Устройство для выбора достоверной информации

(и) 01) 4(д 1) С 06 Р 11/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 394790, кл. С 06 Р 11/00, 1971.2, Авторское свидетельство СССРУ 447714, кл. О 06 Р 11/00,. 1972(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ДОСТОВЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ, поступающей потрем каналам, содержащее входныетриггеры, нулевые входы которыхсоединены с шиной подготовки приемаинформации, мажоритарный элемент,.выход которого через инвертор соеди-.нен с первыми входами элементов И:.анализа единиц, вторые входы которыхподключены к шине синхронизации, авыходы соединены соответственно с,входами установки единиц триггероввыдачи единиц, входы установки ну-.лей которых подсоединены к шиненачальной установки, о т.л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства,оно дополнительно содержит выходнойэлемент И, по числу канапов элементы ИЛИ анализа единиц, элементы ИЛИ,выбора единиц, первые и вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы первыхэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарносоединены с выходами входных триггеров, а выходы - с первь 1 ми входамивторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ,вторые входы которых соединены свыходами элементов ИЛИ выбора единиц,выходы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно подсоединены к.третьим .и четвертым входам элементов Й анализа единиц, выходы триггеров выдачиединиц соединены с входами мажоритарного элемента, а также попарнос входами элементов ИЛИ анапизаединиц, вторые входы которых соединены с выходами входных триггеров,а выходы - с входами выходного элемента, И.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в резервированных цифровьк вычиспительных системах автоматического управления. 5Известно устройство для выбора достоверной информации из синхронно поступающих на обработку по трем, каналам двоичных кодов, содержащее мажоритарный элемент, триггеры вы дачи единиц и триггеры выдачи нулей, выходы которых через соответствующие элементы И выдачи числа и ЙЛИ соединены с входами мажоритарного элемента, а входы с выходами соответст вующих элементов И анализа нулей и анализа единиц, входы которых соединены с выходами инверторов входных и выходных сигналов, входы которых соединены соответственно с входами 20 устройства и выходом мажоритарного элемента Я .Недостатками этого устройства являются невозможность обработки несинхронной информации и апнара турная избыточность при подключении его к синхронизирующему устройству. Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетсяЗО устройство для выбора среднего но величине двоичного числа, содержащее входные триггеры, единичные и нулевые выходы которьк соединены с -вторыми входами соответствующих схем И анализа единиц и нулей, нуле- З вые входы - с единичными выходами триггеров выдачи единиц, мажоритарный элемент, инвертор, причем третьи входы схем И анализа нулей и единиц подключены к шине синхронизации 2 .Недостатком известного устройства является ограничение функциональных воэможностей, так как оно не решает задачу выбора достоверной информации в особых точках при неисправности одного входного канала, например при поступлении на вход устройства информации с одного кругового позиционного датчика по трем каналам при переходе его через "0". В этом 5 О случае по одному из исправных каналов может поступать информация соответствуннцая О н - "0000", а по другому - соответствующая "Зб 0 о" - "1111" Если при этом по третьему неисправному каналу на вход устрой.ства поступает недостоверная информация (например "1010"), то известное устройство выберет ее в,качестве выходнойАналогичная особая точка возникает и в случае перехода датчика любого другого типа через 0 ", если информация с него поступает на вход устройства в виде дополнительного двоичного кода.Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения выбора достоверной информации в особых точках при не-, исправности одного входного канала.Поставленная цель достигается тем, что устройство для выбора достоверной информации, содержащее входные триггеры, нулевые входы которых соединены с шиной подготовки приема информации, мажоритарный элемент, выход которого через инвертор соединен с первыми входами элементов И анализа единиц, вторые входы которых подключены к шине синхронизации, а выходы соединены соответственно с входами установки единиц триггеров выдачи единиц, входы установки нулей которых подсоединены к шине начальной установки, дополнительно содержит выходной элемент И и по числу каналов элементы ИЛИ анализа единиц, элементы ИЛИ выбора единиц, первые и вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно соединены с выходами входных триггеров, а выходы - с первыми входами вторых схем РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые ,входы которых соединены с выходами элементов ИЛИ выбора единиц, вькоды вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ попарно подсоединены к третьим и четвертым входам элементов И анализа единиц, выходы триггеров выдачи единиц соединены с входами мажоритарного элемента, а также попарно с входами элементов ИЛИ анализа единиц, вторые входы которых соединены с выходами входных триггеров, а выходы - с входами выходного элемента И.Устройство обеспечивает выбор достоверной информации при неисправности одного входного канала во всех возможных диапазонах изменения входной информации, в том числе и в особых точках.В основу работы устройства положен следующий принцип.11414Прн совпадении кода в трех входных каналах выходной код ему равен,при несовпадении в и-м разряде кодав одном из входных каналов с кодомв двух других, выходной код равенкоду совпадающих каналов, а канал,код которого отличен от кода совпадающих каналов, отключают от выходаустройства выбора, при несовпадениив (ис)-м разряде кодов в двух оставшихся каналах, от выхода устройства выбора отключают канал, код в(и+О-м разряде которого совпадает скодом (и+1)-го разряда ранее отключенного канала, при этом выходнойкод в (и+1)-м и всех последующихразрядах совпадает с кодом каналаоставшегося неотключенным.Например, обмен с некоторым датчиком производится по трем каналам 20дополнительными двоичньви кодамипоследовательно, начиная со старшего разряда, и достоверной считаютинформацию, если различие в кодах,поступающих по различным каналам, 25не превышает одной единицы младшего разряда.Пусть по первому каналу поступает код "ОООО" (достоверный), повторому "1111" (достоверный), потретьему "1010" (недостоверный).Код в первом разряде первого каналане совпадает с кодом первого разряда второго и третьего каналов,следовательно первый канал отклю 35чают от выхода устройства выбора,а выходной код в первом разрядесовпадает с кодом первого разряда второго и третьего каналов; вовтором разряде коды второго и третьего каналов не совпадают, а так каккод второго разряда третьего канала совпадает с кодом второго разряда ранее отключенного первого канала, третий канал отключают с выхода устройства выбора, а выходнойкод во втором, третьем и четвертомразрядах равен коду неотключенноговторого канала, т.е. выходной код"1111" полностью совпадает с кодомвторого канала, а значит второйканал выбирают в качестве канала сдостоверной информацией.Пусть по первому каналу поступает код "0100" (достоверный), по второ му "0011" (достоверный), по третьему - "0110" (недостоверный). Код первого разряда всех трех каналов.сов 13 4падает, значит выходной код в первом разряде ему равен, код во втором разряде второго канала не совпадает с кодом второго разряда первого и третьего каналов, следовательно второй канал отключают с выхода устройства выбора, а выходной код во втором разряде равен коду второго разряда первого и третьего каналов; коды в третьем разряде первого и третьего каналов не совпадают, а так как код третьего разряда третьего канала совпадает с кодом третьего разряда ранее отключенного второго канала, то третий канал отключают от выхода устройства выбора, а выходной код в третьем и четвертом разрядах равен коду третьего и четвертого разрядов первого канала, оставшегося неотключенным, т.е. выходной код "0100" полностью совпадает с кодом первого канала, а значит первый канал выбирают в качестве канала с достоверной информацией.На чертеже приведена Функциональная блок-схема устройства для выбора достоверной информации.Устройство содержит шину 1 подготовки приема информации, шину 2 йачальной установки, шину 3 синхронизации, входные шины 4 - 4, входные триггеры 5 - 5 1, первые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6- 6, вторые элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 в 7, элементы И 81- 8 анализа единиц, триггеры 9, - 9 выдачи единиц, мажоритарный элемент 10, инвертор 11, элементы ИЛИ 12- 12 выбора единиц, элементы ИЛИ 131 в 13 анализа единиц, выходной элемент И 14, выходную шину 15.Устройство работает следующим образом.Перед началом приема информационного слова по шине 2 начальной установки поступает сигнал, приводящий триггеры 91 в 9 выдачи единиц в исходное состояние, т.е. на выходах этих триггеров устанавливаются низкие потенциалы (логические нули). Перед приемом каждого разряда информационного слова по шине 1 подготовки приема информации поступает сигнал, приводящий входные триггеры 5 - 5 в исходное положение, т.е. на выходах этих триггеров устанавливаются низкие потенциалы. Низкие потенциалы с выходов триггеров 9 -9 выдачи единиц поступают на входы11414мажоритарного элемента 10, на выхо"де которого также устанавливаетсянизкий потенциал, поступающий навход инвертора 11. Высокий потенциал (логическая единица) с выхода 5иивертора 11 подается на первыевходы элементов И 8-.8 анализаединиц, Кроме того,. низкие потенциалы с выходов триггеров 9 - 9выдачи единиц попарно поступают на 10входы элементов ИЛИ 12 - 12 выбораединиц (на вход .элемента ИЛИ 12.выбора единиц - с выходов триггеров9 и 9 вццачи единиц, на вход элемента ИПИ 12 выбора единиц - с выходов триггеров 9 и 9 выдачи единиц, на вход элемента ИЛИ 12 выбора единиц - с выходов триггеров9 и 9 выдачи единиц), на выходахэлементов ИЛИ 12- 12 выбора единиц устанавливаются низкие потенциалы, поступающие на входы вторыхэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 в 7 соответственно,Работу устройства рассмотрим на 25конкретном примере. Для определенности будет считать, что единице вразряде кода соответствует высокийпотенциал, а нулю - низкий. Пустьна входные шины 4 - 4 предлагаемо-. з 01 3го устройства поступают с круговогопозиционного датчика в виде последовательного двоичного кода, начинаясс старшего разряда, следующие числа:на входную шину 4 - число "0000",на входную шину 4 - "1111"., навходную шину 4 - "1010", при этомчисла, поступающие по входным шинам,4 1 и 4 различаются на одну единицу.младшего разряда (число "ОООО" соответствует углу 0 , число"1111" - углу360 О минус 1 ед, младшего разряда,число "1010" - углу 225 ), т.е.числа, поступающие по входным шинам, 4 и 4 - достоверные, а число, поступающее по входной шине 4 - недостоверное.Перед приемом первого разрядаинформационного слова, входные триггеры 51- 5 и триггеры 91 в 95 выдачи 50 единиц устанавливаются в исходное положение. При поступлении по входным винам 41- 4 нервых разрядов информационйого,слова на выходах входных триггеров 5 и 5 устанавли ваются логические единицы, а на выходе входного триггера 54 - логический нуль. С выходов входных триг 13геров 5 - 5 сигналы попарно поступают на входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 64 - 6 (с выходов входных триггеров 5 и 5 на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 , с выходов входных триггеров 51 и 5 2 - на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 с выходов входных триггеров 5 и 53 на вход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 ), при этом на выходах первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ би 6 устанавливаются логические нули, а на выходе первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 - логическая единица, которые вместе с логическими нулями с выходов элементов ИЛИ 12 - 12 вы 1 бора единиц поступают на входы вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 в 7 соответственно, при этом на выходах вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 7 устанавливается логическая единица, а на выходе второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 - логический нуль. Сигналы с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 - 7 попарно посту- пают на входы элементов И 8 - 8Р1 анализа единиц (с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 71 и 7 - на вход элемента И 8), с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 7 - на вход элемента И 8 анализа2 единиц, с выходов вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 79 - на вход элемента И 8 анализа единиц), Через время, определяемое максимальной рас- , синхронизацией каналов и временем переключения входных триггеров 5 - 5У по шине 3 синхронизации подается так-тирующйй сигнал, после чего срабатывают элементы И 8 -, 8 анализа19единиц, с выходов которых сигналы поступают на входы триггеров 9 -1 9 выдачи единиц (логические нули - с выходов элементов И 8 и 89, а логическая единица - с выхода элемента И 81 анализа единиц). При . этом на выходе триггера 91 выдачи единиц устанавливается логическая единица,а на выходах триггеров 9 и 9 выдачи единиц - логический нуль. Логическая единица на выходе триггера 9 выдачи единиц устанавливается до конца приема информационного слова. С выходов триггеров 9- 9 выдачи единиц сигналы попарно поступают на входы элементов ИЛИ 12 - 12 выбора единиц (на вход элемента ИЛИ 12 выбора единиц - с, выходов триггеров 9 и 9 выдачи11414 7единиц, на вход элемента ИЛИ 122выбора единиц - с выходов триггеров91 и 9 выдачи единиц, на вход элемента ИЛИ 12 - с выходов триггеров39 и 9 выдачи единиц), при этом навйходах элементов ИЛИ 121 и 122 выбора единиц устанавливается логическая единица, а на выходе элементаИЛИ 12выбора единиц - логическийнуль. Кроме того, сигнапы с выходов 10триггеров 9 - 9 выдачи единиц, сов 1местно с сигналами с выходов входныхтриггеров 5- 5 поступают на входыэлементов ИЛИ 131- 13 анализа едийицсоответственно, при этом на выходахэлементов ИЛИ 131 в 139 анализа единиц устаравливаются логические единицы, поступающие на вход выходногоэлемента И 14, на выходе котороготакже устанавливается логическаяединица, поступающая на выход устройства по выходной шине 15. Съем информации с выходной шины 15 производятпосле поступления тактирующего импульса по.шине 3 синхронизации через . 25максимальное время переключениятриггеров 91 в 9 выдачи единиц. После съема первого разряда информационного слова по шине 1 подготовки приема информации поступает сигнал, приводящий входные триггеры 51 в 5 висходное положение, т.е. подготавливают их к приему второго разрядаинформационного слова.При поступлении по входньв шинам4 - 4 вторых разрядов информацион 35ного слова на выходах входных триггеров 5 и 5 устанавливаетея логи 1ческий нуль, а входного триггера52 - логическая единица попарноЭ40поступающие на входы первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6- 69, при этомна выходах первых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6,1 и 64 устанавливаются логические пули, а первого элементаРАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 - логическая еди 45Яница, которые совместно с выходнымисигналами с .элементов ИЛИ 12 - 12выбора единиц, полученными в результате работы предыдущего такта, поступают на входы вторых элементов.РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 - 7соответственно. На выходах вторых элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и 7 устанавливаются,логические едйницы, а на выходе второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 7логический нуль, попарно поступающиена входы элементов И 8 - 8 анализа1единиц,13 8Сигналы с выходов триггеров 9 -9 выдачи единиц (логическая единицас выхода триггера 9 выдачи единиц,логические нули с выходов тригге,ров 9 и 9 выдачи единиц) посту,пают на вход мажоритарного элемента 10, логический нуль с выхода которого поступает на вход инвертора11 выходным сигналом которого является логическая единица, поступающая на входы элементов И 8- 8 анализа единиц. После подачи по шине 3синхронизации тактирующего сигналаэлементы И 81- 8 анализа единиц:срабатывают, при этом с их выходовсигналы поступают на входы триггеров 9 1- 9 выдачи единиц, в результате чего на выходе триггера 9 выдачиединиц устанавливается логическаяединица до конца приема информационного слова. Логические единицы с выходов триггеров 9 1 и 99 выдачи единиц и логический нуль с выхода триггера 9 выдачи единиц поступают навход мажоритарного элемента 10, логическая единица с выхода которогопоступает на вход инвертора 11, алогический нуль с выхода инвертора11, поступая на входы элементов И81- 8 анализа единиц, запрещает ихсрабатывание до конца приема информационного слова, тем самым до концаприема информационного слова, темсамым до конца приема информационного слова фиксируется состояние триггеров 9- 9 выдачи единиц (логические единицы на выходах триггеров 91и 93 вьщачи единиц и логический НУЛЬна выходе триггера 9 выдачи единиц),при этом, независимо от выходных.сигналов входных триггеров 51 и 5,на выходах элементов ИЛИ 131 и 13анализа единиц устанавливаются логические единицы, а значит сигнал навыходе выходного элемента И 14 доконца приема информации иного словаопределяется выходным сигналом.элемента ИЛИ 13 анализа единиц,который в свою очередь однозначноопределяется сигналом на выходевходного триггера 5 , значит сигналы на выходе устройства во всехразрядах совпадают с сигналами,поступающими по входной шине 4 .Таким образом, введение в устройство вместо трех элементов И анали 4за нулей и трех триггеров выдачинулей, элемента И выдачи кода, трехэлементов ИЛИ анализа единиц,114 1413 ав 497/37. аа 710 Подписное Й улйроехтн 9трех элементов ИЛИ выдачи единиц, шести элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ и их соответствующих связей позволяет по сравнению с известным устройством решить задачу выбора достоверной информации, в точках переходачерез "Оо" в круговом позиционном датчике и в случае использования дополнительного кода при отказе в одном из каналов. В этих случаях известное "устройство не обеспечивает выбордостоверной информации, что приводитк невыполнению задачи, поставленной 5 перед сложным комплексом аппаратуры, и к дополнительным затратам времени на поиски и устранениевеличины неработоспособности комплекс-,