SU1206981A1 - Устройство дл мажоритарного выбора асинхронных сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано при построении цифровых систем повышенной надежности . .

Цель изобретени  расширение области применени  устройства в случа х запаздывани  третьего входного сигнала относительно второго на врем , превышаюи ее длительность входного сигнала в пределах одного периода входных сигналов

На фиг с 1 приведена структурна  схема устройства на фиг, 2 - временные диафрагмы работы устройства.

Устройство содержит элементы 2И 1 ЗУ второй элемент SlilM 4, триггеры 5-7 пам ти входных сигналов, элементы ЗИ 8 - 10, счетчик-таймер 11, счетчик-формирователь 12 длительности выходного сигнала, первьш элемент ЗИЛИ 13 триггер 14 разрешени , элемент 15 задержки, элементы 2И 16 и 17, входна  шина 18 установки, входна  шина 19 импульсной последовательности, шины 20 - 22 входных сигналов, выход 23, выход Сбой 24 (фиг. 1).

Выходные сигналы обозначены номерами позиций соответствующих элементов, причем Q - пр мой выход;

-кн

- выход переноса счетчика;

Tgj, - период поступлени  входных сигналов; Т - период импульсной последовательности; Т - врем  задержки ср гнала| g - длительность входного сигнала.

Шины входных 20-21 сигналов соединены с информационными входами триггеров 5-7 пам ти входных сигналов соответственно. Входна  шина 19 импульсной последовательности соединена с вторыми входами элементов 2И 1 - 3, 17, счетн ым входом счетчика-таймера 11. Входна  шина 18 установки соединена с первьЕ-i входом элемента ЗШШ 4. Выход элемента ЗЮШ 4 соединен с входами предустановки (обнулени ) триггеров 5 7 пам ти входных сигналов, счетчика-таймера 1 1, счетчика-формировател  12 длительности выходного сигна ла, триггера 14 разрешени . Выходы элементов 2И 1 - 3 соединены с син- хровходами триггеров 5-7 пам ти входных сигналов соответственно,, инверсные выходы которых соединены

с первыми входами элементов 2И 1 - 3 соответственно, пр мой выход триг

гара э сое;.ннен с первым входом элемента ЗИ 8 и вторым входом элемента ЗИ 9, пр мой выход триггера 6 соединен с пер)зым входом элемента ЗИ 9 и вторым входом элемента 311 10. пр мой выход, триггера 7 соединен с первым входом элемента ЗИ 10 и вторьи-- 1зходом элемента ЗИ 8. Выходы э,пемен- тов ЗИ 8 -- 10 соедичень; с г ервым, вторым и третьим нходами элемента ЗИПИ 13 соответственно о Выход элемента ЗИПИ 13 соединен с первым входом элемента 2И 17 и инверсным входом э,пемента 2И 16 j выход которого соединен С третьим входом элемента ЗМ.ГД 4, Выход переноса счетчика- таймера 11 соединен с входом установки триггера 14 разрешени , пр, мой выход которого соединен с третьими входами элементов-ЗИ 8 - 10 и входом элемента 15 задержки. Выход элемента 15 задержки соединен с пр мьм входом элемента 2И 16. Выход элемента 2И 17 соединен с счетным входом счетчика-формиро вател  12j выход которого соединен с втортмм входом элемента ЗИЛИ 4,

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы высокий уровень сигнала предустановки (обнулени ) 5 поступающий извне по входной шине 18 через элемент 31-ШИ 4 на входы обнулени  R триггеров 5 - 7 пам ти зходнь5х сигналов, счетчика-таймера 11J триггера 14 разрешеми , счетчика-формировател  12 длительности выходного сигнала устанавливает низкий уровень сигнала на пр мых выходах Q триггеров 5-7} Мц пр мых выходах О; ( 2 , о ,га) т-разр дного двоичного счетчика-таймера 11 (выходы О,

не показаны5 как не несущие

5

0

функциональной нагрузки) и соответственно на его выходе переноса Рим согласно уравнению („ Qrp.-,,-Q С, где QI - состо ни  пр мого выхода m-i o разр да счетчика ( ,, 2 , ., „ ,т); С состо ние сигнала на счетном входе С счетчика, пр мом выходе старшего разр д , двоичного S-разр дно- го счетчика-формировател  12 длительности выходног о сигнала. Высокий уровень сигнале, с инверсньгх вькодов Q триггеров 5 7 поступает на первые входы элементов 2И 1 - 3 соответственно и разрешает постз пление извне Сигналов импульсной последовательности с входной шины 19 на синхровходы

3

с триггеров 5 -.7. Низкий уровень сигнала с пр мого выхода триггера 14 разрешер1и  поступает на третьи входы элементов ЗИ 8 - 10 и запрещает прохождение через эти элементы (мажорировани ) сигналов с пр мых выходов триггеров 5-7 соответственно. Низкий уровень сигнала (соответствует его отсутствию) с выхода элемента ЗИЛИ 13 поступает на первый вход элемента 2И 17 и запрещает прохождени  (счет) сигналов импульсной последовательности, поступающих извне по входной шине 19, на счетный вход с счетчика-формировател  12 длительности выходного сигнала. Низкий уровень сигнала с пр мого выхода триггера 14 разрешени  через элемент 15 задержки поступает на пер вый вход элемента 2И 16 и устанавливает на его выходе также низкий уровень сигнала, соответствующий отсутствию сбо . После сн ти  высокого уровн  сигнала предустановки на шине 18 счетчик-таймер 11 начинает счет импульсов импульсной последовательности , поступающей на его счетный вход С. Устройство находитс  в ожидании прихода входных сигналов по входным шинам 20 - 22.

В нормальном режиме работы (наличие сигналов на двух или трех .входных шинах в пределах периода их поступлени  Tg ) при по влении на шинах 20 - 22 сигналов высокого уровн  (наличие сигналов) они по соответствующему сигналу импульсной последовательности записываютс  в триггеры 5-7 пам ти входных сигналов соответственно, которые представл ют собой стандартные синхронные D-триггеры (выход Q во врем  действи  сигнала на синхровходе С отражает состо ние сигнала на входе D, а в перерывах между синхросигналами сохран ет состо ние сигнала на входе D, соответствующее моменту окончани  синхросигнала), Таким образом, на пр мых выходах триггеров 5-7 устанавливаетс  высокий уровень сигнала, при этом низкий уровень сигнала с инверсных выходов триггеров 5-7 поступает на первый вход элементов 2И 1 - 3 соответственно и запрещает прохождение сигналов импульсной последовательности на синхровходы триггеров 5-7. Тем самым исключаетс  переопределение состо ни  сигнала на выходах

069814

триггеров 5-7 при приходе следующего синхросигнала и изменении при этом состо ни  сигнала на шинах 20 - 22, соответственно. Врем  ожидани  5 прихода сигналов по входным шинам 20 - 22 регламентируетс  счетчиком-тайь е- ром 11. При по влении на его входе (К+1)-го сигнала импульсной последовательности (, где m - число

)0 разр дов счетчика-таймера 11), т.е. при достижении заданного времени ожидани  входных сигналов (определ етс  максимально возможной величиной рассйнхронизации сигналов в составе

(5 трехканальной резервированной системы ), равного К Тц, где Тц - период импульсной последовательности, на выходе переноса Р счетчика-таймера 1 1 согласно П15иведенному уравне2Q нию сформируетс  импульсный сигнал длительностью, равной длительности сигнала импульсной последовательнос- . Этот сигнал, поступа  на вход установки триггера 14 разрешени ,

25 устанавливает на его пр мом выходе высокий уровень сигнала, который, поступа , на третий вход элементов ЗИ 8 - 10, разрешает мажорирование сигналов с пр мых выходов триггеров 5- 7 и через элемент 15 задержки по вл етс  на первом входе элемента 2И 16. В результате мажорировани  сигналов с пр мых выходов триггеров 5 - 7 на выходе элемента 31 ШИ 13 устанавливаетс  высокий

уровень. сигнала (наличие сигнала), который, поступа  на первый вход элемента 2И 17, разрешает счет сигналов импульсной последовательности (начина  с К+2) счетчиком-формирова телем 12 длительности выходного сигнала и, поступа  на инверсный вход элемента 2И 16, запрещает формирование сигнала сбо . Врем  задержки 1 сигнала с пр мого выхода

триггера 14 разрешени  на элементе 15 задержки выбираетс  равньгм времени задержки по влени  сигнала на выходе устройства, св занном с aжopиpoвaниeм выходных сигналов

50 триггеров 5 - 7 на элементах ЗИ 8 - 10, ЗИП-М 13, т.е. сумма задержки в цепи, например элемент ЗИ 8 и элемент ЗИЛИ 13. В этом случае исключаетс  формирование ложного сигнала

55 сбо , когда на пр мом выходе триггера 14 разрешени  уже устаноБ Шс  высокий уровень сигнала, а на выходе элемента ЗИЛИ 13 еще сохран етс 

30

уровень сигнала. При По влении на счетном входе счетчика-формировател  12 п-го импульса импульсной последовательности ( +-2 ), где m число разр дов счетчика-таймера 11, S - число разр дов счетчика-формировател  12) на его пр мом выходе старшего разр да устанавливаетс  высокий уровень сигнала, который через элемент ЗШШ 4 воздействует на входы обнулени  триггеров 5 - 7 пам ти входных сигналов, счетчика-таймера 11, счетчика-формировател  12, триггера 14 разрешени  и устанавливает на их пр мых выходах низкий уровень сигнала. Тем самым устройство приводитс  в исходное состо ние ожидани  прихода входных игналов по шинам ВХ1-ВХЗ. Разр дность счетчика-формировател  12 выбираетс  исход  из требуемой длительности сигнала на выходе устройства кратной TH.

В случае отсутстви  сигналов по двум входным шинам (например, 21 и 22). в пределах.периода их поступлени  Tgjj устройство работает следующи образом после приведени  его в исходное состо ние аналогично описанному (по сигналу начальной предустгшовки, поступающей извне по шине 18, или по окончании формировани  выходного сигнала устройства). При по влении на шине ВХ1 высокого уровн  сигнала, он по соответствующему сигналу импульсной последовательности записываетс  в триггер 5 пам ти и низким уровнем сигнала с инверсного выхода триггера 5, поступающим на первый вход элемента 2И 1, запрещаетс  переопределение состо ни  сигнала на выходах триггера 5 при приходе следующего сигнала импульсной последовательности и изменение при этом состо ни  сигнала на шине 20. На пр мых выходах триггеров 6 и 7 пам ти в течение времени ожидани  сохран етс  низкий уровень сигнала. При по влении на счетном входе счетчика- таймера 11 (К+1)-го сигнала импульсной последовательности импульсный сигнал с его выхода переноса взводит триггер 14 разрешени  (устанавливает высокий уровень сигнала на его пр мом выходе) . Высокий уровень сих-нала с пр мого выхода триггера 14 разрешени  поступает на третьи.входы элементов ЗИ 8 - 10 и разрешает мажорирова0

0

5

ние сигиалон г. 1 ыходон I pHi i ерс-и j - 7 пам ти. По(:кольку выс.окий урсчи нь сигнала уста ногзле.н только на пр мом выходе триггера 5, то на выходе тле- мента ЗИЛИ 13 сохранитс  inisKui уро- сигнала (отсутствие cHi iajia) , который, Поступа  на первый BXO;I. элемента 2И 17, запрещает рабсггу счет чика-формировател  12 и, поступа  на инверсньй вход элемента 2И 16, на пр мой вход которого поступает задержанный на элементе 15 за;;ержки высокий уровень сигнала с пр мог-о 5 выхода триггера 14 разрешени , формирует на выходе элемента 2И 16 вы- сокий yptjBeHb си1 нала сбо , который через элемент ЗШШ 4 воздействует на входы обнулени  триггеров пам ти входных сигналов 5-7, счетчика- таймера. 11, счетчика-формировател  12, триггера 14 разрешени  и устанавливает на их пр мых выходах низкий уровень сигнала. Тем самым устройство приводитс  в исходное состо ние ожидани  прихода входных сигналов по шинам 20 - 22. Аналогичнь:м образом устройство работает при о.тсутствии сигналов по всем входным 20-22.

Работоспособность устройства обес- г ечиваетс  при длительности входного сигнала 1 j, не менее периода им- последовательности Т(., и при максимально возможной величине рассинхропизадии входных сигналов не более времени их ожидани  () Тц в пределах периода поступ- л ени  Tjj . В составе трехканальной резервированной сист емы устройство осуществл ет синхронизадию в пределах одного периода сигналов, посту- пакющх асинхронно на его вход. Поэтому можно всегда дл  конкретной резервированной системы определить максимальную величину рассинхрониза- дии. Также и дл  конкретной длительности входного сигнала TS можно определить требуемую длительность периода Тц импульсной последовательности дл  обеспечени  работоспособности устройства. Область пршченени  и функциональные возможност и устройства расшир ютс  благодар  тому, что не требуетс  об зательног о перекрыти  во времени поступлени  второго и третьего входного сигнала, вводитс  возможность формировани  необходимой длительности выходного сигна0

5

0

5

ла, кратной Тц, не завис щей от длительности входных сигналов, путем выбора требуемой разр дности счетчика-формировател  j вводитс  конт- ррль за состо нием выходного сигнала устройства (формирование сигнала сбо ), что может быть использовано в составе трехканальной резервированной системы, например дл  запуска средств парировани  сбо .

ю w

20

21

22

Q5

Q6

57

.,f1

5л

S1

23

24

й-°- - h 2. y- 1 .j n

i: C3J:i i:i-ijj:i-nj:ijn i.i:j:n n..

TW

JZH

г:

n

JZ

11

П

Й

-T

Фаг.2

г:

n

Й

-T

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее пять элементов 2И, .элемент задержки, три триггера памяти входных сигналов, информационные входы которых подключены к соответствующим шинам входных сигналов, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства в случаях запаздывания третьего входного сигнала относительно второго на время, превышающее длительность входного сигнала в пределах одного периода входных сигналов, в него введены триггер разрешения, счетчик-таймер, счетчик-формирователь, три элемента ЗИ и два элемента ЗИЛИ, а входная шина импульсной последовательности соединена с вторыми входами с первого по четвертый элементы 2И и счетным входом счетчика-таймера, выход переноса которого соединен с входом установки триггера разрешения, прямой выход которого соединен с третьими входами элементов ЗИ и входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом пятого элемента 2И, -выход первого элемента ЗИЛИ соединен с вторым входом пятого элемента 2И и первым входом четвертого элемента 2И, инверсные выходы триггеров памяти входных сигналов соединены с соответствующими первыми входами одноименных элементов 2й, выходы которых соединены с соответствующими синхровходами триггеров памяти входных сигналов, выход четвертого элемента 2И соединен со счетным входом счетчика-формирователя, входная шина установки соединена с первым входом второго элемента ЗИЛИ, Второй вход которого соединен с прямым выходом старшего разряда счетчика-формирователя, а третий - с выходом пятого элемента 2И и выходом "Сбой" устройства, выход второго элемента ЗИЛИ соединен с входами сброса триггеров памяти Входных сигналов, счетчика-таймера, триггера разрешения и счетчика-формирователя .

   зи „1206981

   >

   1

   1206981
2. 2