Устройство для контроля импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/19 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано для контроля многоканальных цифровых устройств.

Известно устройство для контроля импульсов в мажоритарно-резервируемых системах, содержащее мажоритарный элемент, входы которого подключены к источникам входных импульсов, три эл емента запрета, запрещающие входы которых соединены с выходом одновибратора, а разрешающие входы подключены к выходам трех дифференцирующих формирователей 1.

Недостаток устройства - сравнительно низкая точность контроля.

Наиболее-близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля импульсов, содержащее мажоритарный элемент, выход которого через одновибратор соединен с запрещающими входами трех элементов запрета, а через первый дифференцирующий формировательс входом элемента задержки, выход которого соединен с R-входами трех RS-триггеров, S-входы которых подключены соответственно к трем источникам входных импульсов и входам мажоритарного элемента через соответственно второй, третий и четвертый дифференцирующие формирователи, инверсные выходы триггеров подключены к первым входам трех соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого дифференцирующего формирователя, а выходы подключены к первым входам трех элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов запрета 2.

Однако это устройство обладает ограниченным частотным диапазоном, так как цикл контроля определяется одновибратором, вырабатывающим импульс длительностью более двойной длительности входных импульсов, кроме того, устройство не сигнализирует об ощибке, если на один из входов 15 устройства поступают импульсы короче, чем на другие входы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

С этой целью в устройство для контроля импульсов, содержащее одновибратор, элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого дифференцирующего формирователя, мажоритарный элемент, входы которого подключены к входным шинам и к

входам соответственно второго, третьего и четвертого дифференцирующих формирователей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов запрета, вторые входы которых объединены, а выходы соединены с первыми входами соответственно пepБOгo второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов И, первые входы которых объединены, а вторые соединены с инверсными выходами соответственно первого, второго и третьего триггеров, нулевые входы которых объединены, введены три инвертора и дополнительные мажоритарный элемент, дифференцирующие формирователи, триггеры элементы И, элементы ИЛИ и одновибраторы, при этом входы инверторов соединены с входными шинами и входами соответственно одновибратора, первого дополнительного одновибратора и второго дополнительного одновибратора, выходы которых соединены со входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого дифференцирующего формирователя, с первыми входами соответственно первого, второго и третьего дополнительных элементов И и с первым, вто.рым и третьим входами дополнительного мажоритарного элемента, выход которого через первый дополнительный дифференцирующий формирователь соединен с единичным входом первого дополнительного триггера, прямой выход которого соединен через второй дополнительный дифференцирующий формирователь с первым входом второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен через третий дополнительный дифференцирующий формирователь с выходом мажоритарного элемента и нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный вход которого соединен с нулевым входом первого триггера, с нулевым входом первого дополнительного триггера и с выходом четвертого дополнительного дифференцирующего формирователя, инверсный выход - с вторыми входами элемента запрета, а прямой выход - с первым входом четвертого дополнительного элемента И, второй, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к выходам элемента задержки и первого, второго и третьего инверторов, а выход - ко входу четвертого дополнительного дифференцирующего формирователя и к первому входу первого элемента И, а выход второго дополнительного элемента ИЛИ соединен со вторыми входами первого, второго и третьего дополнительного элементов И.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для контроля импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит одновибраторы 1 - 2, мажоритарные элементы 4 и 5, триггеры 6-10, элементы 11 -13 запрета, элементы 14-20 И, элементы 21-25 ИЛИ, инверторы 26-28, элемент 29 задержки, формирователи 30-37, дифференцирующие входные щины 38-40, выходные щины 41-43. После появления на двух из трех входных щин 38-40 импульсов срабатывает мажоритарный элемент 4, триггер бис его инQ версного выхода на запрещающие входы элементов 11 -13 поступает запрещающий потенциал, поэтому импульсы, вырабатываемые формирователями 30-32 по задним фронтам входных импульсов, не проходят на первые входы выходных элементов 21-23.

5 По заднему фронту импульса на выходе мажоритарного элемента 4 с помощью формирователя 33 вырабатывается импульсом, проходящий через элемент 24 на вторые входы элементов 14-16, два из которых 14

Ф и 15 (фиг. 2а) открыты по первым входам, так что на их выходах формируется запрещающие потенциалы, закрывающие по вторым входам элементы 17 и 18.

По задним фронтам входных импульсов также срабатывают одновибраторы 1-3, с

5 помощью которых вырабатываются импульсы с длительностью, равной допуску на неодинаковость длительностей импульсов на входных щинах 38-40 устройства. После окончания их на двух из трех входах мажоритарного элемента 5 на его выходе формируется отрицательный перепад напряжения, который, проходя через формирователь 35, элементы 24 и 16, вызывает срабатывание триггера 9, при этом ни его инверсном выходе формируется запрещающий потенциал, закрывающий по второму входу элемент 19. По окончании третьего импульса на входе элемента 25 на его выходе формируется, отрицательный перепад напряжения, который с помощью формирователя 36 и элемента 29 преобразуется в импульс, открывающий элемент 20 по второму входу (по остальным он уже открыт, так как на прямом выходе триггера 6 и вы.ходах инверторов 26-28 присутствует разрешающий потенциал) и позволяющий открыть элементы по первым входам, чтобы считать состояние инверсных выходов триггеров, на которых в рассматриваемом случае присутствует запрещающий потенциал, передать эту информацию на выходные щины 41-43 устройства с помощью элементов 21-23, а затем с помощью формирователя 37 по заднему фронту импульса, сформированного элементом 29, выработать импульс для приведения устройства в исходрое состояние.

Если один из входных импульсов отсутст/вует, или он .длиннее большего или Kojpowe меньшего -из импульсов иа величину, большую допуска иа иеодинаковость длительнос;тей импульсов иа входах устройства (фиг. 2

2в, 26 соответственно), то работа устройства отличается от вышеописанной тем, что во время формирования разрешающих импульсов на выходе элемента 24 элемент 14 закрыт по своему первому входу, поэтому на его выходе разрешаюш,ий потенциал не появляется, триггер 7 не срабатывает, на его инверсном выходе сохраняется разрешаюш.ий потенциал, позволяющий во время появления разрешающего импульса на первом входе элемента 17 последнему на своем выходе сформировать разрешающий импульс, который, проходя, через элемент 21 на выход устройства, сигнализирует об ошибке в соответствующем канале передачи сигналов.

Если каждый из входных импульсов отличается от остальных на величину, больщую допуска на неодинаковость длительностей импульсов на входных шинах устройства (фиг. 2е), то работа устройства отличается от описанной тем, что элемент 5 и последовательно соединенные с ним формирователь 34, триггер 10, формирователь 35 не срабатывают, элемент 24 не формирует разрещающего потенциала на своем выходе, триггеры 7 и 9 he срабатывают, на их инверсных выходах сохраняются разрешающие потенциалы, позволяющие во время появления разрешающего импульса на первых входах элементов 14 и 17 последним на своих выходах сформировать разрешающие импульсы, которые, проходя через элементы 21 и 23 на выходы устройства, сигнализируют об ошибках в двух каналах передачи сигналов.

Если на входные шины устройства поступает только один импульс, например на шину 38, то (фиг. 2г) мажоритарные элементы 4 и 5, триггер 6 не срабатывают, на инверсном выходе триггера 6 сохраняется разрешающий потенциал, и по заднему фронту входного импульса формирователь 30 формирует импульс, проходящий через элементы 11 и 21 на выходную шину 41 устройства, сигнализируя об ошибке в соответствующем канале передачи сигналов.

Если моменты окончания импульсов, поступающих на входные шины 38-40, соотносятся так, что tj-ti 5;tj-t2 S, но tj-t1 SJГдe i, ta, tj - моменты окончания входных импульсов, поступающих соответственно на щины 38-40; - допуск на неодинаковость длительностей входных импульсов, то работа устройства от ранее описанной отличается тем, что на выходе мажоритарного элемента 5 формируются два импульса, из которых первый проходит через формирователь 34, триггер 10, формирователь 35, элемент 24 на второй вход элемента 16, прохождение единичных сигналов через который запрещено по его первому входу, поэтому триггер 9 не срабатывает во время действия первого импульса на выходе мажоритарного элемента 5,а второй

импульс, хотя формируется мажоритарным элементом 5, во время присутствия разрещающего потенциала на первом входе элемента 16 не проходит на его второй вход через триггер 10, формирователь 35 и элемент 24, поэтому триггер 9 не срабатывает, на инверсном выходе триггера 9 сохраняется единичный потенциал, который проходит через элементы 19 и 23 на вь1ходну1о шину 43, сигнализируя об ошибке во время

появления импульса на выходе элемента 29. Устройство симметрично по отнощению к каждому из каналов.

Предлагаемое устройство отличается более щироким частотным диапазоном и тем, что оно фиксирует больщее количество

неисправностей в каналах передачи сигналов в мажоритарно-резервируемых системах.

Формула изобретения

20

0 с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три инвертора и дополнительные мажоритарный элемент, дифференцирующие формирователи, триггеры, элементы И, элементы ИЛИ и одно, вибраторы, при этом входы инверторов соединены с входными шинами и входами соответственно одновибратора, первого дополнительного одновибратора и второго дополнительного одновибратора, выходы которых соединены со входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого дифференцирующего формирователя, с первыми входами соответственно первого, второго и третьего -дополнительных элементов И и с первым, вторым и третьим входами допрлйительного

5 мажоритарного элемента, выход которого через первый дополнительный дифференцирующий формирователь соединен с единичным входом первого дополнительного

триггера, прямой выход которого соединен через второй дополнительный дифференцирующий формирователь с первым входа второго дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен через третий дополнительный дифференцирующий формирователь с выходом мажоритарного элемента и нулевым входом второго дополнительного триггера, единичный вход которого соединен с нулевым входом первого триггера, с нулевым входом первого дополнительного триггера и с выходом четвертого дополнительного дифференцирующего формирователя, инверсный выход - с вторыми входами элемента запрета, а прямой выходс первым входом четвертого дополнительного элемента И, второй, третий, четвертый и

пятый входы которого подключены соответственно к выходам элемента задержки и первого, второго и третьего инверторов, а выход - ко входу четвертого дополнительного дифференцирующего формирователя и к первому входу первого элемента И, а выход второго дополнительного элемента ИЛИ соединен со вторыми входами первого, второго и третьего дополнительных элементов И.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 558392, кл. Н 03 К 5/18, 44.05.75. . g;tO t, 4 c 1 { Si