Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

СОЮЗ СООЕТСНИХшищатаешикРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТВ К ТОРСИ ОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее три триггера, 5 -входыкоторых соединены с соответствующимиинформационными входами устройства,а прямые выходы - с соответствующими входами мажоритарного элемента,выход которого соединен с первымвходом первого элемента И, выходкоторого соединен с входом первогоэлемента задержки и выходом устройства, а второй вход - с выходом первого элемента ИЛИ, выходы которогоподключены к соответствующим инФорЯО 1160419 мационным входам устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повынения достоверности функционирования устройства, в неговведены четвертый триггер, второйэлемент И, второй и третий элементыИЛИ,второй элемент задержки, установочный.входустройства соединен спервыми входами второго и третьегоэлементов ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с Й -входом четвертого триггера, инверсный выход кото"рого подключен к первому входу второго элемента И, а 3, С и К -входы .к выходу второго элемента И и входувторого элемента задержки, выходкоторого подключен к второму входутретьего элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен.с й -входами первого,второго и третьего триггеров, а третий вход - с выходом первого элемента задержки, выход первого элементаИЛИ подключен к второму входу второ."го элемента И.Нумерация эпюр напряжений на выходах элементов на Фиг. 2 соответствует нумерации этих элементов, принятой на фиг. 1.Принцип повышения достоверности функционирования устройства состоит в исключении ошибочного формирования. сигналов на выходе при поступ. ленин на один из входов ложных одиночных сигналов или поступлении в течение одной фазы приема информации сигналов по всем трем входам и реализуется за счет введения следующих новых элементов и связей.Введение четвертого триггера и его связей позволяет запоминать факт прихода первого сигнала и управлять 1формированием сигнала сброса триггерон. Введением второго элемента И и его связей плзволяет управлять прохождением сигнала обнуления триггеров. Введение второго элемента ИЛИ и обусловленных им связей обеспечивает формирование сигнала обнуления первого - третьего триггеров в трех ситуациях; при установке схемы в исходное; через время 71,после прихода первого сигнала. Время, равное времени максимальной расинхронизации сигналов, задается вторым элементом задержки; через время Спосле выдачи сигнала на выход. Время,равное длительности сигналов на входе, задается первым элемент за держки.Введение третьего элемента ИЛИ иего связей позволяет формироватьсигнал обнуления четвертого триггера. Таким образом, введение второго эле 4 р мента И, второго элемента задержки,четвертого триггера, второго итретьего элементов ИЛИ и их связейобеспечивает безошибочную работуустройства при поступлении на входыустройства в течение одной Фазы приема информации одного ложного сигнала или трех полезных сигналов.Назначение элементов функционально."; схемы устройства состоит в сле- .5 О дующем. Первый 1, второй, 2 и третий3 триггеры предназначены для запоминания асинхронных импульсов, поступающих на входы 13-15 устройствасоответственно. Каждый из них переу, ключается в единицу при поступлениина его вход 5 соответствующего входного импульса, Сброс триггеров 1-.3осуществляется. одновременно сигналом 1 1160419Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в резервируемых управляющих, вычислительных или телемеханических системах. 5Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - Ю 1 временная диаграмма его работы.Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 триггеры, мажоритарный элемент 5, первый 6 и второй 7 элементы И, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы ИЛИ, первый 11 и второй 12 элементы задержки, первый 13,второй 14 и третий 15 информационные входы, установочный вход 16 и выход 17.Первый 13 и третий 15 информационные входы устройства соединены с-входами первого 1 - третьего 3 триггеров соответственно, выходы коорых соединены с первым - третьим ходами мажоритарнрго элемента 5 оответственно, Первый 13 - третий 15 информационные входы устройства ЗО соединены соответственно с первым - третьим входами первого элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 6. Выход мажоритарного элемента 5 соединен с вторым входом первого элемента И 6, выход которого являютсявыходом 17 устройства и соединен с входом первого элемента 11 задержки, Установочный вход 16 устройства соединен с первыми входами второго 9 и третьего 10 элементами ИЛИ, выход которого соединен с Р -входом четвертого триггера 4, Выходы .первого 11 и второго 12 элементов задержки соединены соответственно с вто-рым и третьим входами второго элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с Р -входами первого 1 - третьего 3 триггеров. Выход первого элемента ИЛИ 8 и нулевой выход четвертого триггера 4 соединены соответственно с первым, вторым входами второго элемента И 1, выход которого соединен с 3, С , к -входами четвертого триггера 4, а через второй элемент 12 задержки - с вторым входом третьего элемента ИЛИ 10.з 11 вырабатываемым элементом ИЛИ 9 и пос.1 тупающим на входы Р этих триггеров, Триггер 4 запоминает факт поступления первого иэ асинхронных сигналов на входы устройства, разрешает его прохождение через элементы И 7, задержки 12 и ИЛИ 9 в цепь сброса триггеров 1-3, запрещает прохождени асинхронных импульсов, пришедших вторым и третьим на входы 13-15 устройства. Триггер 4 переключается в единичное состояние входным импульсомпришедшим на входы устройства первым, который через открытый элемент И 7 проходит на объединенные Э, С и К -входы триггера 4. Переключившисв по его заднему Фронту, триггео 4 нулевым сигналом с инверсного выхода закрывает элемент И 7, запрещая тем самым прохождение импульсов, пришедших позже, на вход элемента 12 задержки, Сброс триггера 4 в исходное состояние осуществляется выход- ным сигналом, формируемым элементом ИЛИ 10. Мажоритарный элемент 5 реализует логическую Функцию к = х х +1 2 + х,х, + хх где х х х - сигналы, снимаемые с единичных выходов триггеров 1-3. Он открывает элемент6 после поступления на входы 13-15 устройства асинхронного импуль са, пришедшего вторым и разрешаетеМ самым его прохождение через эле" мент И 6 на выход 17 устройства. Элемент ИЛИ 8 обеспечивает прохождение любого из трех выходных импульсов на входы элементов И 6 и 7. Элемент ИЛИ 9 формирует сигнал сброса триггеров 1-3 при поступлении сигналов сброса на вход 16 устройства или с выхода элементов 11 и 12 задержки.Элемент ИЛИ 10 формирует сигнал сброса триггера 4 при поступлении сигналов сброса на вход 16 устройства или с выхода элемента 11 и 12 задержки. Элемент ИЛИ 10 формирует сигнал сброса триггера 4 при поступлении сигналов сброса на вход 16 устройства или с выхода элемента 12 задержки. Элемент 11 задержки предназначен для формирования сигнала сброса триггеров 1-3 при поступлении на выход 17 устройства импульса. Время задержки этого элементагде т - длительность выходного импульса устройства. Указанное требование к времени задерж"60419 4 Ы .мажоритарного элемента И 6, этот 5 1 О 13 30 30 35 ки 11 элемента обеспечивает выдачу на выход 17 устройства входного импульса без уменьшения его длитель ности, которое может произойти нри Г,С или вообще при отсутствии элемента 11 задержки, Так, прий(7, (или= О) сигнал сброса поступит на входы Р триггеров 1-3 и до окончания входного импульса сбросит их в ноль. Это, в свою очередь, приведет к появлению нулевого сигнала на входе элемента И 6 и прекращению выдачи импульса на выходе 17 устрой. ства. Элемент 12 задержки предназначен для формирования сигнала сброса триггеров 1-4 после окончания времени максимально возможного рассогласования ( С) между пришедшими и входными импульсами, при-, шедшими первым и последним. Время задержки этого элемента, таким об" разом, определяется из условия. т- = Т. На вход элемента 12 задержки через элемент И 7 поступает импульс пришедший на один из входов устройства первым. Через время С на выходе элемента 12 появляется импульс, который через элементы ИЛИ 9 и 10 поступает на входы,триггеров 1-4, приводит их в исход" ное состояние, подготавливая устрой-ство к повторному циклу Функциониро" вания.Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов работает следующим образом.После включения питания на вход 16 устройства подается сигнал сброса, который приходит через элементы ИЛИ 9 и 10 и устанавливает триггер 1-4 в исходное состояние, Устройство готово к работе.Пусть. в первой фазе работы наодин из входов устройства (например 14) поступает импульс, Он устанавливает триггер 2 в единичное состояние и через элементы ИЛИ 8 и И 7 проходит на входы триггера 4 и элемента 12 задержки (фиг. 2), по заднему фронту этого импульса триггер 4 устанавливается в единиЧное состояние и запрещает прохождение импульсов, пришедших вторым и третьим,через элемент И 7. На выход элемента И Ь, закрытого нулевым сигналом импульс не проходит.Если поступивший импульс оказался ложным (помехой) и, следователь"Э 11 но, в течение первой фазы на входы устройства другие импульсы не поступят, то по истечении максимально возможного времени рассогласованияна выходе элемента 12 задержки появится импульс, который приведет триггеры 2 и 4 в исходное состояние, после чего устройство будет готово .к приему информации в следующей фазе работы.Если импульс, поступивший на вход 14, оказался полезным сигналом и следом на входы устройства (например, 15) поступит второй импульс, то он переключит в единичное состояние триггер 3, В результате ,",того сработает мажоритарный элемент 5, откроет элемент И 6 и импульс, поступивший на входы устройства .вторым, через элементы ИЛИ 8 и И 6 поступит на выход 17 устройства, ка, результат мажоритирования входных сигналов, поступивших на входы устройства в первой фазе функционирования.Одновременно этот импульс с выхода элемента И 6 поступит на вход элемента 11 задержки и через время= ь пройдет через элемент ИЛИ 9 на входы сброса триггеров 1-3. Триггеры 2 и 3 вернутся в исходное состояние. Далее возможны следующие варианты функционирования устройства. Если до окончания первой фазы (максимально возможного времени рассогласова ния) на входы устройства поступит последний третий импульс (на вход 13, фиг. 2), то он переключит в .единичное состояние триггер 1, но на выход 17 устройства не пройдет, так как элемент И 6 будет закрыт нулевым сигналом с выхода мажоритарного60419 Использование предлагаемого изоб ретения позволитповысить достоверность функционирования устройств мажоритарного выбора асинхронных сигналов. 6элемента 5. Когда окончится максимальное время рассогласованияна выход элемента 12 задержки пройдет импульс, который через элементы5 ИЛИ 10 и 11 приведет в исходное состояние триггеры и подготовит устройство к обработке сигналов в следующей фазе функционирования.Если до окончания фазы третий им 10 пульс на входы устройства не поступит, то через времяна выходеэлемента задержки появится импульс,который приведет. в исходное состояние.триггер 4 и подготовит устройст 15 во к обработке сигналов в следующейфазе функционированияАналогично будет функционироватьустройство, если два или все триимпульса поступают на входы устройст 20 ва одновременно или с перекрытием.В этом случае по переднему фронтуимпульса, пришедшего вторым, срабо-.тает мажоритарный элемент 5, откроет элемент И 6 и этот импульс посту.25 пит на выход 1/ устройства, Черезвремя и =на входы й триггеров 1-3 поступит сигнал сброса, сформированный .элементом 11 задержки итриггеры 1-3 вернутся в исходноеЗ 0 состояние. Далее через время С== ( , сигналом, сформированнымэлементом 12 задержки, будет приведен в исходное состояние триггер 4.После этого устройство вернется висходное состояние и будет готовок работе в следующей фазе поступления вхоцных сигналов,160419. Составитель В.Максимовактор Г.Волкова Техред М,Кузьма Корректо ня аказ 3780/47 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушск