Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в цифровых многоканальных системах повышенной надеж 5ности,Целью изобретения является повышение надежности и достоверности функционирования устройства путем сохранения работоспособности устройства ; 10при отказе двух каналов и исключенияприема случайной .помехи,На чертеже представлена структурная схема устройства для мажоритарного выбора асинхронных сигналов. 15.Устройство для мажоритарного выбо, ра асинхронных сигналов содержит триП-триггера 1 - 3, П-входы которыхсоединены с общей шиной, а прямые выкоды - с соответствующими входами 20первого мажоритарного элемента 4 исоответствующими входами первого .элемента И 5, выход первого мажоритарного элемента соединен с входом сбро 1са первого счетчика 6 импульсов, выход последнего разряда которого соединен с первым входом первого эле. мента ИЛИ 7, второй вход которогосоединен с выходом первого элементаИ 5, а выход - с управляющим входомодновибратора 8, инверсный вход которого подключен к С-входу каждого0-триггера 1 - 3, выходы которых подключены к входам второго элементаИЛИ 9, а выходы второго 10, третьего11 и четвертого 12 элементов И соединены с соответствующими третьим, четвертым и пятым входами первого элемента ИЛИ 7, причем выход второгоэлемента ИЛИ 9 соединен с первымвходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1,3,второй вход которого соединен с Квходом первого счетчика 6 импульсов,а выход - с К-входом второго счетчика 14импульсов, выход которого подключенк К-входам 0-триггеров 1 - 3; второймажоритарный элемент 15, выход которого подключен к первым, входам второго 10, третьего 11, и.четвертого 12элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходамиР-триггеров 1 - 3; причем шина 16тактовых импульсов подключена к Свходу первого счетчика Ь импульсов;прямой выход одновибратора 8 соединен с выходной шиной 17, а выходыкаждого резервированного канала 18 -20 подключены к информационным иконтрольным шинам 21 - 26. Первый 1, второй 2 и третий 3 триггеры предназначены для запоминанияасинхронныхимпульсов, поступающихна входы 21, 23, 25 устройства соответственно. Каждый из них переключается в "1" при поступлении входногоимпульса на вход Б,Сброс триггеров 1-3 осуществляется одновременно сигналом обратнойсвязи, поступающим на входы С этихтриггеров с инверсного выхода одновибратора 8, а также сигналом, поступающим на входы К с выхода второгосчетчика 14 импульсов.Мажоритарный элемент 4 реализуетлогическую функцию Е=Х 1,Х 2+Х 2.ХЗ+Х 1,ХЗ, где Х 1, Х 2, ХЗ - сигналы,снимаемые с прямых выходов 0-триггеров 1-3. Он снимает сброс с первого счетчика 6 импульсов после поступления на информационные шины 21, 23,25 устройства асинхронного импульса,пришедшего вторым.Элемент И 5 формирует сигнал запуска одновибратора 8 после поступления на информационные шины 21, 23,25 устройства трех асинхронных импульсовПервый счетчик 6 импульсоввыполняет функцию элемента выдержки,у которого с= Расс,максгде рсс,максмаксимальное время рассогласованиямежду асинхронными импульсами, посту"пающими на информационные шины 21,23, 25 устройства. Первый счетчик 6импульсов сбрасывается в нулевое .состояние при сигнале "0" на входе К ипри сигнале "0" на входе К и при сиг 11нале 1 на входе К воэ обновля ет счетимпульсов, поступающих на счетныйвход С .1Элемент ИЛИ 7 формирует сигнал запуска одновибратора 8 при поступлении сигнала запуска с выхода первогосчетчика 6 импульсов, с выхода элемента И 5 или с выходов элементов И10-12,Одновибратор 8 формирует выходнойположительный импульс фиксированныйдлительности на прямом выходе и отрицательный импульс - на инверсномвыходе для сброса 0-триггеров 1-3 внулевое (исходное) состояние,Резервированные каналы 18 - 20формируют информационные импульсныеи контрольные сигналы на выходах 21,23,25 и 22,24,26 соответственно.Работоспособному состоянию каналасоответствует уровень "0", а отказу20661 3 14канала - уровень "1"контрольных сигналов, причем появление последних исключает появление сигналов на входахБ соответствующих триггеров.Второй мажоритарный элемент 15реализует ту же логическую функцию,что и мажоритарный элемент 4, в которой Х 1,Х 2,ХЗ - логические признакиработоспособности каналов 18 - 20.Второй 10, третий 11, четвертый 12элементы И формируют сигналы запускаодновибратора 8 при появлении отказовв двух каналах.Второй элемент ИЛИ 9 формирует выходной сигнал при поступлении входного сигнала от каждого триггера 1-3.Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 формирует выходной сигнал только послепоступления на входы 21, 23, 25 устройства одного сигнала.Второй счетчик 14 импульсов выполняет роль элемента задержки, у котолроГо Ь = сассмоксУстройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов работаетследующим образом.. После включения питания все каналыисправны и на входах 22, 24, 26установлены "0".Первый мажоритарный элемент 4,получая на входах сигналы логичес 11 Иких 0 , формирует на выходе логичес 11 Икий 0 , который удерживает счетчик6 импульсов состоянии "0", не разрешая ему счет импульсов,.поступающихс шины 16 тактовых импульсов.На выходе второго мажоритарногоэлемента 15 также сформирован логический "0", запрещающий прохождениесигналов через второй, третий и четвертый элементы И 10 - 12 соответственно,Устройство готово к работе.Входные сигналы, поступающие на информационные входы 21, 23, 25 устройства, в принципе являются асинхронными с максимальным временем рассогласования между первым и последним лГасс мокс фПусть на информационный вход 21 поступает первый импульс. Этим импульсом триггер 1 переводится в состояние "1", в результате чего на одном из входов первого мажоритарного элемента 4, первого элемента И 5 и второго элемента И 10 появляется логическая "1". 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Однако выходной сигнал этих элементов не изменяется, С приходом второго импульса на информационную шину 23 устройства триггер 2 такжепереводится в состояние "1", в результате чего первый мажоритарныйэлемент 4 срабатывает и на его выходе логический "0", сменяется логической "1", разрешающей первому счетчику 6 импульсов начать счетЕсли третий импульс, поступающийна информационную шину 25 устройства,проходит через интервал, превышающийрасс.или отсутствует вообщерасс макс ф(вследствие неисправности третьегоканала, выставившего логическую "1"на информационную шину 26 устройства),то сигналс последнего разряда первого счетчика 6 импульсов поступает напервый вход элемента ИЛИ 7 и запускает одновибратор 8, который формируетвыходной импульс фиксированной длительности и задним фронтом сбрасывается триггеры 1, 2 в нулевое состояние, подготавливая устройство к приему следующей серии импульсов.Если третийимпульс поступает доистечения указанного времени, счетчик6 импульсов не успевает досчитать допоследнего разряда, первый элементИ 5 формирует сигнал, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 7 и запускает одновибратор 8. После отработки одновибратора 8 устройство сноваготово к приему следующей серии импульсов.Таким образом, когда сигналы наинформационные шины 21, 23, 25 устройства поступают неодновременно, нос временем рассогласования между первым и последним приходящими сигналами, не превышающим, сигРссма кснал на выходе 17 устройства появляется .после прихода последнего (третьего) сигнала.При появлении одного отказа устройство функционирует согласно изложенному,При отказе двух каналов последние выставляют логические "1" на входах второго мажоритарного элемента 15, который формирует логическую "1" на выходе, разрешающую про.хождение сигнала с исправного канала через элементы И 10, 11 или 12 на третий, четвертый или пятый входы1420661 Формула из обретения Составитель Н,МаркинРедактор А,Маковская Техред М,Ходанич Корректор Л.Патай Заказ 4334/57 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элемента ИЛИ 7 и далее на управляющийвход одновибратора 8.Таким образом, импульсы, поступающие с одного исправного канала в тем 5пе поступления и с растяжкой по длительности, проходят на выход устройства.В случае поступления одиночногосигнала помехи на информационную шину 21, 23 и 25 устройства в состоя-ние "1" переводится один из триггеров 1, 2 или 3. Далее логическая "1"через второй элемент ИЛИ 9, элементИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 13 на втором входе элемента 13 - логический "0") поступает на К-вход второго счетчика14 импульсов, разрешая последнемусчет,Емкость счетчика соответствует20максимальному времени рассогласова-.ния между входными сигналами.Если в течение этого времени навходы устройстване поступает второйимпульс, состояние первого мажоритарного элемента не изменяется и сигналс последнего разряда счетчика сбрасыи ивается триггер в состояние 0Таким образом, в устройстве организовано ожидание второго сигнала иблокировка выхода, если первый принятый сигнал оказался помехой,Устройство для мажоритарного выбо 35 ра асинхронных сигналов, содержащее три П-триггера, Б-.входы которых являются информационными входами устройства, Э-входы соединены с общей шиной, прямые выходы соединены с соответствующими входами йервого элемента И и соответствующими входами первого мажо рйтарного элемента, выход которогосоединен с входом сброса первоГосчетчика импульсов, счетный вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а выход последнего разряда -с первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход - суправляющим входом одновибратора,инверсный выход которого подключенк С-входу каждого триггера, а прямойвыход - к выходу устройства, второй,третий и четвертый элементы И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности, в него введены второй мажоритарный элемент, второй элемент ИЛИ,элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и второйсчетчик импульсов, причем входы второго мажоритарного элемента соединены с соответствующими контрольнымивходами устройства, а выход - с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьеготриггеров, выходы которых соединенысоответственно с третьим, четвертыми пятым входами первого элемента ИЛИ,причем выходы первого, второго итретьего триггеров соединены соответственно с входами второго элементаИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента,а выход соединен с входом сбросавторого счетчика импульсов, счетныйвход которого соединен с шиной тактовых импульсов, выход последнего разряда которого соединен с К-входом каж-.дого триггера.