Дублированный счетчик импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СоюзСоветскикСоциалистическихРеспублик и 1984090(6) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 17.07.81 (21) 3323474/18-21 Р 1 М К з с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетН 05 К 10/00 Н 03 К 21/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.32(088,8 Опубликовано 23.12. 82 Бюллетень Ф 2 47 Дата опубликования описания 23. 1282(72) Авторизобретения К-П.Л.Серапинас нститут математики и кибернети АН Литовской ССР(5 ЛИРОВАННЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСО шину сброса оторых сой разрядИ, два диф элемент НЕ, е выходы в соединеветственно ов ИЛИ, вто ны соответвторого ды первого 30 р 25 дами ИЛИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в устройствах деления частоты и счета времени.Известен счетчик, содержащий в каждом разряде резервированные счетные триггеры и два элемента защиты ,от сбоев, а также расширитель импульсов 1.Недостатком данного счетчика является низкая надежность при устойчивых отказах триггеров.Известен дублированный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину сброса и и разрядов, каждый из которых содержит два триггера и блок обратной связи для синхронизации работы резервных каналов 2 .Недостатком известного счетчика является его низкая надежность при устойчивых отказах триггеров, так как устойчивые отказы двух любых триггеров, находящихся в разных каналах, приводят к отказу целого резервированного счетчика.Цель изобретения - повышение надежности счетчика в отношении устойчивых отказов триггеров.Эта цель достигается тем, чго в дублирфванном счетчике импульсов,содержащем входную шину,и и разрядов, каждый из кдержит два триггера, в каждывведены четыре элемента ИЛференцирующих элемента ив каждом разряде инверсныпервого и второго триггероны с первыми входами соотпервого и второго элементрые входы которых соединественно с прямыми выходамии первого триггеров, выхои второго элементов ИЛИ соединеныс входами соответственно первого ивторого дифференцирующих элементов,выход последнего из которых соединенс первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выход первогодифференцирующего элемента соединенчерез элемент НЕ с вторыми входамитретьего и четвертого элементов ИЛИ,в каждом разряде, кроме первого, тактовые входы первого и второго триггеов соединены соответственно с вихотретьего и четвертого элементовИ предыдущего разряда, тактовыевходы первого и второго триггеров первого разряда соединены с входной шиной, шина сброса соединена с входамиустановки в ноль триггеров разрядов.На фиг. 1 представлена блок-схема двухраэрядного устройства; на фиг,2 временная диаграмма работы устройства,Устройство состоит из разрядов 1 и 2, каждый из которых содержит триггеры 3 и 4, элементы 5 и б ИЛИ, дифференцирующие элементы 7 и 8, элемент 9 НЕ и элементы 10 и 11 ИЛИ, входной шины 12, шины 13 сброса,На фиг, 2 обозначены диаграммы 14.20 сигналов соответственно на входной 10 .шине 12, на пряьых выходах триггеров 3 и 4, на инверсных выходах триггеров 3 и 4, на выходе дифференцирующего элемента 8, на выходедифференцирующего элемента 7, на выходе элемента 15 9 НЕ и диаграммы 21-26 сигналов соответственно на прямом выходе триггера 4, на инверсном выходе триггера 4, на выходе элемента б ИЛИ, на выходе элемента 5 ИЛИ, на выходе элемента 20 7 и на выходе элемента 9 НЕ.В каждом из разрядов 1 и 2 инверсные выходы триггеров 3 и 4 соединены со входами элемента 5 ИЛИ, прямые выходы триггеров 3 и 4 соединены 25 со входами элемента 6 ИЛИ, выходы элементов 5 и б ИЛИ соединены соответственно со входами дифференцирующих элементов 7 и 8, выход первого из которых соединен со входом элемента 9 НЕ, выход которого соединен с первыми входами элементов 10 и 11 ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходОм дифференцирующега элемента 8, тактовые входы триггеров 3 и 4 разряда соединены соответственно с выходами элементов 10 и 11 ИЛИ разряда 1, тактовые входы триггеров 3 и 4 которого соединены со входной шиной 12, шина 13 сброса соединена со входами установки нуля триггеров 3 и 4 разрядов 1 и 2.Счетчик работает следующим образомПеред началом рабаты счетчика, триггеры 3 и 4 разрядов 1 и 2 уста навливаются в нулевое состояние сигналом по шине 13. Входные импульсы (фиг, 2, диаграммы 14) поступают на тактовые входы триггеров 3 и 4 дерного разряда счетчика. Если триггеры3 и 4 исправны, то потенциалы единич ного (фиг. 2, диаграмма) и нулевого (фиг. 2, диаграмма 16) выходов меняются с приходом каждого входного импульса. Так как оба триггера 3 и 4 идентичны то на выходе элемента 15 ИЛИ сигнал аналогичен сигналу нулевого выхода триггеров 3 и 4 (фиг. 2, диаграмма 16), а на выходе элемента б ИЛИ - аналогичен сигналу единичного выхода,триггерон 3 и 4 60 (фиг. 2, диаграмма 15). Продифференцированный выходной сигнал элемента 6 ИЛИ с выхода дифференцирующего элемента 8 (фиг, 2, диаграмма 17) поступает на входы элементов 10 и 11 ИЛИ б 5 Продифференцированный выходной сигналэлемента 5 ИЛИ с выхода дифференцирующего элемента 7 (фиг. 2, диаграмма 18)после инвертирования элементом 9 .НЕ(фиг. 2, диаграмма 19) поступает навходы элементов 10 и, 11 ИЛИ. Так кактриггеры 3 и 4 реагируют только наимпульсы отрицательной полярности,то на выходах элементов 10 и 11 ИЛИприсутствуют последовательности импульсов (фиг. 2, диаграмма 20), частота которых в два раза меньше частоты импульсов, поступающих на тактовые входы триггеров 3 и.4 того жеразряда,Пусть в одном из триггеров 3 и 4,например триггера 4, происходит устойчивый отказ. Известно, что большинство отказов триггеров приводят к тому,что триггер постоянно находится илив нуленом, или в единичном состояниии с приходом входных импульсов не меняет своего состояния. Пусть отказавший, триггер 4 постоянно находится вединичном состоянии. В этом случаена его единичном выходе все время высокий потенциал (фиг, 2,диаграмма 21),а в нулевом - низкий (фиг.2, диаграмма 22) . На выходе элемента б ИЛИ постоянный высокий потенциал (фиг.2,диаграмма 23), на выходе дифференцирующего элемента 8 импульсы отсутствуют, На выходе элемента 5 ИЛИприсутствует выходной сигнал нулевого выхода триггера 3 (фиг. 2, диаграм.ма 24), так как на второй вход элемен.та 5 ИЛИ поступает постоянно низкийпотенциал от нулевого выхода триггера 4. После дифференцирования (фиг.2,диаграмма 25) и инвертирования элементом 9 НЕ на первые входы элементов10 и 11 поступает последовательностьимпульсов отрицательной полярности(фиг,2, диаграмма 26), частота которых в дна раза меньше частоты входных сигналов, поступающих на тактовыевходы триггеров 3 и 4 (положительныеимпульсы не оказывают никакого влияния на работу триггеров 3 и 4 последующего разряда). Аналогичным образом счетчик работает и н том случае,когда отказавший триггер 4 постояннонаходится в нулевом состоянии. Толькон этом случае высокий потенциал постоянно находится на выходе элемента5 ИЛИ и импульсй отсутствуют на выходе дифференцирующего элемента 7,а на выходе элемента б ИЛИ присутствует выходной сигнал единичного выхода триггера 3, который после дифференцирования элементом 8 поступаетна вторые входы элементов 10 и 11 ИЛИ(фиг,2, диаграмма 17), Аналогичнымобразом счетчик работает и при отказетриггера 3, когда триггер 4 являетсяисправным. Аналогично работают ипоследующие разряды счетчика.Предлагаемый дублированный счетчик импульсов, по сравнению с известным, работает с значительно большей вероятностью безотказной работы, так как только одновременный отказ обеих триггеров одного разряда приводит к отказу дублируемого счетчика, в то время как отказ известного счетчика поступает при отказе двух любых триггеров, находящихся в разных каналах, хотя и не в одном разряде. Вероят-. . 10 ность же последнего отказа значительно виае, чем отказ обеих триггеров одного разряда.,Поэтому предлагаемый дублированный счетчик импульсов является более надежным, 33Формула изобретенияДублированный счетчик импульсов, содержащий входную шину, шину сброса Щ н и разрядов, каждый из которых содержит два триггера; о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью пьвьзаения функциональной надежности, в кажцый разряд введены четыре элемен- д 5 та ИЛИ, два дифференцирующих элемента и элемент НЕ, в каждом разряде инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входа-. ми соответственно первого и второгоэлементов ИЛИ, вторые входы которыхсоединены соответственно с пряьымивыходами второго и первого триггеров,выходы первого и второго элементовИЛИ соединены с входами соответственно первого и второго дифференцирующнх элементов, выход последнегоиз которых соединен с первыми входа-ми третьего и четвертого элементовИЛИ, выход первого дифференцярующегоэлемента соединен через элемент НЕс вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, в каждой разряде,кроме первого, тактовые входы первогои второго триггеров соединены соответ.ственно с выходами третьего и четвер"того элементов ИЛИ предыдущего разряда, тактовые входы первого н второготриггеров первого разряда соединеныс входной шиной, шина сброса соединена с входами установки в ноль триггеров разрядов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 552700, кл. С 06 Р 11/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР9 427480 кл. Н 05 К 10/00, 1974984090. Составитель РановТехред Т.Маточка Корректо едактор О. Бугир утя Заказ 9962/ 113"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 8 Тираж 862НИИПИ Государственногопо делам изобретений035, Москва, Ж, Рауш Подписомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5