за- держки с нулевого на единичный состояние на выходе устройства 9 меняется с нулевого на единичное.

Поступление последующих комбинаций сигналов 111. ..1, 000...О и об- ратно не будет формировать на выходе 9 устройства серию импульсов, что будет свидетельствовать об исправности контролируемого устройства.

Если на одном из К входов устройства будет сигнал константа О, что свидетельствует о неисправности в , данном параллельном, узле (генерация в -данном узле прекратилась), то на выходе 9 устройства состояние менять ся не будет, т.е. будет находиться в с 1стоянии логической единицы при любых последующих сменах комбинаций сигналов на входах устройства.

Если на одном из К входов устройства будет сигнал константа I, что также свидетельствует о неисправности в данном параллельном узле (генерация в данном узле прекратилась) , через время после окончания переходного процесса на выходе 9 устройства всегда будет сигнал логической единицы независимо от последующих смен комбинаций на входах уст

1513451

ройства (фиг.З). В результате анализу состояния на выходе 9 устройста при создании в параллельных узлах контролируемой схемы в режиме контроля эффекта генерации можно однозначно судить о состоянии контролируемой цифровой схемы. В качестве такого анализатора состояния выхода 9 устройства можно использовать обычный RS-триггер. Причем анализ выхода 9 устройства должен производиться после окончания переходного процесса в устройстве, т.е. спустя (7-10). Время анализа составляет один период изменения сигналов на входах устройства.

0 5

-

Ф о р мула изобретения

Устройство для контроля группы идентичньк цифровых схем, содержа- щее первый и второй элементы И-НЕ, и первый элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого, кроме последнего, образуют группу информационных входов устройства для подключения к выходам контролируемой цифровой схемы, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и последним входом первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, в него введены элемент задержки, второй элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий и чет- вертьй элементы И-НЕ, причем выход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов ИгНЕ, выход четвертого элемента соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого через элемент задержки соединен с первым входом второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и вторым входом первого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого является выходом устройства.

5

0

S

0

Составитель В.Гречнев Редактор Л.Зайцева Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых систем повышенной надежности. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит группу 1 информационных входов устройства, первый элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 2, элементы И-НЕ 3-6, элемент 7 задержки, второй элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, выход 9 устройства. При правильной работе контролируемой цифровой схемы, на выходах которой одновременно формируются либо нулевые, либо единичные сигналы, на выходе 9 устройства также происходит изменение сигнала. При неисправности контролируемой цифровой схемы на выходе 9 устройства устанавливается единичный потенциал. 3 ил.

Заказ 6080/48

Тираж 668 ,

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное