Устройство для синхронизации сигналов Советский патент 1982 года по МПК G06F11/20 

{5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИГНАЛОВ

I

ч Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в резервированных дискретных устройствах.

Известно устройство для синхронизации сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов, триггеры, элементы И, элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства .

Недостаток данного устройства низкая помехоустойчивость, так как достаточно одного ложного срабатывания триггера в одном из каналов, иf на выходе устройства появляется ложный выходной сигнал.

Известно также устройство для синхронизации сигналов, содержащее в каждом канале триггеры, мажоритарные элементы, элементы И и И.ПИ и шины тактовых сигналов L2l.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость, так ,как в нулевое состояние триггеры устанавливаются тактовыми импульсами

через логические элементы. Это может привести к появлению ложного выходного сигнала при появлении помехи в двух каналах в разные циклы работы устройства. Кроме того, к недостаткам этого устройства относится его сложность, что снижает надежность устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устЮройство для синхронизации сигналов, содержащее первые триггеры, первые элементы И, вторые элементы И, мажоритарные элементы, вторые триггеры, третьи элементы И .

15

Недостаток известного устройства низкая достоверность результатов его работы, обусловленная тем, что первый и второй триггеры устанавливаются в нулевое состояние не тактовыми

20 имгогльсани непосредственно, а через элементы И. Поэтому первый и второй триггеры всех каналов устанавливаютг ся в нулевое состояние только при

наличии выходных сигналов. Это приводит к тому, что импульс помехи, поступающий через входную шину канала, устанавливает первый и второй триггеры этого канала в единичное состояние,5 ляют И В случае прихода импульса помехи на вход другого канала даже через несколько циклов работы устройства устройство выдает ложные выходные сигналы (в случае трех каналов), хотя входные сигналы до этого и не поступали. Цель изобретения - повышение дост оверности результатов работы устройства. Поставленная цель достигается те что в устройство для синхронизации сигналов, содержащее первые триггеры единичные входы которых соединены с выходами соответствующих первых эле ментов И, первые входы которых соеди нены с первыми входами устройства, единичные выходы первых триггеров соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых соединены с вторым вхо дом устройства, мажоритарные элементы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих вторых триггеров, единичные выходы кото рых соединены с первыми ;входа11и соответствующих третьих элементов И, соединенных вторыми входами с третьи входом устройства, выходами с соответствующими выходами устройства, введены линия задержки и третий триг гер, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами устройства, а единич ный выход - с вторымиВходами первых элементов И, линия задержки соединен входом с третьим входом устройства, выходом - с нулевыми входами вторых триггеров, причем выход каждого втор го элемента.И соединен с входом мажоритарного элемента, а нулевые входы первых триггеров соединены с вторым входом устройства. На чертеже дана структурная схема устройства. Устройство содержит первые элемен ты И 1,первые триггеры 2, вторые элементы и 3, мажоритарные элементы И k вторые триггеры 5, третьи элементы И 6, выходы 7, третий триггер 8, линию 9 задержки, третий 10, второй 11 и первые 12 входы (шины).

Устройство работает следующим образом.

Входные синхронизируемые сигналы, поступающие на входы 12, представсобой прямоугольные импульсы определенной длительности, передние фронты которых могут поступать на разные входы устройства с некоторым рассогласованием во времени. Задача устройства синхронизации.- выдать выходные сигналы по всем выходам 7 одновременно, с частотой следования тактовых импульсов по входам 10 и 11. Исходное состояние триггеров 2, 5 и 8 - нулевое. Тактовый импульс от первой шины тактовых импульсов 10 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, и высокий потенциал с его единичного выхода открывает первые элементы И 1 для прохода входных сигналов на первые триггеры 2. Входные сигналы устанавливают первые триггеры 2 в единичное состояние, и тактовым импульсом от второй шины тактовых импульсов 11, поступающим на второй вход вторых элементов И 3, информация от триггеров 2 передается на .входы мажориторных элементов . Этим же тактовым импульсом триггер 8 переводится в нулевое состояние и запрещает прохождение на входы первых триггеров 2 любых сигналовJ в том числе помех, поступающих по входным шинам 12 устройства. Триггеры 2 необходимы для запоминания входных сигналов перед предварительной их синхронизацией тактовыми импульсами, поступающими со входа 11 на входы элементов И 3. Предварительная синхронизация необходима для одновременного поступления сигналов на все входы мажоритарных элементов k, так как рассогласование во времени входных сигналов мажоритарных элементов И может привести к неправильным сигналам на их выходах. При совпадении сигналов на двух или трех входах мажоритарных элементов на их выходах формируются сигналы, устанавливающие вторые триггеры 5 в единичное состояние. Потенциалы с единичных выходов вторых триггеров 5 поступают на первые входы третьих элементов И 6. Импульс с первой шины тактовых импульсов 10 поступает на вторые входы третьих элементов И 6, выделяет на их выходах синхронно во всех каналах импульсы, являющиеся выходными сигналами устройства. Триггеры 6 необхоДИМЫ для запоминания выходных сигналов мажоритарных элементов k, которые могут быть рассогласованы по времени, а форма их искажена после их передачи через элементы 3 и . Линия задержки 9 необходима для того, чтобы импульс с первой |шины тактовых импульсов 10 успел пройти через третий элемент И и только после этого (этим же импульсом) вторые триггеры 5 ставятся в нулевое состояние. Поэтому задержка тактового импульса линией 9 задержки должна быть незначительной. Первые триггеры 2 и вторые триггеры 5 устанавливаются в нулевое со стояние тактовыми импульсами непосредственно (а не через логические элементы, как это делается в извест ном устройстве). Если в некотором такте работы устройства импульс помехи переведет один из триггеров 2 или 5 в единичное состояние, то следующим тактовым импульсом еще до перехода триггера 8 в единичное состояние, упомянутые триггеры 2 и 5 установятся в нулевое состояние. Кроме того, первые элементы И 1, через которые поступают входные сиг налы, открыты, не непрерывно, а тол ко на время, когда триггер 8 находится в единичном состоянии. Это уменьшает вероятность поступления импульсов помех по входным шинам 12 устройства. Время пребывания дополнительного триггера 8 в единично состоянии зависит от времени рассог ласования входных сигналов, которые нужно синхронизировать. Остальное время триггер 8 находится в нулевом состоянии. Наличие линии 9 задержки и триггера 8 и их соответствующее включение позволяет по сравнению с прототипом уменьшить вероятность поступления импульсов помех по входным шинам устройства. Предлагаемое устройство для синхронизации сигналов по сравнению с прототипом имеет более высокую помехоустойчивость. 8 ЧТО повышает достоверность результатов работы устройства. Формула изобретения Устройство для синхронизации си|- налов, содержащее первые триггеры, единичные входы которых соединены с выходами соответствующих первых элементов И, первые входы которых, соединены с первыми входами устройства, единичные выходы первых триггеров соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых соединены с вторым входом устройства, мажоритарные элементы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих вторых триггеров, единичные выходы которых соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И, соединенных вторыми входами с третьим входом устройства, выходами-с соответствующими выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности работы устройства, в него введены линия задержки и третий триггер, первый и второй входы которого-соединены соответственно с вторым и третьим входами устройства, а единичный выход - с вторыми входами первых элементов И, линия задержки соединена входом с третьим входом устройства, выходом - с нулевыми входами вторых триггеров, причем выход каждого второго элемента И соединен с соответствующим входом каждого мажоритарного элемента, а нулевые входы первых триггеров соединены с вторым входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 560218, кл. G Об F /Q, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 520593, кл. G Об F 11/00, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 378830, кл. G Об F 11/00, 1973 (прототип).