Устройство для сдвига информации Советский патент 1990 года по МПК G11C19/00 

15

20

25

3160701

Изобретение относится к вычислиельной технике и может быть испольовано в счетно-решающих приборах правления и контроля, в устройствах читывания асинхронной информации и асается усовершенствования устройства по авт.св. № 752486.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.10

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2- мажоритарный элемент; на фиг.. 3 - узел записи; на фиг.-4 - узел перестройки; -на фиг.5 - схема соединения каналов устройства; на фиг.6 - определитель каналов;,на фиг.7-9 - схемы соедине- ния перемычек определений каналов.

Устройство для сдвига информации (фиг.1) содержит сдвигающие регистры 1,2, распределитель 3, триггер 4, мажоритарные элементы 5 и 6, элементы И 7, 8, элемент ИЛИ 9, шины 10 и 11 записи четных и нечетных разрядов соответственно , а также узел формирования импульсов сдвига, состоящий из RS-триггера 12, третьего мажоритарного элемента 13, инвертора 14, двух формирователей 15, 16 им- мульсов сдвига (например, ждущих 30 мультивибраторов), формирователь 17 сигнала записи, узел 18 перестройки мажоритаров и шины 19 Запись (Зп), 20 Код проверки (Код пр), 21 Выход ;, 2.2 Вход СИ, 23 Вход провер- 35 ки. Мажоритарные элементы 5, 6, 13 имеют входы отключения ОТК 1, ОТК 2, входы перестройки в однока- нальную структуру Пер 1, Пер 2, а также шины связи с соседними кана- 40 лами левого (соседнего) Л1, Л2 ,, ЛЗ, правого (соседнего) П1, П2, ПЗ каналов и выходы своего канала С 1, С2,СЗ, которые служат для связи с соседними канала- 45 ми (фиг.5).

Мажоритарные элементы 5,6, 13 (фиг.2) содержат элемент 4И-ИЛИ 24, элемент И 25, инвертор 26,

Вход и мажоритарного элемента соединен с первыми входами первого и третьего элементов И элемента 4И-ИЛИ 24, а вход Л - с первым входом второго и вторым входом третьего элементов И элемента 4И-Ш1И 24, а s5 вторые выходы первого, второго и четвертого элементов И элемента 4И-ИЛИ 24 объединены и подключены к выходу элемента И 25, выход которого являетсс в

50

5

20

25

0

30 35 40 45

s5

ся выходом мажоритарного элемента на соседние каналы С. Входы ВхМ / и ОТКЛ (отключение) соединены с входами элемента И 25, а входы перестройки в одноканальную структуру Пер непосредственно соединены с третьим входом третьего элемента И элемента 4И-ИЛИ 24, через инвертор

26- с входом четвертого элемента И элемента 4И-ИЛИ 24, а выход элемента 4И-Ш1И 24 является выходом мажоритарного элемента 24.

Формирователь 17 сигнала записи (фиг.З) содержит JK-триггер 27, формирователь 28 импульсов, например ждущий мультивибратор, выходной элемент И 29 и элемент ИЛИ 30. Шина Вх СИ через элемент ИЛИ 30 соединена со стробирующим входом JK-триггера

27и - через выходной элемент ИЛИ 29- с выходом формирователя 17 сигнала записи, шина записи Зп через формирователь 28 импульсов соединена с вторым входом элемента ИЛИ 30, а единичный выход JK-триггера 27 соединен

с вторым входом выходного элемента И 29, входы JK-триггера 27 подключены соответственно: J - к шине логической единицы (ввод 1), К - к шине логического нуля (ввод 0), R - к шине записи

о„

Зп .

Узел 18 перестройки мажоритаров (фиг.4) содержит дешифратор 31, определитель 32 каналов, выходные JK- триггеры 33, элементы И-НЕ 34 перестройки, инвертор 35 и элемент ИЛИ исходного 36. Вход запись (Зп) через определитель 32 каналов соединен со стробирующим входом дешифратора 31, входы которого подключены к входам .кода проверки (Код пр), выходы - к стробирующим входам выходных JK- триггеров 33, единичные выходы которых через элементы И-НЕ 34 перестройки соединены с соответствующими выходами узла 18 перестройки мажоритаров ОТК1, ОТК2, Пер 1, Пер 2, а- вход проверки (Пр) узла 18 подключен к вторым входам элементов И-НЕ 34 перестройки и через инвертор 35 и элемент ИЛИ исходного 36 - к входам R выходных JK-триггеров 33, второй вход элемента ИЛИ исходного 36 соединен с соответствующим выходом дешифратора 31 .

Определитель 32 каналов (фиг.6) содержит элемент 2И-ИЛИ-НЕ 37, элемент И 38 и инвертор 39. Выход эле50

516

мента 37 через элемент И 38 соединен с выходом определителя 32 каналов, а шины А, Б, В и Зп определителя 32 каналов - соответственно с входом первого элемента И элемента 2И-ИЛИ- НЕ 37, через инвертор 39 - с вторым входом первого и первым входом второго элементов 37, с вторым входом второго элемента 37, а шина Запись (Зп) - с вторым входом элемента И 38. К шинам А, Б, В соответственно подключены разряды (Ор-Зр) шины 20 кода проверки,

Устрор ство работает следующим образом.

Сдвигаемое число записано в сдви

гающие регистры 1 и 2, причем четные разряды - в регистр 2, нечетные - в регистр 1. В исходном состоянии триггеры 4, 12 находятся в нулевом состоянии, на выходах распределителя 3 присутствуют низкие потенциалы. Низкие потенциалы присутствуют тйкже на выходах формирователей 15, 16 импульсов. В этом случае перв,1й и второй элементы И 7, В закрыты. На выходе элемента 5 присутствует информация, соответствующая младшему разряду (О) сдвигаемого кода, хранящегося в регистре 2.В момент прихода первого входного сигнала на первом выходе распредели- . теля 3 появляется импульс, устанавливающий в состояние 1 триггер 12, на выходе элемента 13 формируется сигнал 1, а на выходе инвертора 14 - сигнал О. Формирователи 15, 16 срабатывают от перепада импульса, в данном случае, например, от перепада с уровня О на уровень 1. В этом случае на выходе, формирователя 16 формируется импульс (1Тм), который переписывает младший разряд сдвигающего регистра 1 в триггер 4, сдвигает информацию в регистре 1 на один разряд и одновременна разрешает прохождение информации с выхода элемента 5 через элемент И 7 и элемент ИЛИ 9 на выход 21 устройства. Таким образом, по первому входному сигналу на выход устройства сдвига выдается информация, соответствующая разряду О сдвигаемого кода, при этом на вы20

25

30

35

40

45

50

входных сигналов появляется i-шпул устанавливающий в состояние О R триггер 12, т.е. на выходе элемен 13 имеет место перепад с высокого уровня.на низкий, т.е. на выходе мирователя 15 вырабатывается сигн (2 ТМ), сдвигающий информацию на разряд в сдвигающем регистре 2 и новременно разрешающий прохождени информации с выхода элемента 6 че второй элемент И 8 и элемент ИЛИ на выход устройства. Дальнейшая р та устройства по сдвигу информаци происходит аналогично описанному д тех пор, пока все разряды сдвигаем кода не будут выдвинуты из регистр 1 и 2.

Из изложенного видно, что мажор тируется по формированию импульсов сдвига период импульсов, что позво ет обеспечить работоспособность пр рассинхронизации импульсов на вход до величины периода. Вместе с тем обеспечивается надежность, посколь устройство теперь работоспособно п любой одной неисправности во входн цепях и элементах.

Устройство может работать как в режиме формирования входных импуль сов сдвига после записи информации регистры 1, 2, так и в режиме непр рывного формирования импульсов сдв непрерывной серией с асинхронным п |Туплением сигнала Запись (Зп). В этом случае сигнал Запись, посту на вход R (исходное) установки JK- триггера 27, устанавливает его в состояние О. Одновременно формиро ватель 28 передним фронтом формируе импульс, который, пос1упая на вход JK-триггера 27, устанавливает его в состояние 1. Данньм триггер устанавливается в состояние 1 также задним фронтом импульса на шине Вх си. При таком построении совпадени сигнала записи с .сигналом на шине

Вх.СИ в любое время приведет к сб ям и потере работоспособности. Поскольку сигналы сдвига появятся на выходе выходного элемента И 29 толь после окончания сигнала Запись, причем импульс будет нормальной дли тельности, а не укороченным осколко

у - J V -t ъ. JiUJt-i v V-AXV JliXV

ходе элемента 6 появляется информация, то запись никогда не попадет на мосоответствующая разряду 1 сдвигаемого кода.

По прихо ду второго входного сигнала на втором выходе распределителя 3

мент сдвига информации, т.е. искаже ний информации не будет.

Для проверки и определения неисправностей в каналах устройства произ

10

20

25

30

35

0

5

0

входных сигналов появляется i-шпульс, устанавливающий в состояние О RS- триггер 12, т.е. на выходе элемента 13 имеет место перепад с высокого уровня.на низкий, т.е. на выходе формирователя 15 вырабатывается сигнал (2 ТМ), сдвигающий информацию на один разряд в сдвигающем регистре 2 и одновременно разрешающий прохождение информации с выхода элемента 6 через второй элемент И 8 и элемент ИЛИ 9 на выход устройства. Дальнейшая работа устройства по сдвигу информации происходит аналогично описанному до тех пор, пока все разряды сдвигаемого кода не будут выдвинуты из регистров 1 и 2.

Из изложенного видно, что мажори-; тируется по формированию импульсов сдвига период импульсов, что позволяет обеспечить работоспособность при рассинхронизации импульсов на входе до величины периода. Вместе с тем обеспечивается надежность, поскольку устройство теперь работоспособно при любой одной неисправности во входных цепях и элементах.

Устройство может работать как в режиме формирования входных импульсов сдвига после записи информации в регистры 1, 2, так и в режиме непрерывного формирования импульсов сдвига непрерывной серией с асинхронным пос- |Туплением сигнала Запись (Зп). В этом случае сигнал Запись, поступая на вход R (исходное) установки JK- триггера 27, устанавливает его в состояние О. Одновременно формирователь 28 передним фронтом формирует импульс, который, пос1упая на вход С JK-триггера 27, устанавливает его в состояние 1. Данньм триггер устанавливается в состояние 1 также задним фронтом импульса на шине Вх. си. При таком построении совпадение сигнала записи с .сигналом на шине

Вх.СИ в любое время приведет к сбоям и потере работоспособности. Поскольку сигналы сдвига появятся на выходе выходного элемента И 29 только после окончания сигнала Запись, причем импульс будет нормальной длительности, а не укороченным осколком

у - J V -t ъ. JiUJt-i v V-AXV JliXV

то запись никогда не попадет на мото запись никогда не попадет на момент сдвига информации, т.е. искажений информации не будет.

Для проверки и определения неисправностей в каналах устройства произ

водится перестройка мажоритарных элементов 5, 6, 13 узлом 18.

Если сигнал проверки (Пр) отсутствует, элементы И-НЕ 34 перестройки закрыты, а JK-триггеры 33 устанавли- ваются в исходное состояние уровнем на выходе инвертора 35. При проверках подается сигнал Проверка (Пр), который снимает исходное с выходных JK- триггеров 33 и открывает элементы И-НЕ перестройки. На входы код а проверки Код пр. подается код, разряды Ор-2р которого определяют канал, в котором управляются мажоритарные эле- :MeHTUj а остальные разряды - код :управления мажоритарными элементами. На все каналы подается одинаковый код. Однако в каждом канале перемычки в определителе 32 каналов будут сто- :ять так, как показано на фиг.7-9, т.е. каналы одинаковые, разными будут только программные перемычки определителя, 32.

В э-том случае мажоритарные элемен- ,ты отключаются и перестраиваются в одноканальную структуру только в том :канале, где в любом из разрядов есть О, Если подано два нуля, отключаются или перестраиваются два канала. При подаче нулей во все разряды Ор-2р схема узла перестройки не срабатывает . Такая работа обусловлена тем, что проверка обычно ведется со сле- дуюпщм отключением каналов: А, Б, В - на выявление неработающего канала; АБ, БВ, АВ - на выявление ложно работающих каналов. При подаче сигнала Проверка и О в любом из 0-2 разрядов кода проверки и по приходу сигнала записи выходные JK-триггеры 33 узла перестройки мажоритаров устанавливаются в состояние, определяемое остальными разрядами этого кода, подавая на мажоритарные элементы 5, 6, 13 любые комбинации проверочных сигналов. При подаче сигнала Перестройка (Пер..) в мажоритарных элементах отключаются связи с соседними каналами, при подаче сигнала Отключение (ОТКЛ) отключается вход мажоритарног элемента. Это обеспечивается элементом И 25 и инвертором 26. Делая набо комбинаций и переборов этих команд, можно в проверочном режиме опреде

0

5

0

5 5-,.

55

40

45

лить работоспособность узлов всех каналов. При снятии сигнала Проверка (Пр) режим проверок прекращается и узел перестройки мажоритаров отключается .

Проведенные анализ и испытания макетного образца показали, что по сравнению с прототипом предложенное устройство обладает более высокими (более чем на несколько поряддов) показател-ями надежности, в частности вероятностью безотказной работы (Р), а возможность проверок и построение мажоритарных элементов с обеспечением перестройки структуры, а также возможность записи информации при непрерывном поступлении импульсов сдвига, кроме повышения надежности, расширяют функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для сдвига информации по авт. св. № 752486, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены узел формирования импульсов сдвига, формирователь сигналов записи, узел перестройки мажоритаров, вход проверки исправности каналов и вход определения канала которого подключены соответственно к шинам проверки исправности канала и определения канала устройства, входы разрешения записи формирователя сигналов записи, узла перестройки мажоритаров, первого и второго регистров объединены п являются входом разрешения записи устройства, -синхровход формирователя сигналов записи является входом синхронизации устройства, выход формирователя сигналов записи подключен к входу распределителя импульсов, . первый и второй выходы которого подключены соответственно к информационным входам узла формирования импульсов сдвига, первый и второй выходы которого подключены соответственно к информационным входам первого и второго элементов И, выходы узла пере- стройки мажоритаров подключены к соответствующим входам соответствующих мажоритарных элементов.

Фиг. г

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть применено в счетно-решающих приборах управления и контроля, в устройствах считывания асинхронной информации и является усовершенствованием устройства по авт.св. N 752486. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель осуществляется за счет обеспечения работоспособности устройства при асинхронной подаче сдвигающих импульсов между каналами путем выделения перепадов на RS-триггере 12 формирователями 15, 16 импульсов, а обеспечение работоспособности при асинхронной подаче сигналов записи и сдвига - за счет прекращения сдвига на момент записи и обеспечения нормированной длительности импульсов после этого при пр опадании сигнала "Запись" на любой период следования импульсов сдвига. Определение работоспособности каналов достигается отключением входов мажоритарных элементов или переводом их в одноканальную структуру по проверочным сигналам. 9 ил.

28

-l-rY

ггу-

гЧ -

ЙЯ

Вб/х

/

27

11

/

Фиг.Ъ

Фиг.1

17

Фие.6

2

-f 5/ч:к

-| 5|zfX

- v. 38 .

Вых. I

Вь/х.

I-

tr

If

0-0

/Ef-(2f

-jzr

г 5