Резервированный делитель частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в высоконадежных цифровых устройствах для синхронизации резервных каналов при несинхронном их тактировании от высокостабильных задающих генераторов, не допускающих внешней синхронизации. Цель изобретения - повышение точности выработки выходной частоты при несинхронизированных источниках входных сигналов. Для этого в каждый канал деления частоты введен сдвиговый регистр 5 с организацией новых функциональных связей. Устройство также содержит в каждом из трех каналов деления частоты сдвиговый регистр 1, элемент 2 неравнозначности, элемент И 3, мажоритарный элемент 7, входную и выходную шины 4 и 6. 4 ил.

t4 12

М 13 (54) P

СТОТ (57) техни (21) 4 (22) 3 (46) 2 (72) А (53) 6 (56) А

%11

28967/24-21 .12,88 .11.90. Бюл. М 43

В.Андреев и В,А.Поротов

1.374.4 (088.8) . торское свидетельство СССР, 8882, кл. Н 03 К 21/40, 24.04.84. вторское свидетельство СССР

3129, кл. Н 03 К 23/00, 20.12,84. торское свидетельство СССР

8982; кл. Н 03 К 23/00, 28.05.86.

ЗЕРВИРОВАННЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАI зобретение относится к импульсной е и может использоваться в высоко(надежных цифровых устройствах для синхронизации резервных каналов при несинхронном их тактировании от высокостабильных задающих генераторов, не допускающих внешней синхронизации.

Цель изобретения — повышение точности выработки выходной частоты при несинхрониэированных источниках входных сигналов.

Для этого в каждый канал деления частоты введен сдвиговый регистр 5 с организацией новых функциональных связей. Устройство также содержит в каждом из тре <аналов деления частоты сдвиговый регистр 1, элемент 2 неравнозначности.элемент И 3, мажоритарный элемент 7, входную и выходную шины 4 и 6. 4 ил.

1608793 ности, выход которого соединен с первым 25

40

Изобретение относится к импульсной технике, в частности касается схем синхронизации резервных каналов при несинхронном их тактировании от высокостабильных задающих генераторов, не допускающих внешнюю синхронизацию, и может быть использовано в высоконадежных цифровых устройствах.

Цель изобретения — повышение точности (выработки выходной частоты) при несинхронизированных источниках входных сигналов.

На фиг,1 приведена электрическая функциональная схема резервированного делителя частоты; на фиг.2 — 4 временные диаграммы, поясняющие его работу (в различных условиях при возникновении сбойных ситуаций).

Делитель содержит в каждом канале деления частоты первый сдвиговый регистр 1, инверсный выход последнего разряда и прямой выход предпоследнего разряда которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2 неравнозначвходом элемента И 3, второй вход которого соединен с входной шиной 4 и с тактовым входом первого сдвигового регистра 1, выход — с тактовым входом второго сдвигового регистра 5, прямой выход последнего разряда которого соединен с информационным входом первого сдвигового регистра 1, информационный вход — с выходной шиной 6 и с выходом мажоритарного элемента 7, соответствующие входы которых соединены с инверсными выходами последних разрядов первых сдвиговых регистров 1.

На фиг,2 — 4 приведены временные диаграммы сигналов на следующих элементах устройства: входной тактирующий сигнал на шине 4 (а), выходной сигнал на шине 6(б), сигналы на выходах соответственно первого и второго разрядов регистра 5 (в и г), сигналы на выходах соответственно первого и второго (инверсного) разрядов (предпоследнего и последнего разрядов) регистра 1 (д и е), тактирующий сигнал на тактовом входе регистра 5 (ж) и сигнал на выходе элемента 2 неравнозначности (и), Рассмотрим работу одного произвольно взятого (резервного) канала деления ча-. стоты в режиме синхронного тактирования . при общей разрядности регистров 1 и 5, равной четырем. Рассмотрение справедливо и для канала со средней частотой при несинхронном тактировании каналов (фиг,2). Рассмотрение работы канала начинают с нулевого состояния всех разрядов регистров 1 и 5, которое устанавливается после момента ТО, при этом одни сигналы

20 (фиг.2 в, г,д) принимают значение "Лог,О", а другие сигналы (фиг 2б,е,и) — значение

"Лог,1". С шины 4 через элемент 3 на тактовый вход регистра 5 проходят импульсы (фиг.2ж). По срезу импульса Т1 (фиг,2в) первого разряда регистра 5 принимает значение "Лог.1". По срезу импульса Т2 (фиг.2г) второго разряда регистра 5 принимает значение "Лог.1".

По срезу импульса Т3 (фиг,2д) первого разряда регистра 1 принимает значение

"Лог.1". Переход его в состояние "1" вызы-. вает переход в состояние "0" выходного сигнала (фиг.2и) элемента 2, запрещающего поступление импульсов с шины 4 на тактовый вход регистра 5, т,е. четвертый импульс в сигнале (фиг.2ж) пропускается. По срезу импульса Т4 инверсный сигнал (фиг.2е) второго разряда регистра 1 принимает значение "0". Нулевое значение принимает и сигнал (фиг,2б) на выходе элемента 7, а сигнал (фиг.2и) на выходе элемента 2 принимает значение "1", разрешая дальнейшее прохождение импульсов на тактовый вход регистра 5. После этого процесс повторяется с тем отличием, что по срезу импульсов

Т5 — ТО на выходах разрядов регистров 1 и 5 появляются сигналы "Лог.1" вместо сигналов "Лог.О" и наоборот. Таким образом, пропуск импульса на тактовом входе регистра

5, предшествующего изменению состояния последнего разряда регистра 1, на работу устройства в данном случае влияния не оказываетт.

Рассмотрим теперь случай несинхронности сигналов (а) на шине 4 каналов, Предположим, что рассматриваемый канал имеет высшую частоту, а в момент начала рассмотрения фазы входных и выходных сигналов (фиг.За,е) каналов совпадают. Тогда несинхронность каналов выразится в дрейфе фазы сигнала (фиг.Зб) элемента 7 вправо (по временной оси) относительно сигналов (фиг.Зв — е). Дрейф фронта сигнала от момента ТО до момента Т1 и среза сигнала от момента Т4 до момента Т5 не вызывает никаких изменений во временной диаграмме работы канала. При дальнейшем дрейфе, когда расфазировка сигналов (фиг.Зб,е) превышает один такт, фронт сигнала (фиг.Зб) оказывается позднее среза импульса Т1.

При этом сигнал (фиг.Зв) переходит в "1" по срезу импульса Т2 вместо Т1, сигнал (фиг.Зг) — в момент ТЗ, а сигнал (фиг.Зд) — в момент

Т4 и т.д., т.е. все сигналы канала сдвинутся вправо на один таКт за счет увеличения на один такт длительности нулевого полупериода сигналов (фиг.Зв — д) и единичного полупериода сигнала (фиг,3e). Как видно, как для среднего, так и для быстрого каналов, .

1608793 та предлагаемого делителя не отличаот работы известного.

В канале, тактируемом низшей часто(медленном канале), сигнал (фиг.46) фует влево. Благодаря тому, что в моы ТО, Т4 импульсы (фиг,4ж) первого разрегистра 5 отсутствуют, сигнал (фиг.46) .,т сдвинуться влево на один такт без нения временной расстановки сигнаиг,4в — е), т.е. срез сигнала (фиг.46) модостигать момента ТЗ, а фронт— нта Т7, При дальнейшем сдвиге сигнаиг.46) фронт сигнала (фиг,4в) переходит мента Т1 на момент Т7, т,е. сдвигается ва такта влево. Сдвиг влево сигнала

4г) при этом оказывается всего на один т,е, его фронт перемещается с момента момент Т1. Сдвиг сигнала (фиг.4г) на, а не на два такта обеспечивается отвием тактового импульса (фиг.4ж) в моы ТО, Т4. Сигналы (фиг.4д,ж) также гаются влево на один такт. Этим, как и чае быстрого канала достигается комация разности фаз сигналов (фиг.4б,е) пленной вследствие дрейфа сигнала

46).

Таким образом, сигналы (фиг,4е) в люиз каналов могут дрейфовать в ту или сторону вследствие различия частот ирования на время одного периода такющего сигнала (фиг.4а). П р и и ревы шерасфазировкой этого порога сходит принудительная фазировка ка, которая восстанавливает синфазь сигналов (фиг,4б,е). рименение предлагаемого делителя в рвированных вычислительных систе-. позволяет обеспечить устойчивую синную работу их резервных каналов, что шает их помехоустойчивость и надежь за счет возможности мажоритарного бом ину так тир ни про нал нос рез мах хро пов нос ш rr rz О ъ m a

Фиг.2 тоь др и ме т ря э може из е ло (ф же мо е ла( от о на д (фи, так, Т2 а один сут т ме т сдв вс у пен нак (фи . восстановления любых внутренних сигналов системы, Синхронность работы резервных каналов достигается без применения синхронизации собственно задающих гене5 раторов, что обеспечивает возможность применения высокостабильных генераторов, например молекулярных, не допускающих внешней синхронизации, и при использовании синхронизированных гене10 раторов устраняет опасность ошибочного их захвата на ложной частоте. Это также повышает надежность и точность работы в реальном масштабе времени вычислительной системы, 15 Формула изобретения

Резервированный делитель частоты, содержащий в каждом канале деления частоты первый сдвиговый регистр, тактовый вход которого соединен с входной шиной, 20 инверсный выход последнего разряда — с соответствующим входом мажоритарного элемента каждого канала деления частоты, выход которого подключен к выходной шине, и с первым входом элемента неравноз25 начности своего канала деления частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при несинхронизированных источниках входных сигна30 лов, в него в каждый канал деления частоты введен второй сдвиговый регистр, информационный вход которого соединен с выходной шиной, прямой выход последнего разряда — с информационным входом пер35 вого сдвигового регистра, прямой выход предпоследнего разряда которого соединен с вторым входом элемента неравнозначности, тактовый вход — с вторым входом элемента И, выход которого соединен с

40 тактовым входом второго сдвигового регистра.

1608793

ТО Т1 T2 Т3 Г 4 Т5 Т6 Т7

Рас(разцра5ка пре3ысола па

Ю

75 - ТБ Т7 ТО Tf 1Т ТЗ Тй Т5 T6 Т?

@uz 3

1608793 расщазиро8ка меньше периода тантирующега силчыю

Т7 ТО Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6 Т7

Васразорадка предысила период тантирующега а

Т3 Т4 Т5 Т6 Т7 ТО Т1 Т2 Т3 Т4 Т5

Фиг.4 ставитель А.Соколов хред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова раж 658 Подписное о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101