Резервированное логическое устройство

282 ИЗ Союз Советскит Социалистических РеспубликПриоритет Комитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 19,Х.1970. Бюллетень35Дата опубликования описания 1.П.1971 УД Авторыизобретения И, Коекин и Ю. Е. Чиче Заявитель ЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении схем, 1 к которым предъявляются повышенные требования по надежности и быстродействию.Известно устройство согласования комбинационной схемы с триггером при помощи мажоритарного элемента.Недостатком этого устройства является незащищенность самого мажоритарного элемента, так как отказ его приводит к отказу всей схемы. Это обстоятельство в сильной степечи ограничивает применение мажоритарного способа при резервировании на низком уровне, где избыточность наиболее эффективна. Кроме того, мажоритарный орган вносит дополнительную задержку в распространение сигнала.Целью изобретения было создание устройства согласования комбинационных схем, зарезервированных тремя независимыми каналами, с резервированным триггером, защищенного от любого одиночного отказа в схеме и не требующего специального мажоритарного органа.От известного устройства данное отличается тем, что в нем прямые информационные выходы первого канала комбинационной схемы подсоединены к единичному входу, а инверсные информационные выходы второго канала комбинационной схемы - ,к нулевому входу триггера первого канала, инверсные информационные выходы третьего канала комбинационной схемы подключены к нулевому входу 5 триггера второго канала, инверсные информационные выходы комбинационной схемы мажоритарно объединены и подключены к единичному входу триггера второго канала, прямые управляющие выходы комбинационной 10 схемы подсоединены к единичному входутриггера первого канала, к нулевому входу триггера первого канала и единичному входу триггера второго канала, к нулевому входу триггера второго канала соответственно, а 15 инверсные управляющие выходы каждого канала комбинационной схемы соединены по схеме И - НЕ и подключены к единичным входам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов, к нулевому входу 20 второй ступени управления триггера первогоканала и единичному входу второй ступени управления триггера второго канала, к нулевым входам второй ступени управления триггеров первого и второго 1 каналов соответ ственно. Применение данного устроиства для согласования комбинационных схем с триггером решает задачу комплексного резервирования чп схем вычислительной техники, так как последние представляют собой обычно чередованиекомбинационных схем и триггеров. На фиг. 1 изображена схема устройства согласования нерезервированной комбинационной схемы триггером; на фиг. 2 - схема резервированного триггера; на фиг. 3 - устройство согласования резервированной комбинационной схемы с резервированным триггером.На фиг. 1 изображена известная схема согласования нерезервированной комбинационной схемы 1, вырабатывающей информационные сигналы, и схемы 2, вырабатывающей сигналы управления (стробирования) триггером 3, построенные на элементах И - НЕ/ ИЛИ - НЕ, Выходы 4, 5 образуют прямые выходы схемы, вырабатывающей информационные сигналы, выходы б, 7 - прямые выходы схемы управления, Выходы 8, 9 образуют инверсные выходы схемы, вырабатывающей информационные сигналы, выходы 10, 11 - инверсные, выходы схемы управления.На фиг. 2 приведена схема резервированного триггера. Выходы элементов 12, 13 (точка 14) соединены со входами элементов 15, 16, 17. Выходы элементов 18, 19 (точка 20) соединены со входами элементов 21, 22, 23,К точкам 14 и 20 может быть подсоединеио любое число входных элементов.Выход элемента 15 соединен со входами элементов 22, 23.Выход элемента 21 соединен со входами элементов 16, 17.На входы (клеммы) 24, 25 и 26, 27 подаются прямые и инверсные коды сигналов управления соответственно.На входы 28, 29 подаются сигналы разрешения переписи информации на триггер. Выход элемента 30 соединен со входами элементов 15, 21, а на его входы заведены по И инверсии сигналов разрешения переписи информации на триггер, Выход элемента 16 соединен со входами элементов 22, 23 (см. фиг. 2), а выход элемента 23 соединен со входами элементов 16, 17. Наличие вамкинутого контура обеспечивает запоминание. Триггер, собранный на элементах 12, 13, 15, 16 - 19, 21, 22, 23, 30, условно называем триггером первого канала.Клеммы 24 - 29 и 31, 32 являются соотвегственно входными и выходными клеммами первого канала.Аналогичный триггер, собранный на элементах 33 - 43, условно назовем триггером второго канала. Клеммы 44 - 51 являются соответственно входными и,выходными клеммами триггер 4 второго канала.Элементы 12, 13, 18, 19 и ЗЗ, 34, 38, 39 образуют первую ступень схемы управления и служат для приема информационных сигиа. лов, элементы 30, 15, 21 и 43, 35, 40 образую вторую ступень схемы управления и служм для приема стробирующих импульсов.Принцип работы схемы следующий,5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 65 При исправной схеме и прохождении правильной информации на входы элементов памяти поступают следующие коды сигналов:а) при информации на входах 24, 26 (25,27) и 44, 46 (45, 47) вида 01 на входы элементов памяти 22 и 23, 16 и 17 и 41 и 42, 36и 37 поступает код 0011;б) при информации на входах 24, 26 (25,27) и 44, 46 (45, 47) вида 10 на входы элементов памяти 22 - 23, 16 - 17 и 41 - 42, Зб -37 поступает код 1100;в) в режиме хранения информации на входы элементов памяти 22 - 23, 16 - 17 и 41 - 42,36 - 37 поступает код 1111,Объединение выходов первой и второй ступеней схемы управления,по схеме И на:входе элементов памяти исключает прохождениеошибки типа Обрыв (кодовые комбинации0111 или 1110) на выход триггера,При появлении на выходе схемы управления,первой или второй ступени ошибочки типаКороткое замыкание (кодовые комбинации0001 или 1000) исправление ее осуществляется путем обьединения по схеме ИЛИвыходов первого и второго каналов триггера,Из сказанного выше следует, что при появлении на входных зажимах 24, 26 и 25, 27(44, 46 или 45, 47) ложной информации вида00 или 11 происходит выключение выходных элементов 22, 23, 16, 17 (41, 42, Зб, 37),и на выходе триггера устанавливается правильная,информацля 01 или 10,Таким образом, схема триггера осущест.вляет исправление ложного сигнала, появляющегося на входах, а также предохраняет отпоявления на выходах триггера более чемодной ошибки при одиночном отказе внутрисхемы.На фиг. 3 приведено устройство согласования комбинационной схемы 52, резервированной тремя независимыми каналами, со входами резервированного триггера 53.Три независимых канала 54, 55 и 56 вырабатывают сигналы разрешения переписи натриггер (сигналы управления) а каналы 57,58, 59 - информационные сигналы.Инверсные коды сигналов с каналов 54 - 56подаются по,схеме И на входные элементы60 - 62 триггера соответственно, которые вырабатывают сигнал разрешения переписи информации на триггер, поступающий на еговторую ступень управления. Причем сигналыс выхода элемента 60 подаются на входы элементов 63 и 64, а с выхода элемента 61 - навходы элементов 64 и 65, с выхода элемента 62 - на, входы элементов 65 и 66.Прямые коды стробирующих сигналов с каналов 54, 55 и 56 (выходы элементов 67 - 68,69 - 70, 71 - 72) являются сигналами разрешения переписи на трипер для первой ступенивходной логики.Сигналы с выходов элементов 67 и 68 подаются на входы элементов 73 и 74 соответственно, с выходов элементов 69 и 70 в навходы элементов 75, 76 и 77, 78, с выходовэлементов 71 и 72 - на входы элементов 79 и 80 соответственно,Прямые коды информационных сигналов с канала 57 (выходы эл ментов 81, 82) подаются на входы элементов 73, 74 триггера.Инверсные коды информационных сигналов с канала 58 подаются на входы элементов 75, 77 триггера.Прямые коды информационных сигналов для триггера второго канала образуются путем создания локальной мажоритарной функции на собственчых выходных элементах 83, 84, 85 и 8 б, 87, 88 комоинационной схемы 52 и поступают на входы элементов 7 б, 78.Инверсные коды информационных сигналов с,комбинационнои схемы подаются непосредственно на входы элементов 79, 80 триггера.Таким образом, в описанной схеме согласования возникновениеюбого одиночного отказа в комбинационной схеме приводит к появлению на входах триггера только одиночной ошибки, которая исправляется входной частью резер,ированно о триггера.При этом нс возникает дополнительной задержки сигнала, что важно при резервировании быстродействующи схем, а затраты оборудования уменьшаютсч по сравнению с мажоритарным способом согласования резервированных схем.Предмет изобретенияРезервированное логическое устройство, выполненное на элементах И - НЕ/ИЛИ -НЕ, содержащее резервированную комбинационную логическую схему и резервированный триггер, отлачающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия 5 устройства, в нем прямые информационныевыходы первого канала комбинационной схемы подсоединеы к единичному входу, а инверсные информационные выходы второго канала комбинационной схемы - к нулевому 10 входу триггера первого канала, инверсныеинформационные выходы третьего канала комбинационной схемы подключены к нулевому входу триггера второго канала, инверсные информационные выходы комбинационной 15 схемы мажоритарно объединены и подключены к единичному входу триггера второго канала, прямые управляющие выходы комбинационной схемы подсоединены к единичному входу триггера первого канала, к нулевому 20 входу триггера первого канала и единичномуВходу триггера второго канала, к нулевому входу триггера второго канала соответственно, а инверсные управляющие выходы каждого канала комбинационной схемы соедине ны по схеме И - НЕ и подключены к единичным зходам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов, к нулевому входу второп ступени управления триггера первого канала и единичному входу втоЗо рой ступени управления триггера второго канала, к нулевым входам второй ступени управления триггеров первого и второго каналов соответственно,287113 Составитель Комаров Редактор Б. С, Нанкина Техред А. А, Камышннкова Корректор Н. Л. Бронскапография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3951 ПЦНИИПИ Комитета Тираж 480 Подписное елам изобретений и открытий при Совете Министров СССР осква Ж, Раушская наб., д. 45