Многоканальное программно-временное устройство

А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Д(59 О 04 С 23/1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР ;Р 301682, кл. 6 04 С 23/02, 15,02.69,2. Авторское свидетельство СССР 9 669327, кл, О 04 С 23/12, 23.03.77 (прототип) .(54)(57) 1, МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее .в каждом канале соединенные последовательно делитель частоты, счетчик времени, компаратор,.к другим входам которого подключен блок памяти, а выход соединен с входом блока выходных ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены К блоков коррекции, блок входных ключей делителя частоты, блок входных ключей счетчика времени, дешифратор, при этом входы блоков коррекции подключены к входам других каналов устройства, выходы блоков коррекции через соответст 80101 3900 вующие блоки входных ключей делителя частоты и счетчика времени подключены соответственно к параллельным входам делителя частоты и счетчика вре мени, выходы которых соединены с ин Формационными входами блоков коррекции, выходы делителя частоты дополнительно соединены с управляющими входами блоков коррекции и входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блоков входных ключей делителя частоты и счетчика времени и входам блока памяти и блока выходных ключей.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый блок корреккции содержит мультиплексор,вы- Е ход которого соединен с одним из входов мажоритарного элемента, подключенного входами к входам блока коррекции, выход мажоритарного элемента С соединен непосредственно и через инвертор с соответствующими входами элемента задержки, подключенного выходами к выходам блока коррекции, ВВЫ, входы мультиплексора подключены к информационным входам блока коррек- ,веют ции, ФффффИзобретение относится к импульсной технике н может быть использовано в устройствах автоматики й вычис- лительной техникиИзвестно программно-временное устройство, содержащее опорный генератор, масштабный делитель частоты, делители, коммутаторы количества часов и минут, наборное поле и логические элементы И,. к выходам делителя- коммутатора кот:ичества часов и минут 10подключена база транзисторон, образующих конический элемент И, а их коллекторы - к рядам части наборного Поля, которые соединены с рядами другойчасти, наборного поля токопроводящими 35шнурами с вмонтированными з них ивключенными з цепь диодами 11.Недостатки известного устройстна -особенности его структурного построения позволяют запрограммировать еготолько на одну команду, а также низкая надежность,Наиболее близкими к изобретениюпо технической сущности являютсяэлектронные часы с мультитаймером,Это устройство состоит из программновременного устройства и блока индикации, Программно-временное устройствосодержит последонательно соединенныегенератор, делитель частоты, счетчиквремени, схемы сравнения, к другимвходам которых подключены регистрыпамяти, а зь пы через схему совпадения подключены к срабатывающему попрограмме исполнительному органу,регистры памяти через ключи связаны З 5с блоком Установки команд, Блок индикации содержит схему выбора индицируемой информации, входами связаннойс счетчиками времени, а выходамичРез ды.ифратор и схемы выходных 40ключей с панелью индикации 2.Недостатком этого устройства явля-ется то что оно, даже будучи собрано з Резервируемую структуру, необ .;пе;л.зчет высокой надежности при 45большой длитевнести цикла выдачипрограммируемых команд. Действительно, элементами, поднерженными наиболее вероятным сбоям, являются элемечты памяти регистров, счетчиков и делителей частоты, триггер"-. Перерождение информации з этих элелентах происходит при появлении помех на х входах и выходах, перегадоз напряжения .их питания, электростатических помех и т,д. Поразрядное или поузловое Резервирование этих элементов повышает надежность всего устройства. Однако при Формировании выдаваемых команд н течение большого 6 О промежутка времени возможно перерождение состояния в большинстве каналов одноименных элементов, что приведет, в свою очередь. к отказу всего устройства, Кроме того, применение 65 для резервирования мажоритарных эле-ментов требует большого количестнаобменных проводов, равного произведе-нию количества резервируемых элементов и количества резервных каналов,что также снижает надежность программно-временного устройстваЦелью изобретения является повышение надежности устройства,Для достижения цели в многоканальное программно-временное устройство,содержащее в каждом канале соединенные последовательно делитель частоты,счетчик времени, компаратор, к другим входам которого подключен блокпамяти, а выход соединен с входомблока выходных ключей, введены К блоков.коррекции, блок входных ключейделителя частоты, блок входных ключейсчетчика времени, дешифратор, приэтом входы блоков коррекции подключены к входам других каналов устройства, выходы блоков коррекции через соотнетствующие блоки входных ключейделителя частоты и счетчика времениподключены соответственно к параллельным входам делителя частоты и счетчика времени, выходы которых соединеныс информационными входами блоков коррекции, выходы делителя частоты дополнительно соединены с управляющимивходами блоков коррекции и входамидешифратора, выходы которого подключены к соответствующим входам блоконвходных ключей делителя частоты исчетчика времени и входам блока памяти и блока выходных ключей,Причем каждый блок коррекции содержит мультиплексор, выход которогосоединен с одним из входов мажоритарного элемента, подключенного входамик входам блока коррекции, выход мажоритарного элемента соединен непосредственно и через инвертор с соответствующими входами элемента задержки,подключенного выходами к входам бло-.ка коррекции, входы мультиплексораподключены к информационным входамблока коррекции.На чертеже изображена схема одного канала предлагаемого устройства.В каждом канале устройства содержится последовательно соединенные ,делитель частоты 1, счетчик времени 2, компаратор 3, к другим входам которого подключен блок памяти 4, а выход соединен с блоком выходных ключей 5, выходы б - 1 - б - и которых являются выхОдами устройства, блоки коррекции 7.- 1 - 7 - , блок 8 входных ключей делителя частоты 1, блок 9 входных ключей счетчика времени 2, дешифратор 10. Каждый блок коррекции 7 -- 7 -содержит мультиплексор 11, выход которого соединен с одним из входов 12 - 1 - 12 гп мажоритарного .элемента 13, которыеВ случае невыполнения этого соотношения необходимо ДЬполнить делительчастоты 1 с стороны младших разрядоес одновременным увеличением частоты хвеличество разрядов дешифратора10 равно большему из двух чисел и и1+в. Соответственно, количество вхоРдов дешифратора 10 должно быть 1 од иили 1 од (1+в)Программно-временное устройство ра"ботает следующим образом,Перед началом работы проводитсяобнуление элементов .памяти устройства (делителя частоты 1 и счетчикавремени 2),Поступление первого импульса заполнения дею)ителя частоты 1 соответ,:ствует наличию первого кода на управляющих входах мультиплексоров 11 блоков коррекции 7. СоответСтвенно, Щг;1 п ИнеГцалы с первого +1, +1,, к )(ф+и) +(разрядов делителя частоты1 и счетчика времени 2 поступают через соответствующие информационныевходы мультиплексоров 11 на их выхоЬы. Эти сигналы резервированных каналов устройства фголосуютсяф с ана-логичными сигналами других каналовустройства на мажоритарных элементах13 блока коррекции 7 - 1 - 7 - ипоступают через инверторы 14 и элементы задержки 15 на входы блоков 8и 9 делителя частоты 1 и счетчикавремени 2Одновременно, код, соответствующий первому импульсу заполнения, поступает на входы дешифратора, чтоприводит к выдаче сигнала с первого.выхода дешифратора 10 на входы техключей блоков 8 и 9, выходы которыхсвязаны с перечисленными уже разрядами делителя частоты 1 и счетчика времени 2. подключены к другим каналам устройст"ва, а выход мажоритарного элемента 13соединен непосредственно и через ийвертор 14 с элементами задержки 15,выходы блоков коррекции 7 - 1 - 7 -через блоки. 8 й 9 входных ключей под-.5ключены соответственно к параллельным входам делителя частоты 1 и счетчика времени 2, выходы которых связа. ны с инФормационными входами мультиплексоров 11 блоков коррекции 7 - 1 - 107 - %, выходы делителя частоты 1 дополнительно соединены с управляющимивходами мультиплексоров 11 блоков;коррекции 7 - 1 - 7 -, и входами дешифратора 10, выходы которого подклю- )5чены к соответствующим входам блоков8 и 9 входных ключей делителя частоты1 и счетчика времени 2 и входам блоков 4 и 5 памяти и выходных ключейсоответственно. Выходы счетчика времени 2 подключены дополнительно квыходам 1 бвсего устройства.При количестве выдаваемых устройством команд, равном п в блоке памяти 4 содержится и ячеек памяти, аблок выходных ключей 5 имеет и ключей,Количество е разрядов счетчикавремени 2 определяется исходя из требуемой точности выдаваемых команд имаксимального требуемого периода времени, в течение которого должны бытьвыданы указанные и команд.Количество 1 разрядов делителячастоты 1 выбирается большим из двухвхчисел 1 одп и р - где Р - вход 2 Гашная чаотота устройства; Р - входнаясчетчика времени 2.Количество К блоков коррекции7;- 1 в .7 - 1 зависит от требуемой 4 Очастоты Е( коррекции разрядаделителя частоты 1 и счетчика времени2, которая, в свою очередь, должнабыть больше прогнозируемой частотысбоями этого разряда в большинстве 45из резервируемых каналов устройства,Последняя зависит от многих Факторов,таких как разрядность делителя частоты 1 и счетчика времени 2, общее время работы устройства, условий внешних и внутренних помех, выбраннойэлементной базы и т.д.Для большинства случаев использования данного устройства достаточноприменения одного блока коррекции, 55Общее количество информационныхвходов мультиплексоров 11 равно1+Ы, а,общее количество управляющихвходов 1=1 од(1+в).Если 1 М, то 1-1 управляющих входов мультиплексоров 11 соединены с1-1 младших разрядов счетчика времени, При этом частота на,выходе раз(от)Гряда 1 должна быть рф .ф . 65 Таким образом на единичном установочном входе первого разряда делителя частоты 1 и на нулевых установочных входах других одновременно ксрректируемых разрядах делителя частоты 1 и счетчика времени 2 окажется 1 ф, а на фнулевомфе установочном входе первого разряда делите:ля частоты 1 и на фединичныхе установочных входах других одновременно корректируемых разрядах делителя частоты 1 и счетчика времени 2 - ф 0. Кроме того, сигнал с первого выхода дешифратора 10 поступает на опрос первой ячейки блока памяти 4. Код, записанный в эеой ячейке, поступает на входй компаратора 3, на других входах которого находится код с выходов счетчика времени 2В случае равенства этих кодов с выхода компа" ратора 3 поступает сигнал на общую шину блокавыходных ключей 5, Сигнал1013900 5поступает в этом случае с выхода первого кточа, на вход которого также подается сигнал с выхода дешифратора 10, и команда подается на выход б - 1 - б -й устройства.Так как дискрентность выдачи ко манд определяется разрядностью счетчика времени 2, в течение одного цикла заполнения делителя частоты 1 мо- жет быть выдана одна команда, поэтому следующая команда может быть выда на только при изменении состояния счетчика времени 2, которое произнодится путем переноса сигнала из делителя частоты 1. Однако, в одном цикле заполнения делителя частоты 1 будут 15 опрошены нсе ячейки блока памяти 4.По мере заполнения делителя частоты 1 продолжается так же и первый цикл коррекции последующих разрядов делителя частоты 1 и счетчика 2 спи санным образом, В случае, если в составе кодов, поступающих на управляющие входы мультиплексоров 11 блоков коррекции 7, поступают сигналы и с младших разрядов счетчика времени 2, первый цикл коррекции продолжается и после переполнения делителя частоты 1 до переполнения укаэанных млад,Ьвх разрядов счетчика времени 2.Дальнейшая работа устройства будет протекать аналогично описанному, т.е. во время каждого цикла заполненияделителя частоты 1 проводится опрос всех ячеек памяти блока 4, срав" нение в компараторе 3 кодов из этих ячеек памяти с текущим кодом из счетчика времени "2, с той же- цикличностью или с цикличностью переполнения 1-1 разрядов счетчика времени 2 пронодится коррекция всех разрядов делителя частоты 1 и счетчика времени 2. 48Если процесс выдачи команд необходимо индицировать (индикация номера выданаемой или выданной команды, время выдачи команды, текущее время, если программа привязана к астрономическому времени), то устройство ин"кации может быть построено аналогично известному устрейстну индикации и включать схему выбора нндицируемой информации, дешифратор дляпреобразования двоичных кодов в счетчике времени 2 и десятичных кодоввыдаваемых команд в коды, учитывающие особенности примененных индикационных элементов панели индикации,блоки ключей для применения, например, фазо-импульсного способа индикации и т.д. В этом случае устройствоиндикации может быть присоединено квыходам 16 предлагаемого программновременного устройства. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет решить задачи надежного программно"временного распределения команд в течение периода времени, равному времени допустимой непрерывной работы элементов устройства, Повышенная надежность Функциони-рования при этом достигается коррекцией элементов памяти делителя частоты 1 и счетчика времени 2 с частотой, исключающей сбои в большинстве из резервируемых каналов устройства, которые могли бы привести к ф.отказу всего устройства. Дополнительные аппаратурные затраты при этом незначительно снижаЮт общую повышеннуюнадежноств, так.как элементы, чащевсего подвергаемые ф 1 сбоям, - элементы памяти во вновь ннеденном оборудовании отсутствуют, Кроме того, количество вновь вводимого оборудованияневелико, так как дешифратор 10 используется й при опросе ячеек блокапамяти 4 и стробировании блока выходных ключей 5, и для.целей коррекции, Количество блоков коррекции 7,как уже отмечалось выше, для большинства случаев использования устройства может быть единичным. При этомсущественно сокращается количестнообменных связей по входам 12 междурезервированными каналами устройства,что также способствует повышению надежности всего устройства,Состав Техред ель А. ,Кошту Редактор Н.Джуг каз е ал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 14/55