Триггерное устройство

4 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) Я 1)4 Н 03 К 3/03 КОМИТЕТОТКРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта нм. акад, В,Н.Образцова(56) Авторское свидетельство СССР В 843176, кл. Н 03 К 3/286, 1978.Букреев И.Н. и др, Микроэлектронные схемы цифровых устройств, М.: Советское радио, 75, рис. 3.18.(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах,к правильности функционирования которых предъявляются повышенные требования, Цель изобретения - повьппениедостоверности функционирования, Длядостижения поставленной цели,в устройство введены элементы И-НЕ 9, 10,элементы И 11, 12, элементы ИЛИ 13,4, 15 и элементы 16 задержки. Устройство также содержит элементыИ-НЕ 1-8, входы 17 - 20 и выходы 21,22. Данное триггерное устройство реализует функцию синхронного Р-триггера, 1 овьппение достоверности функционирования обусловлено тем, чтов случае появления отказа на выходахустройства появляются одинаковые потенциалы. 2 ил,35 Изобретение относится к автоматике и ньгдислительной технике и можетбыть использовано н системах, к правильности функционирования которыхпредъявляются повышенные требования, например в системах управленияатомными электростанциями, движениемпоездов и тд,Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.Поставленная цель достигается путем введения новых конструктивныхпризнаков, обеспечивающих индикациюотказа путем появления на выходахтриггерного устройства одинаковых потенциалов.На фиг, 1 показана функциональнаясхема устройства; на фиг, 2 а, 2 б -временная диаграмма, иллюстрирующая.его работу в исправном техническомсостоянии.Схема содержит первый - десятыйэлементы И-НЕ 1-10, первый, второйэлементы И 11, 12, первый-третий элементы ИЛИ 13-15, первый-шестой элементы 16,1-16,6 задержки, первый,второй информационные входы 17, 18,первый, второй тактовые входы 19,20, первый, второй выходы 21, 22,вход 23 установки в лО".Устройство имеет следующие соединения,Выход первого элемента И-НЕ 1. соединен с первым входом второго элемента И-НЕ 2, Выход третьего элемента И-НЕ 3 соединен с первым входомчетвертого элемента И-НЕ 4, выходкоторого соединен с первым входомтретьего элемента И-НЕ 3, Вьиод пятого элемента И-НЕ 5 соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ 6.Выход седьмого элемента И-НЕ 7 соединен с первым входом восьмого элемента И-НЕ 8, выход которого соединен с первым нходом седьмого элемента И-НЕ 7, Кроме того, выход первогоэлемента И-НЕ 1 через первый элемент16.1 задержки соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ 3. Выходвторого элемента И-НЕ 2 соединен спервым входом первого элемента И-НЕчерез второй элемент 16,2 задержки,с первыми входами первых элементовИ 11, ИЛИ 13 и первым вьиодом 21устройства. Вьиод четвертого элемента И-НЕ 4 через третий элемент 163задержки соединен с вторым входомшестого элемента И-НЕ б, выход ко 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 торого соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ 5 и через четвертый элемент 16.4 задержки - с первыми входами вторых элементов И 12, ИЛИ 14 и с вторым выходом 22 устройства, Вьиод пятого элемента И-НЕ 5 через пятый элемент 16.5 задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И-НЕ 7. Выход восьмого элемента И-НЕ 8 через шестой элемент 16.6 задержки соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ 2. Первый информационный вход 17 устройства соединен с вторыми входами вторых элементов И 12 и ИЛИ 14. Второй информационный вход 18 соединен с вто" рыми входами элементов И 11, ИЛИ 13, выходы элементов И 11, 12 соединены с входами третьего элемента ИЛИ 15, вьиод которого соединен с вторыми входами четвертого и восьмого элементов И-НЕ 4,8. Первый тактовый вход 19 соединен с третьими входами первого и второго элементов И 11, 12, Второй тактовый вход 20 устройства соединен с третьими входами первого и второго элементов ИЛИ 13, 14, вьиоды которых соединены с соотнетстнующими входами девятого элемента И-НЕ 9, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И-НЕ 10, второй нход которого соединен с входом 23 установки в "0" устройства, с вторым входом первого элемента И-НЕ третьими входами четвертого, шестого и седьмого элементов И-НЕ 4, 6, 7 и с четвертыми входами первого и второго элементов И 11, 1 2, выход десятого элемента И-НЕ 10 соединен с третьим входом первого и вторым входом пятого элементов И-НЕ 1,5.Элементы 16.1, 16.3, 16.5 задержки имеют время задержки больше, чем время задержки переключения логичес" кого элемента, а элементы 16.2, 16.4 задержки имеют время задержки больше, чем время задержки одного из элементов 161, 16,3, 16.5, 16.6 задержкиеЭлементы 16,1-16.6 задержки могут быть выполнены, например, н воде конденсаторов небольшой (несколько сотен микрофарад) емкости.Триггерное устройство работает следующим образом.Сигналы, поступающие на его информационные входы 17 (Р 1) и 18 (Э 2), являются парафазными (т,е. всегда) = 1 О). Г:игнялы, поступающие няего тактовые входы 19 (Т) и 20 (Т 2)также являются пяряфязными (те,всегдя Т = Т 2). Установка устройства н исходное состояние осуществляется импульсным сигналом логического "0", подаваемого на вход 23(Фиг. 1).На временной диаграмме выделеныпять характерных точек: СВыход 21 принят в качестве прямого, а выход 22 - н качестве инверсного Я) выходов устройства. В течение времени С - 1 действует импульс установки устройства в исходное состояние, подаваемый на еговход 23. Пусть при этом на входах17 - 20 устройства присутствует слово "1010", а на выходах 21, 22слово "01",Тогда в момент времени С окончания импульса установки при том жевыходном слове начинается запись инФормации "1" в устройство,После срабатывания соответствующих элементов устройства на его выходах 21, 22 устанавливается слово01", что соответствует записи инФормации "1" в аналогичном по алгоритму функционирования синхронномР-триггере.Эта информация хранится в данномустройстве до момента временикогда на входы 17 - 20 устройствапоступает слово "0110", под действием которого после срабатывания соответствующих элементов устройствана его выходах 21, 22 формируетсяслово 01",Эта фаза работы н предлагаемомустройстве соответствует режиму записи "0" в известном устройстве.Данное состояние выходов 21, 22устройства сохраняется и после смены сигналов на тактовых входах в момент времени Т, когда на входах17 - 20 присутствует слово "0101",что соответствует режиму храненияинформации в известном устройстве,а также при последующей смене сигналов на информационных входах в момент времени, когда на входах17 - 20 устройства присутствует слово "1001",Изменение состояния выходов 21,22 устройства произойдет толькопосле поступления на входы 17, 18,19, 20 устройства слова "1010" после прорябятывяния соответствующих элементов его схемы, начинающееся в момент времени 1 , При этом на выходах 21, 22 устройства вновь сформировано слово в 0.Последний случай соответствуетзаписи "1" в известном устройстве,Таким образом предлагаемое устройство в исправном техническом состоянии реализует алгоритм Функционирования синхронного Р-триггера, Причем его входы 17, 18 соответствуют информационному, а входы 19, 20 - тактовому входам в синхронных Р-триггерах.Работа предлагаемого триггерногоустройства при возникновении в егосхеме неисправностей заключается вследующем,Пусть, например, на входе 18 устройства имеется неисправность "Константа 0 , При этом возможны дваварианта его Функционирования, Еслиустройство находится в исходном состоянии (интернал е -фиг, 2 а),то обнаружение указанной неисправности начнется н точке г., (Фиг. 2 а).На входы 17 - 20 устройства поступает в этот момент слово "1010", Навыходе элемента И 12 сформировансигнал "1", на выходе элементаИЛИ 14 - сигнал "1", на выходе элемента И 11 - сигнал "0", а на выходеэлемента ИЛИ 13 - сигнал 1", Далеена выходах элементов ИЛИ 15 иИ-НЕ 9 сформированы соответственносигналыи вО, а на выходе элемента И-НЕ 10 - сигнал "1".После переключения элементаИ-НЕ 8, когда на его ныходе появится сигнал "0" с задержкой, определяемой элементами 16.6, на выходе элемента И-НЕ 2 сформируется сигнала затем на выходе элемента И-НЕ 1сигнал "0".При этом на обоих выходах 21,22 устройства установятся сигналы"1", что свидетельствует,о неправильной работе устройства, Устройствоблокируется в описанном состоянии,причем на выходах элементов И-НЕ 2,3, 6, 7 в этом состоянии имеютсясигналы "1", а на выходах элементовИ-НЕ 1, 4, 5 и 8 - сигналы "0",Описанное состояние устройства неменяется при любой комбинации наборов, поступающих на его входы 1720, 1 18009910 пя приведения устройства в исппоп ссц тояцие (после устранения гкяяяццого дефекта) необходимо поля импульс установки ца его вход )3, 11 осле этого устройство работает по .пгоритму синхронного В-триггера и соответствии с фиг. 2 а и бЕсли в момент возникновения неисправности "Константа О" входа 17 устройства оно находилось в состоя" ции, когда на его выходах 21, 22 присутствовало слово "10" (интервалфиг. 2 а), то при наличии на входах 17 - 20 слова "1010" состояние элементов схемы устройства следующее. 1 а выходах элементов И 11 и ИЛИ 14 сформированы сигналы "1", что приводит к формированию сигналов "1" на выходах элементов И-НЕ 10 и ИЛИ 15, Затем сигнал "1", подаваемый с выхода элемента ИЛИ 15 на выход элемента И-НЕ 4, приводит к формированию на выходе последнего сигнала цО, который н свою очередь с задержкой, определяемой элементом 16,3, приводит к формированию на выходе элемента И-НЕ 6 сигнала "1", 11 осле этого элемент И-НЕ 5 Формирует на своем выходе сигнал 0, который с задержкой, определяемой элементом 165, поступает на вход элемента И-НЕ 7, на выходе которого сФормирован сигнал "1". На выходе элемента И-НЕ 8 при этом установится сигнал "0", На обоих выходах 21, 22 устройства появятся сигналы "1" и устройство также заблокировано в указанном состоянии до момента установки его н исходное состояние сигналом, подаваемым на вход 23, после устранения укаэанной неисправности.Любые другие неисправности, которые могут возникнуть н схеме предлагаемого устройства, приводят к тому, что оно переходит н состояние, при котором на обоих его выходах 21, 22 присутствуют слова "11" или "00".Устройство при этом остается н указанном состоянии до тех пор, пока с помощью сигнала установки в 0" не приведено н исходное положение Таким образом, данное устройство обпадает признаками, позволяющими достоверно судить о его техническом состоянии Лаццое устройство, находящееся н исправном состоянии, всегда имеет ця выходах 21, 22 слова "01" илц "1 О", т.е. его выходные 15 20 25 30 35 40 45 50 сигцалы парафазцые,. Неисправное устройство всегдя формирует ца своихвыходах 21, 22 слона "11" или "00",т.е, его выходные сигналы обязатепьцо одинаковые.Для контроля правильности функционирования предлагаемого устройства достаточно соединить выходы 21, .22 с входами элемента ИСКЛ 0 ЧАМЩЕЕ ИЛИ,Формула изобретения Триггерное устройство, содержащее восемь элементов И-НЕ., причем выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход пятого элемента И-НЕ соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход седьмого элемента И-НЕ соединен с первым входом восьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены девятый и десятый элементы И-НЕ, два элемента И, три элемента ИЛИ и шесть элементов задержки, причем выход первого элемента И-НЕ через первый элемент задержки соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и соединен через второй элемент задержки с первыми входами первых элементов И и ИЛИ и с первым выходом, выход четвертого элемента И-НЕ через третий элемент задержки соединен с вторым входом шестого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ и соединен через четвертый элемент задержки с первыми входами вторых элементов И и ИЛИИ с вторым выходом, выход пятого элемента И-НЕ через пятый элемент задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И-НЕ, выход восьмого элемента И-НЕ через шестой элемент задержки соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, первый информационный нход соединен,с вторыми входами вторых элементов И и ШИ, второй информационный вход соединен с вторыми входами первых эле1480099 -юбб о 12 2 о авитель А, Ранед М.Ходанич орректор Н. Гунь Т Недолуже едакт 885 Подписно о изобретениям и открытиям 35, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР Гагарина,101изводственно-издательский комбинат Патент , г,ужгород ментов И и ИЛИ, выходы первого, второго элементов И соединены соответственно с первым, вторым входамитретьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами четвертого и восьмого элементов И-НЕ, первый тактовый вход соединен с третьими входами первого и второго элементов И, второй тактовый вход соединенс третьими входами первого и второгоэлементов ИЛИ, выходы которых соединены с соответствующими входами девяЗаказ 2557/55 Тир ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва,того элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом установки в 0ивторым входом первого элемента И-НЕ, третьими входами четвертого, шестого и седьмого элементов И-НЕ и с четвертыми входами первого и второго элементов И, выход десятого элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого и вторым входом пятого элементов И-НЕ.