Dv-триггер

) (11) 1) 4 Н 03 К 3/037 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К 10ВВ. Гол цов 888)детельствК 3/037,СССР1970.;вытв ЕСмах, М,: и др. Осн ских сред х микрос 1, с. 13 4.3 в,) РЧ-ТРИГГЕ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свР 459857, кл. Н 0файзулаев Б,Н.построения техничЭВМ на интегральнРадио и связь, 19(57) Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в устроиствах автоматики и вычислительной техники при разработкесчетчиков, регистров, делителей частоты, распределителей импульсов сповышенной достоверностью функционирования. Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.Для достижения поставленной цели вРЧ-триггер введены элементы НЕ 1012, элемент И 13 и триггер-селектор14. РЧ-триггер также содержит элементы И-НЕ 1-8, элемент НЕ 9, шину 15установки и выходную шину 16. Повышение достоверности функционированияРЧ-триггера обусловлено обеспечениемпостоянного контроля за правильностью срабатывания его логическихИзобретеие отосися к импульсной тех 1 сикР и можР быт.: использоБстО В УСТРОЙССВссх ав 1 ОМсх ГИКИ И ВЫ числительной техстки при разработке счетчиков, регистров делителей частоты, распределителей импульсов с тсовышенной достоверностью Функционирования.Цепь изобретеия - псвышение достонер ности ссхухскхтиохсирова ния триггера утем осуществления постоянного контСроля за равипьнос гью срабатывания его логических элементов - достига;ется за счет Введехсия новых конст,руктивных признаков.На чертеже притзедена ФункциональСНая СХЕМа Р 17-трттттЕрсх.На схеме обозачены первый - восьсмой элеметы И-НЕ 1-8; первый - четвертый элементы Ш, 9-12, элемент ЕС 13, триггер-селектор 11, шина 15 установки и выходная шина" 16.Входы Р, Ч и С соелихсеы с входами эхтемста И-НЕ 1 .выход которого соедиехс с первым Входом элемента И-НЕ , Второй и третий хххтоды котсрого соед 1111 Ры ссхОтветст ветс 10 с Входами Ч хс С х.лотты зпеменгов И НЕ 2 соелихсены соотнетствех;но с первы,ми вход".лис этеметсэв И-НЕ 3, 4, вы,ходы которых соединеы соатветстхзенСно с вторыми вхопами:элементов И-НЕ 4, 3 и с первыми входсзми элементов1 - Ш, 5, б хэыходы которь"х соединеы СООТХЗЕТСТХХЕхх 110 С тХЕРХЭЕ 1 ЛИ ВХОДаМИ элементов И-ССЕ 7, 8, выходы которых оедхснессьс соответс. венно с вторьхми Ьходалгет элементов И-НЕ 8 вход С соедиетс с входосх .хлеметстхт не 9, выХод которого соединен с вторыми входами элементов ИЕ 5., 6, входы элеМентов ССЕ 10, 11 и 12 соединены соответстве со с выходами элементов И 13, НЕ 9 и входом Г), стервый - четвеРтый Вхолы пеРВОЙ тххУтспе вхоДОВ установксс в "1" триггера-селектора14 соедиеы соответственно с выходами эпемехстов НЕ 9, 111 И-НГ 4, 7 хПервый - сетвертьй входы второй группы входов установки в "1" триггера- селектора С 4 соединены сосхтветственно с выходами элементов НЕ 9, 10 и элементов 11-НЕ 3, 8, первый - третий входы третьей группы входов установКи В " 1" триггера-селектора 14 соедиНены соответственно с выходом элеМента И-НЕ 4, входом Р и выходом элеМента И 13;, первый - третий входы четвертой группы входов установки в"1" триггера-селектора 14 соединенысоответс гвенно с выходом элементаИ-НЕ 3, с выходом элемента НЕ 12 ис выходом элемента И 13, первый ивторой входы которого соединены соответственно с выходом элемента НГ 11и входом Ч; вход установки "0" ивыход триггера-селектора соединенысоответственно с шиной 15 установкии выходной шиной 16,Триггер-селектор 14 может бытьреализован, например, на элементеИ-ИЛИ с пятью группами входов И,из которых четыре являются группамиВХОДОВ УСтаНОВКИ В "1", а ПЕРВЫттхВторой входы пятой группы входов Иэлемента И-ИЛИ соединены соответст 20 венно с Входом установки "0" триггера-селектора и выходом элемента11-Игц 1, тхх.сход которого является выходом триггера-селектора.Элементы И - НГ 1 - 4 образуот схе 25 му Основого триггера, а элементыИ-НГ 5 - 8 - схему вспомогательного триггера устройства.Эхтемегг НЕ 9 гтредназначен для организации двухтактого рехкима рабо 3 ты РЧ-трх ггера при наличии одногосихровхода С. (роме того, на выходе элемента НЕ 9 вырабатываетсясигнал сравнения сигналов на противотоложнххх плечах (выходах) основного и Вспомогательного триггеровЗ.х(точки А и Ц, точка А и 0 на чертеже) в режиме хранехттхя информации.Элемехсг НГ 10 форлххсрует функциюЧ.С через время 4 Т срабатыванияэлементов НЕ 9 и 11, элемента И 13,а также самого элемента НЕ 10 с момента поступления положительногоФронта синхроимпульса на С-входе РЧтриггера, которая является сигналомсравнения для первой и второй группвходов сеээектора-триггера 14, контролирующего правильность срабатывания логических элементов второй ступени (вспомогательного триггера) РЧтриггера.Элементы НЕ 11 и 12 осуществляютинвертирование сигналов на С и Рвходах РЧ-триггера соответственно,необходимых для Формирования соответствующих аргументов Функционала контроля.Элемент И 13 осуществляет формирование Функции Ч С через время ЗТ,Рсрабатывания элементов НЕ 9 и 11, а30 Р = (Ч С) Р АЧ(Ч С) Р АЧ(Ч С)хА.ЯЧ(Ч С) А Я, (1) где Ч - единичное состояние сигнала 35 на Ч-входе РЧ-триггера, С - единичное состояние сигналана синхровходе ПЧ-триггера,Р - единичное состояние сигнала 4 Она Р-входе триггера;А,А - единичное и нулевое состояниясигналов соответственно вточках А и А на чертеже;Ях 4 СОСТОЯНИЯ СИгНалов На ПРЯМОМ 45и инверсном выходах РЧ-триггера.РЧ-триггер работает следующим образом.После включения питания на К -вход триггера (на шину 15) подается нулевой уровень сигнала для установки в исходное состояние средств функционального контроля, так как в силу случайного характера переходных процессов во время включения питания селектор-триггер 14 может установиться в единичное состояние, соответствующее сигналу "Отказ" РЧ-триггера. также самого элемента И 13 с моментапоявления отрицательного фронтасинхроимпульса на С-входе РЧ-триггера и формирует на своем выходе сиг 5нал сравнения для третьей и четвертойгрупп входов селектора-триггера 14,контролирующего правильность срабатывания логических элементов первойступени (основного триггера) ПЧ-триг ргера,Селектор-триггер 14 осуществляетна своих группах входов контроль правильности срабатывания всех логических элементов структуры РЧ-триггера, 15В случае нарушения логики функционирования (отказ какого-либо логического элемента структуры триггера)на выходе селектора-триггера 14 фор"мируется сигнал "Отказ", который 20посредством своей обратной связи через пятую группу входов осуществляеттак называемый "эффект самозахвата",т.е, устанавливается в устойчивоесостояние логической единицы,25В общем случае на входах селектора-триггера 14 реализуется функционал отказа, который можно предстаФвить следующим аналитическим выражением: Далее работа предлагаемого РЧ- триггера при исправном состоянии всех логических элементов подчиняется закону функционирования, приведенному в сокращенной таблице переходов ПЧ- триггера, где Т - момент времени текущего состояния РЧ-триггера; Т - момент времени последующего РЧ-триггера состояния; Х - безразличное состояние сигнала на соответствующем входе РЧ-триггера; Н - неопределенное состояние соответствующего выхода; .Г - переход от низкого уровня .к высокому; , Я- предыдущее состояние выхода триггера.В процессе своего функционирования первая ступень РЧ-триггера подчиняетсязакону, представленному следующим аналитическим выражением(Ч С) Р А = 11 чГ(Ч С) Р А = 1,(2)где Ч - .состояние сигнала на Ч-входеРЧ - триггера;С - единичное состояние сигналана синхровходе РЧ-триггера;0,0 - единичное и нулевое соответственно состояния сигналов на Р-входе РЧ-триггера;А,А - единичное и нулевое соответственно состояния сигналов в точках А и А на чертеже РЧ-триггера.За выполнением условий выражения (2) следят третья и четвертая группы входов селектора-триггера 14.В процессе своего функционирования вторая ступень (вспомогательный триггер) РЧ-триггера подчиняется закону, который можно представить следующим аналитическим выражением:(Ч С) А О = 1 ч (Ч С) -А. 0=13, (3)Эгде Ч.С - единичное состояние сигнала на выходе элемента НЕ 10;(,Ц - состояния сигналов на прямом и инверсном соответственно выходах РЧ-триггера. За выполнением условий выражения (3) следят первая и вторая группы входов селектора-триггера 14.Функционал отказа,любого из логических элементов первой ступени (основного триггера), реализованный в предлагаемом РЧ-триггере, можно пред"Е = (Ч С) 0 АЧ(Ч С) 1) А (4)5 В случае нарушения условий Функционирования, представленных в выражении (2), на выходе селектора-триггера 14 уже в момент срабатывания элементов первой ступени вырабатывается сигнал ,"Отказ" ОЧ-триггера.Функционал отказа любого из логических элементов второй ступени (вспомогательного триггера), реали ,эованный в техническом решении предлагаемого ОЧ-триггера, можно представить выражением 4Р = (Ч-С) А-С ч (Ч С) А Ц (5) В случае нарушения условий функционирования, представленных в выражении (3) на выходе селектора-триггера 14 также вырабатывается сигнал, Отказ" ОЧ-триггера.Рассмотрим последовательность сра,батыванйя всех элементов логическойструктуры предлагаемого Г 1-триггерав его трех основных режимах Функционирования: хранение, установка " 1",установка "Оф,В режиме "Установка 1" (таблица,,и. 4) по Л-входу с поступлением положительного Фронта синхросигнала наС в вх триггера на выходе первогоэлемент И - НЕ 1 через время Тр сра,батыванпя элемента И-НЕ 1 установится сигнал логического нуля. Следова -тельно, через время 2 Тс срабатывания с момента поступления положительного фронта сигнала на С в вхна выходах второго и третьего эле -ментов И - НЕ 2 и 3 установятся сигналы логической единицы, через времяЗТр срабатывания на выходе четвертого элемента И-НЕ 4 - сигнал логического нуля, Таким образом, черезвремя ЗТ, в точке А (см, чертеж)будет установлено состояние логической единицы, а в точке А - состояние логического нуля, Контроль правильности срабатывания элементовпервой ступени ЭЧ-триггера осуществляется стробом сравнения с выходаэлемента И 13, который появляетсятакже через время ЗТ,р срабатыванияэлементов НЕ 9, 11 и самого элемента И 13, Если в ходе контроля будет 75 35 50,) 14659 ставить следующим аналитическим выражением: 36 6выполнено условно (2), то третья и четвертая группы входов селектора- триггера 14 не пропустят на его выход сигнал логической единицы, При нарушении алгоритма Функционирования элементами первой ступени, т.е. выполнится условие (4), на выходе се - лектора-триггера 14 вырабатывается сигнал логической единицы, который через пятую группу входов устанавливает селектор-триггер 14 в устойчивое состояние логической единицы, сигнализиэуя об отказе первой ступе- ни ВЧ в тригге.С приходом на С-вход ВЧ-триггера отрицательного фронта синхроимпульса состояние первой ступени передается во вторую спутень, т.е, пятый элемент И-НЕ 5 установится в состояние логического нуля, а шестой элемент И-НЕ 6 останется в состоянии логической единицы на своем выходе. Следовательно, через время ЗТ,р срабатывания с момента поступления от - рицательного Фронта синхроимпульса на выходе седьмого элемента И-НЕ 7 установится сигнал логической единицы, а че-.ез время 4 Т р на выходе элемента. И-НЕ 8 - сигнал логического нуля. Контроль правильности срабатывания логических элементов второй ступени 1 роизводится стробом сравнения, который появляется на выходе элемента НЕ 10 через время 4 Т . сраср батывания с момента появления отрицательного фронта на синхровходе ВЧ-триггера. При выполнении условий (3) на выходе селектора-триггера14 сигнал "Отказ" не сформируется. В противном случае, т,е, при выпоп - нении условий (5), на его выходе будет сформирован сигнал "Отказ" одного или нескольких логических элементов второй ступени ВЧ-триггера.В режиме "Установка О" (таблица, и. 5) по 1)-входу с приходом положительного фронта синхрасигнала на выходе элемента И-НЕ 1 установится сигнал логической единицы, а на выходе элемента И-НЕ 2 - сигнал логического нуля, который через время 2 Т, срабатывания с момента появления положительного фронта синхроимпульса приведет к формированию навыходе элемента И-НЕ 4 сигнала логической единицы. церез время ЗТ,на выходе элемента И-НЕ 3 будет сфор"мирован сигнал логического нуля.Контроль правильности срабатывания логических элементов первой ступени будет проведен на входах третьей и четвертой групп входов селектора 5 триггера 14 сигналом сравнения с выхода элемента И 13, который будет сформирован через время ЗТр срабатывания элементов НЕ 9 и 11, а также самого элемента И 13. При выполнении условий (2) сигнал "Отказ" на выходе селектора-триггера 14 не появится, в противном случае он будет сформирован, сигнализируя об отказе одного или нескольких логических элементов 15 первой ступени РЧ-триггера;Функционирование и контроль правильности срабатывания логических элементов второй ступени производится следующим образом, 20При появлении на синхровходе 0 Ч- триггера отрицательного фронта синхросигнала состояние основного триггера (первой ступени) будет передано во вторую ступень по следующей логической ветви: через 2 ТС на выходе элемента И-НЕ 6 будет сформирован сигнал логического нуля; через время ЗТр на выходе элемента И-НЕ 8 - сигнал логической единицы и через время 30 4 Т на выходе элемента И-НЕ 7 - сигнал логического нуля. Контроль правильности срабатывания будет произведен сигналом сравнения с выхода элемента НЕ 10, который бУдет сформи-З 5 рован также через время 4 Т, срабатывания элементов НЕ 9, 11, И 13 и самого элемента НЕ 10. При выполнении условий (3) сигнал "Отказ" на выходе селектора-триггера 14 сформи рован не будет, В противном случае, т.е. при выполнении условий (5), сигнал "Отказ" формируется на выходе селектора-триггера 14, сигнализируя об отказе одного или нескольких ло гических элементов второй ступениПЧ-триггера.В режиме хранения (таблица, п.7), т.е. при наличии нулевого потенциала на синхровходе ЛЧ-триггера, с выходов элементов И-НЕ 1 и 2 на входы элементов И-НЕ 3 и 4 поступают сигналы логической единицы, подтверждая предыдущее состояние триггера первой ступени. С выходов элементов И-НЕ 5 и 6 на входы элементов И-НЕ 7 и 8 также поступают сигналы логической единицы, подтверждая предыдущее состояние триггера второй ступени. В этом случае контроль правильности хранения предыдущего состояния производится следующим образом.Через время Тр срабатывания элемента НЕ 9 производится сравнение состояний в точке А с состоянием на прямом выходе ПЧ-триггера и в точке А - с состоянием сигнала на инверсном выходе ЭЧ-триггера. Такое же сравнение производится через время 4 Т,Р с момента появления сигнала логического нуля на синхровходе В- триггера стробом сравнения с выхода элемента НЕ 10.Функционирование и контроль правильности срабатывания логических элементов структуры ПЧ-триггера в остальных режимах его работы (таблица, пп. 2, 3 и 7) осуществляются аналогичным образом.Формула изобретенияВЧ-триггер, содержащий первый элемент НЕ и восемь элементов И-НЕ, входы П, Ч и С триггера соединены с входами первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй и третий входы которого соединены соответственно с входами Ч и С триггера, выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, восходы которых соединены соответственно с вторыми входами четвертого и третьего элементов И-НЕ и соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно. с первыми входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами восьмого и седьмого элементов И-НЕ, вход С триггера соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены второй, третий, четвертый элементы НЕ, элемент И и триггер-селектор, имеющий вход установки нуля, и четыре группы вхо" дов установки в "1", в каждой из которых входы объединены по И, входы второго, третьего и четвертого эле1 О 146593 б иены соответственно с выходами четвертого и седьмого элементов И-НЕ,третий и четвертый .входы второй группы входов установки в " 1" триггераселектора соединены соответственнос выходами третьего и восьмого эле 20 Т е 1 Примечаниег 11 Х Х Х Н Установка в исходное СФК"О"и 111 Оп состояние Установка Установка Установка Установка Хранение Хранение 1 Х0 1 П 1 1 Л, О 0 Г 1, Х О Х Х Х Г) 1 0 1 О о О О 1 О 1 Чн О 0 О О 0 0 Составитель А,РаковТехред Л.Сердюкова Корректор И.Муска Редактор А.Маковская Заказ 953/52 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10 ментов НГ соединены соответственнос выходами элемента И, первого элемента НЕ и входом Р-.триггера, выходпервого элемента НЕ соединен с первыми входами первой, второй группвходов установки в " 1" триггера-селектора, вторые входы первой, второй групп входов установки в " 1" которого соединены с выходом второго Оэлемента НЕ третий и четвертыйвходы первой группы входов установки в "1" триггера-селектора соедиментов И-НЕ, первый, второй и третийвходы третьей группы входов установки в " 1" триггера-селектора соединены соответственно с выходами четвертого элемента И-НЕ, с входом Э-триггера и с выходом элемента И, первый,второй и третий входы четвертойгруппы входов установки в " 1" триггера-селектора соединены соответственно с выходом третьего элемента И-НЕ,с выходом четвертого элемента НЕ ис выходом элемента И, первый, второйвходы которого соединены соответственно с выходом третьего элементаНЕ и с входом Ч триггера, вход установки нуля и выход триггера-селектора соединены соответственно с шинойустановки и выходной шиной,