Коммутатор Советский патент 1992 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах коммутации цифровых сигналов повышенной надежности.

Известен коммутатор, используемый в качестве мультиплексора цифровых сигналов, содержащий первый и второй элементы И, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, входами которого являются первые входы первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к входу и выходу инвертора, вход которого является управляющим входом устройства 1.

Недостатком известного устройства является низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является коммутатор, содержащий с первого по четвертый элементы И, а также первый и второй элементы ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов И, а вторые входы подключены соответственно к выходам второго и четвертого элементов И, первые входы которых объединены и подключены к первому входу, второй вход которого подключен к первым входам первого и третьего элементов И, вторые входы с первого по четвертый элементов И соединены с управляющими входами устройства 2,

Недостатком прототипа также является низкая надежность, заключающаяся в том, ЧТО устройство не может проверять само себя на наличие неисправности.

Цель изобретения - повышение надежности коммутатора за счет обеспечения его самопроверяемости.

Указанная цель достигается совокупностью всех существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, обеспечивающих обнаружение любой одиночной константной неисправности устройства.

Существенными отличительными признаками заявленного технического решения, обусловливающими его соответствие критериям изобретения, являются наличие парафазных входов устройства, дополнительных элементов И и ИЛИ, а также связей указанных входов с элементами схемы.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого коммутатора.

Коммутатор содержит с первого по двенадцатый элементы И 1-12, и с первого по восьмой элементы ИЛИ 13-20.

Первые входы первого 1 и второго 2 элементов И подключены соответственно к первому Xi 11 второму Ха прямым информационным входам, а вторые входы подключены соответ ственно к прямому Ui и инверсному Ui первым управляющим входам, первые входы третьего 3 и четвертого 4 злeмeнJoв И соеди1нены соответственно с первым Xi и вторым Х2 инверсны1ли информационными входами устройства, а вторые входы подключены соответственно к прямому Ui и инверсному Ui первым управляющим входам, выход первого элемента ИЛИ 13 соединен с первыми входами пятого 5 и седьмого 7 элементов И , выходы которых соединены соответственно с первым Zi и вторым Z2 прямыми информа1|ионными вь 1ходами устройства, первый Zi и второй Zj инверсные информационные выходы которого соединены соответственно с выходами шестого 6 и восьмого 8 элементов И, первые входы которых объединены и подключены к выходу второго элемента ИЛИ 14, вторые входы пятого 5.и шестого 6, а также седьмого 7 и восьмого 8 элементов И попарно объединены и подключены с оответствен1Ю к прямому U2 и инверсному U2 вторым управляющим входам, первые входы первого 13 н второго 14 элементов ИЛИ соединены соответствен но с выходами первого 1 и третьего 3 элементов И, а вто))ые входы подключены к выходам второго 2 и четвертого 4 элементов И, и второй входы третьего элемента ИЛИ 15 подключены соответстпенно к ииверсны -; первому и второму и формацион(ым выходам устройства, Г1ерць й и второй прямые информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ 1G, первый и второй входы пятого элемента ИЛИ 17 подключены соответственно к прямому первому и инверсному второму информационным выходам устройства, прямой второй и инверсный первый информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами шестого элемента ИЛИ 18, выход третьего элемента ИЛИ 15 соединен с первыми входами девятого 9 и одиннадцатого 11 элементоа И, аыход четвертого элемента ИЛИ 16 подключен к первым входам десятого 10 и двенадцатого 12 элементов И, выход пятого элемента ИЛИ 17 соединен с вторыми

входами десятого 10 и одиннадцатого 11 элементов И, выход шестого элемента ИЛИ 18 подключен к вторым входам девятого 9 и двенадцатого 12 элементов И, выходы девятого 9 и десятого 10 элементов И подключены соответственно к первому и второму входам седьмого элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с прямым F контрольным выходом устройства, инверсный F контроль0 иый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ 20, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам одиннадцатого 11 и двенадцатого 12 элементов И.

5Коммутатор работает следующим образом.

На информационные входы Xi, Xi и Х2, Х2 поступают с двух направлений парафазные сигналы, которые необходимо передать

0 на акую-лпбо одну пару выходов Zi, Zi или Z2, Z2,.B зависимости от значений cигнaлJOв на управляющих входах Ui, Ui и U2, Ua. Парафазный сигнал, поступающий на управляющий вход Ui, Ui, выбирает данные,

5 поступающие на информационные входы устройства. Управляющие входы U2, U2 служат для того, чтобы можно было вы брать один из информационных выxoдoвZ1, Zi или Z2, Z2, на которые необходимо направить

0 выбранные входные да1(ные. На невыбранпых выходах присутствуют нулевые логические сигналы. Выходы F, F служат для конгроля. В устройстве используется самопроверяемаясхема встроенного контроля,

5 обеспечивающая обнаружение всех одиночных константных неисправностей, которые могли бы появиться как в коммутирующей части устройства, так и в самой схеме встроQHiioro контроля. Обнзруживается также

0 ошибка а данных (значения 00 и 11), поступивших на выбранные информационные входы устройства. Данные, которые коммутируются на выбранный выход устройства, представляют собой парафазные значения

5 01 или 10, что позволяет в дальнейшем в случае появления ошибки при передаче обнаружить ее. Если на входы коммутатора постудают значения (Xi, Хц Ха, Х2; Ui. Ui; U2, U2)01100101, 01101001. 10010110,

0 10014010, осуществляются полное его тестмpoвa iиe и обнаружение любой одиночной константной неисправности (ОКН). При обнаружении в устройстве ОКН на выходах F. F самопроверяемой схемы встроенного контроля появляются значения 00 либо 11. При правильной работе устройства на выходах F, F присутствуют значения 01 или 10. Для индикации неисправности может быть использован любой сигнальный элемент, например светодиод, подключаемый к выходу

элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным контрольным выходом устройства.

Предлагаемый коммутатор по сравнению с прототипом обеспечивает повышение достоверности передачи цифровой информации за счет того, что любая одиночная константная неисправность обязательно проявляется на его выходах и обнаруживается в момент ее первого проявления. Формула изобретения 1. Коммутатор, содержащий с первого по четвертый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и третьего элементов И, а вторые входы подключены к выходам второго и четвертого элементов И, причем первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму прямым информационным входам, а вторые входы подключены соответственно к прямому и инверсному первым управляющим входам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коммутатора путем обеспечения его самопроверяемости, все входы и выходы коммутатора выполнены парафазными, введены с пятого по восьмой элементы И, причем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым инверсными информационными выходами коммутатора, а вторые входы подключены соответственно к прямому и инверсному первым управляющим входам, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, выходы которых соединены соответственное первым и вторым прямыми информационными выходами коммутатора, первый и второй инверсные информационные выходы которого соединены соответственно с выходами шестого и восьмого элементов И, первые входы которых объединены и подключены к выходу

второго элемента ИЛИ, вторые входы пятого и шестого, а также седьмого и восьмого элементов И попарно объединены и подключены соответственно к прямому и инверсному вторым управляющим входам,

2, Коммутатор по п. 1,отличающийс я тем, что, с целью обнаружения любой одиночной константной неисправности, он содержит с третьего по восьмой элементы ИЛИ и с девятого по двенадцатый элементы И, причем первый и второй входы третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к инверсным первому и второму информационным выходам коммутатора, первый и второй прямые информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, первый и второй входы пятого элемента ИЛИ подключены соответственно к прямому первому и инверсному второму информационным выходам коммутатора, прямой второй и инверсный информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами шестого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первыми входами девятого и одиннадцатого элементов И, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первым входам десятого и двенадцатого элементов И, выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами десятого и одиннадцатого элементов И, выход шестого элемента ИЛИ подключен к вторым входам девятого и двенадцатого элементов И, выходы девятого и десятого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым контрольным выходом коммутатора, инверсный контрольный выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам одиннадцатого и двенадцатого элементов И.

Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах коммутации цифровых сигналов. Коммутатор содержит 12 элементов И восемь элементов ИЛИ. Все входы и выходы устройства выполнены парафазными. Коммутатор обеспечивает повышение достоверности передачи цифровой информации за счет того, что любая одиночная константная неисправность обязательно проявляется на его выходах и обнаруживается в момент ее первого проявления. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.