Мажоритарный генератор импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении отказоустойчивых мажоритарных систем. Цель изобретения - повышение надежности генератора путем обеспечения работоспособности трех каналов при выходе из строя двух задающих генераторов из трех. Мажоритарный генератор импульсов содержит три канала 13, 14, 15, в каждом из которых имеются генератор частоты, элемент 2 синхронизации и мажоритарный элемент 3. В каждый канал генератора введены одновибратор 4, блок 5 установки при аварии, элемент ИЛИ 6, первый 7 и второй 8 ключи, элемент И 9, элемент НЕ 10, первый 11 и второй 12 нагрузочные элементы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 Н 05 К 10/00

6.:.:;И31ЦМ

ПАР .1 -,"- Я хЛ1ИЧй8 "

F. ЬЛИОТЕК/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430315/24-24 (22) 25.05.88 (46) 15.05.90. Бюл. N 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) И.Э.Асриев, И.С.Колтыпин и,В.А.Прядкин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NÃ 601828, кл. Н 05 К 10/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 632108, кл. Н 05 К 10/00, 1977. (54) МАЖОРИТАРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и моИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении отказоустойчивых мажоритарных систем.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пример выполнения блока управления при аварии.

Устройство содержит три канала, каждый из которых содержит генератор

1 частоты, элемент 2 синхронизации, мажоритарный элемент (МЭ) 3, одновиб-. ратор 4 и блок 5 управления при аварии (БУА), который содержит элемент

ИЛИ 6, первый 7 и второй 8 ключи, элемент И 9, элемент HE 10, первый

ll и второй 1? .нагрузочные элементы.

ÄÄSUÄÄ 1564743

2 жет быть использовано при построении отказоустойчивых мажоритарных систем.

Цель изобретения — повышение надежности генератора путем обеспечения работоспособности трех каналов при выходе из строя двух задающих генераторов из трех. Мажоритарный генератор импульсов содержит три канала

13, 14, 15, в каждом из которых имеются генератор частоты, элемент 2 синхронизации и мажоритарный элемент

3. В каждый канал генератора введены одновибратор 4, блок 5 установки при аварии, элемент ИЛИ 6, первый 7 и второй 8 ключи, элемент И 9, элемент

НЕ 10, первый 11 и второй 12 нагрузоч-

Cl ные элементы. 2 ил. каналы обозначены позициями 13, 14 и 15Устройство работает следующим об" разом.

При нормальном функционировании генераторов 1 в трех каналах на входы одновибратора 4 каждого канала поступают импульсные последовательности, на его выходах в трех каналах будет уровень логической единицы. В таблице истинности для блока 5 этой ситуации соответствуют значения сигналов, приведенные в первой строке таблицы.

На третьих и четвертых входах блока

5 управления всех трех каналов будут уровни логического нуля, так как эти входы связаны с первыми выходами блока 5 управления, на которых при у = 1 устанавливается уровень логическогс нуля.

15564 743 у Ь. Ь, à b, с

1 1

О 0

О 0

1 х х

О О О

0 х l

О 1 х где у - значение сигнала на первом входе БУА;

Ь;, - значение сигнала на третьем . входе БУА;

Ь;„- значение сигнала на четвертом входе БУА, а — значение сигнала на втором входе БУА, Ъ - значение сигнала на первом выходе БУА, с - значение сигнала на втором выходе БУА;

1 — уровень логической единицы, О - уровень логического нуля, х - безразличное состояние.

Блок 5 управления первого канала будут соответствовать второй строке таблицы истинности. На первом выходе блока 5 первого канала будет установлен уровень логической единицы, который поступит на третий вход блока

5 управления второго кнаала и третий вход блока 5 управления третьего канала. На втором выходе блока 5 управления первого канала будет установ. лен уровень логической единицы, который поступит на первые входы МЭ 3 всех трех каналов. На выходах МЭ 3 всех трех каналов информация будет определяться информацией на вторых и третьих входах ИЭ 3 всех трех каналов, поступающей с вторых выходов блока 5 управления второго и третьего канаЛов. Предположим, что генератор

1 so втором. канале тоже вышел из строя. Тогда на выходе одновибратора 4 второго канала у =: О и значение сигналов для блока 5 второго канала будет соответствовать второй с>-роке таблицы истинности. На втором выходе блока 5 второго канала будет установлен уровень логического нуля, который поступит на вторые входы

Предположим, что генератор 1 в первом канале вышеЛ из строя. Тогда на выходе одновибратора 4 первого канала у =.О.

МЭ 3 всех трех каналов. На первом выходе блока 5 управления второго ка— нала будет установлен уровень логического нуля, который поступит на третий вход блока 5 управления первого канала и на четвертый вход блока

5 третьего канала. Тем, что на третий вход блока 5 управления первого канала поступает уровень логического нуля (†.å. уровень на третьем входе блока 5 управления первого канала не изменяется после выхода из строя генератора 1 во втором канале) гарантируется неизменность сигналов на Bb! ходах блока 5 управления первого канала. Таким образом, на первых входах МЭ 3 всех трех каналов установлен уровень логической единицы, на вторых входах МЭ 3 на всех трех каналов устайовлен уровень логического нуля, информация на выходах МЭ 3 всех трех каналов будет определяться информацией, поступающей с второго выхода блока 5 третьего канала.

Проведем сравнение параметров отказоустойчивости предлагаемого генератора и генератора-прототипа.

Пусть событие А1 - отказ 3Г первого канала, A2 — отказ 3Г второго канала, А3 — отказ 3Г третьего канала, А 4 - отказ всего устройства (для базового объекта), А"4 — отказ всего устройства (для предлагаемого устройства), Пусть событие А 2 (А 3) заключается в том, что неисправность

3Г во втором (третьем) канале приводит к установке на вторых (третьих) входах всех МЭ уровня, совпадающего с уровнем, установленным на первых входах всех МЭ после выхода из cTpoR

3Г в первом канале. Для базового образца можно принять А 2 =- 0,5 А2, для предлагаемого устройства A 2 = 0.

Предположим, что событие А1 произошло. Тогда событие А4 будет являться суммой (или объединением) событий

Л2 и А3, т.е. А 4 = A2 V А3, а событие A"4 произведением (или пересечением) событий А? и А3, т.е.

А"4:= А2 4 А3.

Тогда по теореме сложения вероятнос" тей вероятность отказа всего устройства для базового объекта

Р(А 4) = Р(А 2) + Р(А 3)

= О,Я Р(А2) + Р(А3) j, 15б а для предлагаемого устройства по теореме умножения вероятностей

Р(А"4) = Р(А! )АР(А3/P,2) где P(А3/А2) = Р(А3) ° так как события А2 и А3 являются независимыми.

Тогда отношение

Р(А 4) 0,5(P(A2) + Р(А3))

Р(А"4 3 можно допустить, что Р(А2) = Р(А3), тогда

Р(А 42

Р СА "4 J Р (А2)

Очевидно, что P (А2) C 1, следовательно отношение (1) больше единицы, т.е. вероятность отказа предлагаемого устройства ниже, чем у базового объекта при равных вероятностях появления отказов в каналах.

Формула изобретения

Мажоритарный генератор импульсов, содержащий три канала, каждый из которых содержит генератор частоты; элемент синхронизации и мажоритарный элемент, выход которого является соответствующим информационным выходом устройства и подключен к установочному входу элемента синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, в каждый его канал введены

4743 блок ynpanvcH«v при авар««и одновибратор, вход данных котооого « тактовый вход элемента синхронизации подключены к выходу генератора частоты, выход однов«братора соединен с входом Авария" блока управления при аварии, тактовый вход которого подключен к выходу элемента синхронизации, информационные входы мажоритарного элемента каждого канала подключены к соответствующим входам мажоритарных элементов других каналов, выход состояния канала блока управления при аварии каждого канала соеди1) нен с соответствующим входом состояния блоков управления при аварии соседних каналов, блок управления при аварии содержит элемент ИЛИ, пер2О вый и второй ключи, элемент НЕ, элемеет И, первый и второй нагрузочные элементы, входы элемента ИЛИ являютсл входами состояния соседних каналов блока, выход подключен к информационному входу первого ключа, вход управления которого и первый вход элемента l1 являются входом а варии блока, а выход подключен к второму входу элемента I1, через элемент

НЕ к входу управления второго ключа и является выходом состояния канала блока, второй вход элемента И через первый нагрузочный элемент подключен к шине питания устройства,, третий вход является тактовым входом блока, а выход соединен с информационным входом второго ключа, выход которого является выходом блока и через второй нагрузочный элемент соединен с

40 шиной питания устройства. мыл f

1564743

Составитель И.Алексеев

Техред М,Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор Ю.Середа

Подписное

Заказ 1166

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, "101