Способ получения надежных комбинационных логических структур

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(5 Р Н 03 К 19/20 л авногоязи ау.6.о СССР1980 МБИНАС САМО-.ом, что одах инациГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАИ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Конструкторское бюро Глуправления сигнализации и сМПС СССР,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУРКОНТРОЛЕМ, заключающийся вформируют одновременно. на вхкаждого из двух каналов ком.80 1061261 А БРЕТЕНИЯТВУ онной логической структуры набор сигналов контролирующего теста и комбинацию сигналов, соответствующую аргументам выполняемой функции контролируют идентичность выходных сигналов двух каналов и прерывают их работу в случае обнаруження рассогласования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия комбинационных логических структур, формируют каждую комбинацию контролирующего теста из набора сигналов контролирующего теста поочередно с комбинацией сигналов, соответствующей аргументам выполняемой функции, причем после окончания набора формированиевозоб- З новляют.Изобретение относится к электронике и может быть использовано на железнодорожном транспорте, где необнаруженный сбой в работе логических схем может привести к опасным ситуациям,Известен способ получениялогических структур, заключающийся в том, что каждую логическую функцию выполняют одновременно с помощью мажоритарных элементов двух каналов перестраиваемой логики, настройку которых по выполнению заданной функции выполняют с помощью сигналов опорной частоты, а на входы подают логические сигналы "1" или "0",один из которых идентичен сигналам опорной частоты, а другой - ее инверсии, Сигналы с выхода логического элемента в зависимости от результата снимают либо в виде последовательности эквивалентной опорнойчастоты, либо в виде ее инверсии.Сигналы на выходах соответствующихэлементов каналов контролируют насоответствие и формируют сигналыопорной частоты, которые в случаеобнаружения несоответствия в работелогических схем каналов прерывают Г 13.Недостаток известного способа заключается в том, что встречающиеся на входах логического элементакомбинации входных сигналов не образуют набора, достаточного для контоля логического элемента. Из-за этого в составе логических схем элементов возможно появление необнаруживаеиас неисправностей, способных привести к,опасным последствиям.Известен способ получения надежных комбинационных логических структур, заключающийся в том, что формируют одновременно на входах каждого из двух каналов комбинационной логической структуры набор сигналов контролирующего теста и комбинацию сигналов, соответствующую аргументам выполняемой Функции, контролируют идентичность выходных сигналов двух каналов и прерывают динамику их работы в случае обнаружения рассогласования. Согласно этому способуна входах каналов Формируют последовательности сигналов, состоящие иэ П временных интервалов, в одном из которых, определяющем, иа входы каналов подают сигналы, соответствующие значению аргументов Функции,а в остальных Пконтрольных интервалах - комбинации сигналов набора сигналов контролирующего теста. Наборы сигналов контролирующего тестачередуют с комбинациями сигналов, соответствующих значениям аргументов выполняемой функции, и резуль,тат выполнения логической операции определяют по значению выходногосигнала в определяющем временноминтервале (,2 3.Недостатком известного способаявляется сравнительно низкое быст родействие, вызванное необходимостьюопределять определяющие интервалыдруг от друга Пконтрольнымиинтервалами. Учитывая, что значениефункции можно прочитать только вопределяющем интервале, максимальное время реакции логики на измене- .ние контролируемого процесса можетдостигнуть (П) Т, где Т - длительность одного временного интервала(в секундах).Цель изобретения - повышение быстродействия комбинационных логическихструктур.Для достижения поставленной целисогласно способу получения комбинационных логических структур с самоконтролем, заключающемуся в том,чтоформируют одновременно на входах каждого из двух каналов комбинационнойлогической структуры набор сигналовконтролируемого теста и комбинациюсигналов, соответствующую аргументамвыполняемой Функции, контролируютидентичность выходных сигналов двухканалов и прерывают их работу в слу чае обнаружения рассогласования, формируют каждую комбинацию контролирующего теста из набора сигналов контролирующего теста поочередно с комбинацией сигналов, соответствующий ар гументам выполняемой Функции, причемпосле окончания набора Формированиевозобновляют,.На фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства, реализующая 40 ФУнкцию у="(х х + х ) хна фиг.21 2 3 фвременная диаграмма работы устройства, осуществляющего предлагаемый способ.На Фиг. 1 изображены каналы 1 45 и 2 комбинационной логической структуры, элементы И 1=1, ИЛИ 1=2 и И 1=3канала 1, элементы И 2 1, ИЛИ 2=2 иИ 2=3 канала 2, блоки 3 и 4 Формирования входных последовательностей, 50выходы 3=1-3=4 блока 3 Формированиявходных последовательностей, выходы4=1-4=4 блока 4 формирования входныхпоследовательностей, блок 5 сравнения, блок 6 контроля.Выходы 3=1-3=4 блока 3 соединены 55 соответственно с первым, вторым входами элемента И 1=1, с первыми входами элементов ИЛИ 1=2 и И 1=3, вторыевходы которых соединены соответственно с выходами элемеНтов И 1=1 и ИЛИ 60 1=2. Выходы 4=1-4=4 блока 4 соединены соответственно с первым, вторымвходами элементов И 2=1, с первымивходами элементов ИЛИ 2=2 и И 2=3,вторые входы которых соединены соот ветственно с выходами элементов И 211061261 ВНИИПИ Заказ 10058/57 Тираж 936 Подписно енто, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиа ПН и ИЛИ 2=2, выходы элементов И 1=3,2=3, являющиеся выходами каналов 1и 2 соответственно, соединены с информационными входами блока 5 сравнения, выход которого соединен свходом блока 6 контроля, выход которого соединен с входами блоков 3и 4 и с управляющим входом блока 5сравнения, .На фиг. 2 изображены диаграммы7-10 напряжений на выходах соответственно 3=1 и 4=1, 3=2 и 4=2, 3=3 и4=4, диаграмма .11 напояжений на выходах элементов И 1=1, 2=1,диаграмма12 напряжений на выходах элементовИЛИ 1=2, 2=2, диаграмма 13 напряжения на выходах элементов И 1=3, 2=3,КИ - контрольный интервал, ОИ - определяющий интервал,Последовательность выполнения действия следующая.В двух каналах 1 и 2 с помощью элементов 1=1 - 1=3 и 2=1 - 2=3 реализуют искомую функцию. С помощью блока 5 сравнения и блока 6 контроля контролируют Факт совпадения сигналов на выходах логических схем каналов 1 и 2, В случае нарушения идентичности входных и выходных сигналов блока 6 контроля прекращают формирование сигналов на своем выходе. Под влиянием сигналов с выхода блока 6 контроля на выходах блоков 3 и 4 формирования выходных последовательностей независимо Формируют комбинации сигналов - последовательности 35 7, 8, 9 и 10, в которых чередуют комбинации сигналов, соответствующих аргументам выполняемой Функции, с комбинациями сигналов контролирующего теста, причем после окончания набора комбинаций контролирующего теста его возобновляют.Набор комбинаций контролирующего теста подбирают таким образом, чтобы любая неисправность реализуемой комбинационной структуры проявлялась на ее выходе в виде отклонения значения сигналов от их значений на выходе нормально работающей структуры:Увеличения быстродействия структур, реализованных согласно предла-. гаемому способу, добиваются благода:ря тому, что комбинации контролирующего теста подают на входы комбинационных логических структур поочередно с определяющими комбинациями сигналов, соответствующих аргументам выполняемой функции, в результате чего время ожидания очередного определяющего интервала не превышает времени Т, что в Праз меньше, чем у прототипа.Технический эффект становится особенно существенным,.когда реализуется сложная многовходовая комбинационная структура, тест которой представляет собой длинный набор входных комбинаций.Применение предлагаемого способа получения структур, исключающих появление необнаруживаемых отказов, позволяет повысить быстродействие логических блоков железнодорожной автоматики.