Резервированный генератор тактовыхиМпульСОВ Советский патент 1981 года по МПК G06F11/20 H03K3/14 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежных генераторов тактовых импульсов.

Известно резервированное устройство, содержащее три независимых генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены соответственно со входами элементов контроля и с выходами элементов И -ИЛИ-НЕ, а выходы элементов контроля подключены к многоустойчивому триггеру, выходы которого подсоединены к выходным элементам И-ИЛИ-НЕ 1.

Недостато к этого устройства - при неисправности рабочего генератора и подключении исправного возможно искажение длительности импульса и уменьшение периода следования импульсов, что может привести к расфазировке каналов, подключенных к генератору.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является резервированный генератор тактовых импульсов, содержащий три независимых генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены соответственно со входами элементов контроля и через элементы задержки - с входами выходных элементов И--ИЛИ-НЕ, а выходы элементов контроля подключены к многоустойчивому триггеру, выходы которого подсоединены также к выходным элементам И J -ИЛИ-НЕ 2.

При включении питания, если все три генератора тактовых импульсов исправны, на выходах трех элементов контроля будут высокие уровни, соответствующие логичесской «1. Элементы контроля в соответствии 0 с заложенным в них принципом определения отказа генератора вырабатывают на своем выходе определенный сигнал, например, в случае неисправности генератора появляется сигнал логического « О.

Многоустойчивый триггер устанавливает5ся в одно из трех своих устойчивых состояний, и на одном из выходов появляется низкий уровень, инверсия которого разрещает прохождение импульсов одного из генераторов через выходные элементы. На всех трех выходах устройства будут импульс ы одного из трех генераторов, тогда как импульсы двух других генераторов будут запрещены элементами И, выходами элементов И-ИЛИ-НЕ. При возникновении отказа в генераторе, и шульсы которого проходят на выходы, элемент контроля его работоснособности на сроем выходе через определенное время (в Зависимости от постоянной времени интегрирующей цепи) формирует сигнал логического «О в результате которого многоустойч11вый триггер изменяет свое состояние и переключает выходы устройства на другой (исправный) генератор. При отказе двух генераторов на выход проходит последовательнЬсть тактовых импульсов третьего генерато |)а. При этом не ваблюдается пропадание Одного или нескольких тактов выходного сигнала генератора, так как постоянная времени элемента контроля согласована с времейем задержки элемента задержки. | Недостатком так1эго резервированного генератора тактовых Импульсов является то, что при неисправности рабочего генератора его отключение и подключение резервного происходит в произвольный момент времени, что может вызывать; искажение длительности импульса, приводящее к расфазировке каналов, подключейных к генератору. Цель изобретения: - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в рфервированный генератор тактовых импульсов, содержащий резервируемые генераторы, выход каждого из которых соединен через элемент контроля с соответствующим установочным входом многоустойчивого триггера и через элемент задержки - с соответствующим входом каждого элемента И-ИЛИ-НЕ, введены по числу резервируемых генераторов синхронные ключи, входы которых подключены к соответствующим вь(ходам многоустойчивого триггера, а выходь - к соответствующим входам элементов И-ИЛИ-НЕ и управляющим входам сийхронных ключей, тактовые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки, при этом синхронньж ключ содержит элемент 2И-ИЛИ, выХод которого соединен с установочными УК-триггера, прямои, выход которого;соединен с первым входом элемента 2И-ИЛИ, второй вход которого подключен через инвертор к первомуправляющему входу элемента 2И-ИЛИ и входу ключа, а тактовый вход УК-триггера соединен с тактовьщ входом ключа. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство соде|эжит генераторы 1-3, элементы 4-6 контр:оля, элементы И-ИЛИ -НЕ 7-9. элементш И-НЕ 10- 2, многоустойчивый триггер |13, элементы 14-16 задержки, УК-триггер 17-19, элемейты 2И- ИЛИ 20-22, синхрбнные ключи 23-25. Генератор работает следующи.м образом. При включении Питания все три генератора 1-3 исправньц и на выходах элементов 4-6 - высоки уровни, соответствующие логической «1. Элементы 4-б в соответствии с заложенным в них принципом определения отказа генератора вь1рабатывают на своем выходе определенный сигнал, в случае неисправности генератора появляется сигнал логического «О. Триггер 13 устанавливается в одно из трех своих устойчивых состояний, и на выходе Одного из элементов И-НЕ 10-12 появляется низкий уровень, устанавливающий ключи 24-25 в состояния, однозначно отвечающие состоянию триггера 13, и соответствующие появлению на инверсном выходе УК-триггера 17-19 низкого уровня, инверсия которого разрещает прохождение импульсов одного из генераторов 1-3 через элементы И- -ИЛИ-НЕ 7-9. На всех трех выходных устройствах будут импульсы одного из трех генераторов 1-3, тогда как импульсы двух других генераторов будут запрещены элементами И-ИЛИ-НЕ 7-9. При возникновении отказа в генераторе 1-3 импульсы которого проходят на входы, элемент контроля работоспособности этого генератора на своем выходе через определенное время (в зависимости от постоянной времени интегрирующей цепи) формирует сигнал логического «О в результате которого триггер 13 изменяет состояние, что, в свою очередь, приводит к изменению состояния ключей 23-25 и приводит к переключению на другой генератор. Предположим, что триггер 13 имеет на выходе элемента 10 низкий уровень соответствующий логическому «О и. на выходах элементов 11, 12 высокий уровень, соответствующий логической «1. Такое состояние триггера 13 приводит к установке ключей 23 25 в состояние, при котором на выходе ключа 23 (на инверсном выходе УК-триггера 17) устанавливается логический «О, а йа инверсных выходах ключей 24,25 (УК-триггера 18, 19) - логическая «1, что обеспечивает прохождение.--на выход через элементы 7-9 частоты генератора 1. При возник„овении неисправности в генераторе 1 на выходе элемента 4 появляется сигнал логического «О, который приводит к изменению состояния триггера 13, т. е. выход элемента 10 изменяет свое состояние с логического «О на логическую «1, а на одном из выходов элементов И или 12 появляется состояние логического «О, предположим на выходе элемента 11. Изменение состояния на выходе элемента 10 триггера 13 приводит к появлению на 3,, элемента 2И-ИЛИ 20 высокого у логической «I, который сохраняется до тех пор, пока УК-триггер 17 не перебрасывается под воздействием на тактовый вход С заднего фронта тактовых импульсов генератора 1, которые еще присутствуют на выходе элемента 14. При этом происходит отключение (по заднему фронту импульса) генератора 1.