SU1660232A1 - Резервированный генератор импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при создании резервированных устройств с широкой областью применени , в частности устройств, в которых недопустимы перерывы тактовой частоты, например в системах управлени , в запоминающих устройствах с динамическим хранением информации, а также дл  построени  датчиков частоты и синхронизирующих устройств повышенной надежности, в которых основной характеристикой  вл етс  высока  относительна  стабильность частоты. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и надежности. Устройство содержит три резервированных генератора 1, 2, 3, делители 4, 5, 6 частоты, коммутатор 7, выполненный на элементах И-ИЛИ, три элемента ИЛИ 8, 13, 16, три элемента И 9, 10, 11, три элемента ЗАПРЕТ 14, 15, 18, мажоритарный элемент 12. Дл  достижени  цели изобретени  введены три элемента ИЛИ 19, 20, 21, элементы И 22, 23, 24, счетчики 25, 26, 27 импульсов, регистр 30 и два одновибратора 28, 31. Высока  надежность генератора обеспечиваетс  тем, что после поступлени  очередного импульса с одного из резервных генераторов на счетчики происходит дальнейшее формирование и передача импульса на выход коммутатора независимо от отказа или сбо  одного из резервных генераторов. Повышение быстродействи  достигаетс  тем, что пропадание частоты на выходе устройства произойдет на врем , не превышающее нескольких периодов частоты генераторов, в отличие от известного устройства, в котором максимальное врем  пропадани  частоты на выходе устройства равно времени счета в многоразр дном делителе частоты. 1 ил.

Description

Ь(

л

2JM

пульса с одного из резервных генераторов на счетчики происходит дальнейшее формирование и передача импульса на выход коммутатора независимо от отказа или сбо  одного из резервных генераторов, Повышение быстродействи  достигаетс  тем, что пропадание частоты на выходе устройства

произойдет на врем , не превышающее нескольких периодов частоты генераторов, в отлИчие от известного устройства, в котором максимальное врем  пропадани  частоты на выходе устройства равно времени счета в многоразр дном делителе частоты. 1 ил.

Изобретение относитс  к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано при создании резервированных устройств с широкой областью применени , в частности при создании быстродействующих цифровых вычислительных устройств высокой надежное и п точности, а также в устройствах, в которых недопустимы перерывы тактовой частоты, например, а системах управлени , в запоминающих устройствах с динамическим хранением информации , дл  построени  синхронизирующих устройств повышенной надежности, в которых основной характеристикой  вл етс  высока  стабильность частоты.

Цель изобретени  -- повышение быстродействи  и надежности резервированного генератора импульсоЕ.

На чертеже изображена блок-схема резервированного генератора импульсов.

Резервированный генератор импульсов содержит три генератора 1 - 3 импульсов, выходы которых соединены соответственно с информационными входами делителей 4 - 6 частоты, входы начальной установки которых объединены, и с информационными входами коммутатора 7, представл ющею собой логический элемент ЗИ-ИЛИ, выходы делителей 4- 6 соответственно объединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ 8, с первыми входами соответственно первого 9, второю 10 и третьего 11 элементов И и соответствующими входами мажоритарного элемента 12, второй элемент ИЛИ 13, первый и второй входы которого соединены соогеетственно с выходами первого 14 и второго 15 элементов ЗАПРЕТ, а третий вход объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 16 и с управл ющим входом второго элемента ЗАПРЕТ 15, информационный вход которого объединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с управл ющим входом первого элемента ЗАПРЕТ 14, вторые входы первого 9, второго 10 и третьего 11 элементов И объединены и подключены к выходу счетного триггера 17, вход которого соединен с выходом третьего элемента

ЗАПРЕТ 18, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 8, а управл ющий вход соединен с выходом мажоритарного элемента 12. Выходы

первого 9, второго 10 и третьего 11 элементов И соот ветственно соединены с первыми входами четвертого 19, п того 20 и шестого 21 элементов ИЛИ, вторые входы четвертого 19, шестого 21 и п того20 элементов ИЛИ

0 соответственно подключены к выходам четвертого 22, п того 23 и шестого 24 элементов И, первые входы шестого 24 и четвертого 22 элементов И объединены и подключены к выходу первого счетчика 25

5 импульсов, второй вход шестого элемента И 24 объединен с первым входом п того элемента И 23 и подключен к выходу второго счетчика 26 импульсов, вторые входы четвертого 22 и п того 23 элементов И объеди0 нены и соединены с выходом третьего счетчика 27 импульсов, вход обнулени  которого объединен с одноименными входами первого 25 и второго 26 счетчиков импульсов и подключен через первый одновибра5 тор 28 к выходной шине 29 коммутатора 7, управл ющие входы которого подключены к соответствующим выходам регистра 30, первые входы установки в О первого и второго разр дов которого объединены с

0 входом установки в 1 третьего разр да регистра 30 и соединены с выходом первого элемента ЗАПРЕТ 14, второй вход установки в О первого разр да, первый вход установки в ноль третьего разр да и вход

5 установки в 1 второго разр да регистра 30 объединены и подключены к выходу второго элемента ЗАПРЕТ 15, входу установки в 1 первого разр да и вторые входы установки в О второго и третьего разр дов регистра

0 30 объединены с третьим входом второго элемента ИЛИ 13 и подключены к выходу четвертого элемента ИЛИ 19, выходы п того 20 и шестого 21 элементов ИЛИ соединены соответственно с информационными входа5 ми первого 14 и второго 15 элементов ЗАПРЕТ , а выход второго элемента ИЛИ 13 через второй одновибратор 31 подключен к входам начальной установки делителей 4 6 частоты, информационные входы которых обьединены со счетными входами соответствующих счетчиков 25 - 27 импульсов.

Резервированный генератор импульсов работает следующим образом.

Цикл определени  средней частоты начинаетс  с одновременного обнулени  счетчиков делителей 4-6 частоты импульсов с одновибратора 31. С этого момента счетчики делителей 4-6 начинают считать импуль- сы, приход щие с соответствующих генераторов 1 - 3 импульсов.

Допустим, что генераторы 1-3 импульсов работают соответственно на низкой, средней и высокой частотах. Тогда первым после сигнала обнулени  выдает импульс переполнени  делитель 6. Этот импульс, пройд  через элементы ИЛИ 8 и ЗАПРЕТ 18, по своему заднему фронту установит в единичное состо ние триггер 17, сигнал с выхо- да которого даст разрешение на прохождение информации через элементы И 9 - 11. Вторым по витс  импульс переполнени  средней частоты на выходе делител  5. Таким образом, определ етс  канал, re- нератор которого характеризуетс  средним значением частоты по отношению другим генераторам. Этот импульс, пройд  через открытый элемент И 10, элементы ИЛИ 20 и ЗАПРЕТ 15 установит в 1 второй разр д, в нулевое состо ние первый и третий разр ды регистра 30, тем самым подключив на выход коммутатора 7 генератор 2, имеющий среднюю частоту.

Этот же импульс по своему заднему фронту сбросит триггер 17, а через элемент ИЛИ 13 запустит одновибратор 31, импульс с которого обнулит счетчики делителей 4-6 и процесс определени  средней частоты повторитс .

При равенстве частот генераторов или очень близком их значении веро тна ситуаци , когда импульсы с делителей частоты по в тс  одновременно, и в этом случае необходимо предотвратить сбой в работеге-. нератора, который мог бы привести или к подключению к выходу устройства двух генераторов одновременно, или отключению всех трех.

А Во избежание этого происходит следу- ющее.

Пусть близки или равны частоты генераторов 2 и 3 и импульсы с делителей 5 и 6 частоты по вились одновременно, Тогда элемент ЗАПРЕТ 18 сигналом с мажоритар- ного элемента 12 запретит переключение триггера 17, а элементы ИЛИ 16 и ЗАПРЕТ 14 и 15 исключат возможность прохождени  на регистр 30 импульсов с выходов делителей 5 и 6. На регистр 30, таким образом, через

элементы И 9 и ИЛИ 19 поступит сигнал только с делител  4, и к выходу подключитс  генератор 1. Ввиду малой веро тности одновременности событий: по вление импульсов одновременно с выходов делителей 5 и 6 частоты и отказ генератора 1, можно утверждать, что частота генератора 1 в вышеприведенном примере находитс  в заданных пределах.

Может случитьс , что во врем  цикла выбора средней частоты полностью откажет генератор, подключенный в это врем  к выходу коммутатора 7, что приведет к пропаданию частоты на выходе (выходной шине) 29 резервированного генератора импульсов до окончани  рабочего цикла. Дл  исключени  такой ситуации предназначен узел, состо щий из одновибратора 28, малоразр дных счетчиков 25 - 27 импульсов, элементов И 22 -24 и элементов ИЛИ 19-21.

Одновибратор 28 необходим дл  того, чтобы в случае пропадани  частоты, когда сигнал на выходе коммутатора 7 не определен (1 или О), на вход обнулени  счетчиков 25 - 27 не поступал сигнал сброса с коммутатора 7, который бы сбрасывал счетчики 25-27 импульсов при наличии сигнала на выходной шине 29 резервированного генератора импульсов.

В случае отсутстви  сигналов сброса (например, при полном отказе подключенного к выходу резервированного генератора импульсов генератора 1) устанавливаютс  в 1 старшие разр ды счетчиков 26 и 27 импульсов, и сигнал с выхода элемента И 23, пройд  через элементы ИЛИ 21 и ЗАПРЕТ 14, с помощью третьего разр да регистра 30 и коммутатора 7, подключит к выходу резервированного генератора импульсов исправный генератор 3.

При восстановлении работоспособности генератора 1 резервированный генератор импульсов будет работать в нормальном режиме.

Следует отметить, что врем  готовности резервированного генератора импульсов к работе после включени  питани  определ етс  временем счета в делител х частоты до их переполнени . При этом нет необходимости подавать на счетный триггер 17 сигнал начальной установки, так как из любого его первоначального состо ни  он после первого цикла измерени  установитс  в положение , необходимое дл  исправной работы резервированного генератора импульсов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Резервированный генератор импульсов , содеохащий гри делител  частоты, входы начальной установки которых объединены , а информационные входы соединены с соответствующими информационными входами коммутатора и подключены к выходам соответствующих генераторов импульсов, мажоритарный элемент, входы которого объединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И и подключены к выходам соответственно первого, второго и третьего делителей частоты, второй элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, а третий вход объединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с управл ющим входом второго элемента ЗАПРЕТ, информационный вход которого объединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с управл ющим входом первого элемента ЗАПРЕТ , вторые входы первого, второго и третьего элементов И объединены и подключены к выходу счетного триггера, вход которого соединен с выходом третьего элемента ЗАПРЕТ, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а управл ющий вход соединен с выходом мажоритарного элемента, выход коммутатора  вл етс  выходной шиной , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности, в него введены первый и второй одновибра- торы, три счетчика импульсов, регистр, четвертый , п тый и шестой элементы И, четвертый, п тый и шестой элементы ИЛИ, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого, второго и треть- его элементов И, а вторые входы

   подключены соответственно к выходам четвертого , шестого и п того элементов И, первые входы шестого и четвертого элементов И объединены и подключены к выходу первого счетчика импульсов, второй вход шестого элемента И объединен с первым входом п того элемента И и подключен к выходу второго счетчика импульсов, вторые входы четвертого и п того элементов И объединены и соединены с выходом третьего счетчика импульсов, вход обнулени  которого объединен с одноименными входами первого и второго счетчиков импульсов и подключен через первый одновибратор к

   выходу коммутатора, управл ющие входы которого подключены к соответствующим выходам регистра, первые входы установки в О первого и второго разр дов которого объединены с входом установки в 1 третьего разр да и соединены с выходом первого элемента ЗАПРЕТ, второй вход установки в О первого разр да, первый вход установки в О третьего разр да и вход установки в 1 второго разр да регистра объединены и

   подключены к выходу второго элемента ЗАПРЕТ , вход установки в 1 первого разр да и вторые входы установки в О второго и третьего разр дов регистра объединены с третьим входом второго элемента ИЛИ и

   подключены к выходу четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ через второй одновибратор подключен к входам начальной установки делителей частоты, информационные входы которых объединены

   со счетными входами соответствующих счетчиков импульсов, выходы п того и шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с информационными входами второго и первого элементов ЗАПРЕТ.

   0