SU813433A1

SU813433A1 - Redundancy clock pulse generator

Info

Publication number: SU813433A1
Application number: SU782624215A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Балясников; Яков Борисович Свердлов; Алексей Петрович Коковашин; Александр Михайлович Парфенов; Александр Борисович Королев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1981-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежных генераторов тактовых импульсов.The invention relates to automation and computing and can be used in the construction of highly reliable clock generators.

Известно резервированное устройство, содержащее три независимых генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены соответственно со входами элементов контрол и с выходами элементов И -ИЛИ-НЕ, а выходы элементов контрол подключены к многоустойчивому триггеру, выходы которого подсоединены к выходным элементам И-ИЛИ-НЕ 1.A redundant device is known that contains three independent clock generators, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the control elements and the outputs of the AND-OR-NOT elements, and the outputs of the control elements are connected to a multi-stable trigger, the outputs of which are connected to the output elements AND-OR-1 .

Недостато к этого устройства - при неисправности рабочего генератора и подключении исправного возможно искажение длительности импульса и уменьшение периода следовани импульсов, что может привести к расфазировке каналов, подключенных к генератору.This device is not sufficient - if the working generator fails and the healthy one is connected, the pulse duration may be distorted and the pulse duration may decrease, which can lead to skewing of the channels connected to the generator.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс резервированный генератор тактовых импульсов, содержащий три независимых генератора тактовых импульсов , выходы которых соединены соответственно со входами элементов контрол и через элементы задержки - с входами выходных элементов И--ИЛИ-НЕ, а выходы элементов контрол подключены к многоустойчивому триггеру, выходы которого подсоединены также к выходным элементам И J -ИЛИ-НЕ 2.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a redundant clock generator, containing three independent clock generators, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the control elements and through the delay elements to the inputs of the output elements AND OR-NOT and the outputs control elements are connected to a multistable trigger, the outputs of which are also connected to the output elements AND J —OR — HE 2.

При включении питани , если все три генератора тактовых импульсов исправны, на выходах трех элементов контрол будут высокие уровни, соответствующие логичесской «1. Элементы контрол в соответствии 0 с заложенным в них принципом определени отказа генератора вырабатывают на своем выходе определенный сигнал, например, в случае неисправности генератора по вл етс сигнал логического « О.When the power is turned on, if all three clock generators are intact, the outputs of the three control elements will be high levels corresponding to the logical "1. The control elements in accordance with 0, based on the principle of determining a generator failure, produce a certain signal at their output, for example, in the event of a generator failure, a logical O signal appears.

Многоустойчивый триггер устанавливает5 с в одно из трех своих устойчивых состо ний , и на одном из выходов по вл етс низкий уровень, инверси 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 проход т на выходы, элемент контрол его работоснособности на сроем выходе через определенное врем (в Зависимости от посто нной времени интегрирующей цепи) формирует сигнал логического «О в результате которого многоустойч11вый триггер измен ет свое состо ние и переключает выходы устройства на другой (исправный) генератор. При отказе двух генераторов на выход проходит последовательнЬсть тактовых импульсов третьего генерато |)а. При этом не ваблюдаетс пропадание Одного или нескольких тактов выходного сигнала генератора, так как посто нна времени элемента контрол согласована с времейем задержки элемента задержки. | Недостатком так1эго резервированного генератора тактовых Импульсов вл етс то, что при неисправности рабочего генератора его отключение и подключение резервного происходит в произвольный момент времени, что может вызывать; искажение длительности импульса, привод щее к расфазировке каналов, подключейных к генератору. Цель изобретени : - повышение надежности устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в рфервированный генератор тактовых импульсов, содержащий резервируемые генераторы, выход каждого из которых соединен через элемент контрол 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 управл ющим 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, пр мои , выход которого;соединен с первым входом элемента 2И-ИЛИ, второй вход которого подключен через инвертор к первомуправл ющему 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:ол , 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 Питани 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 определени отказа генератора вь1рабатывают на своем выходе определенный сигнал, в случае неисправности генератора по вл етс сигнал логического «О. Триггер 13 устанавливаетс в одно из трех своих устойчивых состо ний, и на выходе Одного из элементов И-НЕ 10-12 по вл етс низкий уровень, устанавливающий ключи 24-25 в состо ни , однозначно отвечающие состо нию триггера 13, и соответствующие по влению на инверсном выходе УК-триггера 17-19 низкого уровн , инверси 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 проход т на входы, элемент контрол работоспособности этого генератора на своем выходе через определенное врем (в зависимости от посто нной времени интегрирующей цепи) формирует сигнал логического «О в результате которого триггер 13 измен ет состо ние, что, в свою очередь, приводит к изменению состо ни 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 состо ние триггера 13 приводит к установке ключей 23 25 в состо ние, при котором на выходе ключа 23 (на инверсном выходе УК-триггера 17) устанавливаетс логический «О, а йа инверсных выходах ключей 24,25 (УК-триггера 18, 19) - логическа «1, что обеспечивает прохождение.--на выход через элементы 7-9 частоты генератора 1. При возник„овении неисправности в генераторе 1 на выходе элемента 4 по вл етс сигнал логического «О, который приводит к изменению состо ни триггера 13, т. е. выход элемента 10 измен ет свое состо ние с логического «О на логическую «1, а на одном из выходов элементов И или 12 по вл етс состо ние логического «О, предположим на выходе элемента 11. Изменение состо ни на выходе элемента 10 триггера 13 приводит к по влению на 3,, элемента 2И-ИЛИ 20 высокого у логической «I, который сохран етс до тех пор, пока УК-триггер 17 не перебрасываетс 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.The multistable trigger sets up 5 s in one of its three stable states, and at one of the outputs a low level appears, the inversion of which permits the passage of pulses from one of the generators through the output elements. On all three outputs of the device there will be impulses of one of the three generators, while the pulses of the other two generators will be prohibited by AND elements, the outputs of AND-OR-NOT elements. When a failure occurs in the generator, and the pulses of which pass to the outputs, the element controlling its performance at the output at a certain time (depending on the time constant of the integrating circuit) generates a logical signal "O as a result of which the multi-stability trigger changes its state and switches the outputs of the device to another (good) generator. If two generators fail, the sequence of the third generator's clock pulses passes through the output |) a. In this case, the disappearance of one or several clock cycles of the generator output signal is not observed, since the time constant of the control element is consistent with the delay time of the delay element. | The disadvantage of such a redundant clock generator is that if a working generator fails, its disconnection and the connection of the backup generator occurs at an arbitrary point in time, which can cause; distortion of the pulse duration, leading to skewing of the channels connected to the generator. The purpose of the invention: - improving the reliability of the device. The goal is achieved by the fact that a rusted clock pulse generator containing redundant generators, the output of each of which is connected through the control element with the corresponding installation input of a multi-stable trigger and through the delay element - with the corresponding input of each element AND-OR-NOT, is entered according to the number of reserved generators are synchronous keys, the inputs of which are connected to the corresponding v (the multistable trigger moves, and the exit to the corresponding inputs of the AND-OR-NOT elements and the control inputs A synchronous key, clock inputs of which are connected to the outputs of the corresponding delay elements, while the synchronous key contains the element 2И-OR, the output of which is connected to the installation of the UC-flip-flop, straight, the output of which is connected to the first input of the element 2И-OR, the second input which is connected through the inverter to the first control input of the element 2И-OR and the key input, and the clock input of the control trigger is connected to the clock input of the key. The device contains generators 1-3, elements 4-6 of the counter: ol, elements AND-OR-NOT 7-9. element AND-NOT 10-2, multistable trigger | 13, delay elements 14-16, trigger UK-17-19, elements 2I-OR 20-22, sync keys 23-25. The generator works as follows. When the power is turned on, all three generators of 1-3 equal and at the outputs of elements 4-6 are high levels corresponding to the logical “1. Elements 4-b, in accordance with the principle of determining a generator failure, embedded in them, produce a certain signal at their output, in the event of a generator failure, a logical O signal appears. The trigger 13 is set to one of its three steady states, and at the output of One of the AND-NO elements 10-12, a low level appears, setting the keys 24-25 to the state that uniquely corresponds to the state of trigger 13, and the corresponding at the inverse output of the UK-flip-flop 17-19 low level, the inversion of which permits the passage of pulses from one of the generators 1-3 through the elements AND-OR-NOT 7-9. On all three output devices there will be pulses of one of the three generators 1-3, while the pulses of the other two generators will be prohibited by the elements AND-OR-NOT 7-9. When a failure occurs in the generator 1-3, the pulses of which are passed to the inputs, the control element of this generator at its output after a certain time (depending on the constant time of the integrating circuit) generates a logical signal "O as a result of which the trigger 13 changes state which in turn leads to a change in the state of the keys 23-25 and leads to switching to another generator. Suppose that the trigger 13 has at the output of the element 10 a low level corresponding to the logical “O and. at the outputs of elements 11, 12 a high level, corresponding to the logical "1. This state of the flip-flop 13 leads to setting the keys 23 to 25 to the state at which the output of the key 23 (at the inverse output of the control flip-flop 17) is set to logical o, and the inverted outputs of the keys 24.25 (the flip-flop trigger 18, 19 ) - logical "1, which ensures the passage .-- on the output through the elements 7-9 of the generator frequency 1. When a malfunction in the generator 1 appeared, the output of the element 4 is a logical signal" O, which leads to a change in the trigger state 13, i.e., the output of the element 10 changes its state from a logical "O to a logical "1, and at one of the outputs of the AND elements or 12, a logical state of" O appears, suppose that at the output of element 11. A change in the state at the output of element 10 of the trigger 13 results in a 3, element 2I-OR 20 high the logical "I, which is maintained until the CC-trigger 17 is transferred under the influence of the clock input C of the falling edge of the clock pulses of the generator 1, which are still present at the output of the element 14. At the same time, a shutdown occurs (on the falling edge of the pulse) generator 1.

Claims

The claims are non-speakers, the output of each of which is connected through a control element to the corresponding installation input of a multi-stable trigger and through a delay element to the corresponding input of each AND – OR – NOT element, characterized in that, in order to increase the reliability of the generator, it contains the number of redundant generators are synchronous keys, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of a multi-stable trigger, and the outputs to the corresponding inputs of the AND — —OR — NOT element and the control inputs of synchronous keys, t such as are for inputs are connected to outputs of the respective elements.

2. The device according to π. 1, characterized in that each synchronous key contains a -2I — OR element, the output of which is connected to the installation inputs of the UK trigger, the direct output of which is connected to the first input of the 2I — OR element, the second input of which is connected through the inverter to the first control input of the element 2 AND — OR to the key input, and the UK-triggered clock input is connected to the key clock input.