Устройство для мажоритарного выбора сигналов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для работы в резервированных устройствах. Целью изобретения является повышение достоверности формирования выходных сигналов. Устройство для мажоритарного выбора сигналов содержит три n-разрядных входных регистра, соединенных с входами группы из n мажоритарных элементов и соответствующими входами трех групп из n элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы каждой из которых соединены с соответствующими входами элементов И. Выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу n-канального коммутатора, входы которого подключены к соответствующим выходам группы мажоритарных элементов. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для работы в резервированных устройствах.

Известно устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее в каждом канале первый мажоритарный элемент, информационные входы которого подключены к выходам регистров, а выход к исполнительным механизмам, причем информационные входы устройства соединены с информационными D-входами регистров, контрольные R-входы которых подключены к входам контроля устройства, элементы ИЛИ, второй мажоритарный элемент, информационные входы которого подключены к соответствующим контрольным R-входам регистров, а выход соединен с первыми входами двух элементов ИЛИ, другие входы которых подключены соответственно к первому и третьему входам второго мажоритарного элемента, а выходы к дополнительным управляющим входам первого мажоритарного элемента.

Недостатком известного устройства является невысокая достоверность формирования выходных сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности формирования выходных сигналов.

Цель достигается тем, что в устpойство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее элемент ИЛИ, первый, второй и третий n-разрядные входные регистры выходы которых подключены к соответствующим входам группы из n мажоритарных элементов, введены первая, вторая и третья группы из n элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ каждая, первый, второй и третий элементы И на n входов каждой и n-канальный коммутатор, при этом соответствующие выходы первого, второго и третьего входных регистров соединены с соответствующими парами входов элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ первой, второй и третей групп, выходы каждой из которых соединены с соответствующими входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом n-канального коммутатора, входы которого подключены к соответствующим выходам группы из n мажоритарных элементов.

На чеpтеже представлена схема устройства для мажоритарного выбора сигналов.

Устройство состоит из первого 1, второго 2 и третьего 3 регистров, соединенных с соответствующими входами группы 4 из n мажоритаpных элементов и соответствующими входами первой 5, второй 6 и третьей 7 групп из n элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы каждой из которых соединены с соответствующими входами первого 8, второго 9 и третьего 10 элементов И на n входов соответственно, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ 11 соединенного выходом с управляющим входом n-канального коммутатора 12, входы которого соединены с соответствующими выходами группы 4 мажоритарных элементов.

Устройство для мажоритарного выбора сигналов работает следующим образом.

Пусть на вход первого регистра 1 поступает управляющее слово S_к1 с элементами кода S_1j (j=1,2.n), на вход второго регистра 2 управляющее слово S_к2 с элементами кода S_2j и на вход третьего регистра 3 управляющее слово S_к3 с элементами кода S_3j.

Выходной сигнал Р_j на выходе любого мажоритарного элемента из группы 4 формируется согласно табл.1.

Т а б л и ц а 1 S_1j 0 1 0 0 1 1 0 1 S_2j 0 0 1 0 1 0 1 1 S_3j 0 0 0 1 0 1 1 1 P_j 0 0 0 0 1 1 1 1 Выходной сигнал r_1j (r_2j и r_3j) любого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ первой 5 (второй 6 или третьей 7) группы формируется согласно табл.2.

Т а б л и ц а 2. S_1j 0 0 1 1 S_2j 0 1 0 1 r_1j 1 0 0 1 Выходной сигнал r₁ первого элемента И 8 на n входов равен "1", если S_1j= S_2j. Выходной сигнал r₂ второго элемента И 9 на n входов раве н "1", если S_2j= S_3j. Выходной сигнал r₃ третьего элемента И 10 на n входов равен "1", если S_3j= S_1j. Сигналы r₁, r₂ и r₃ равны нулю, если указанные равенства не выполняются хотя бы при одном значении j. r₁=1, если S_1j=S_2j, j=1,2,n; (1) r₁= 0, если S_1j≠S_1j, j=m, mE[1,2,n] (2) r₂=1, если S_1j=S_3j; (3) r₂=0, если S_2j≠S_3j, j=m; (4) r₃=1, если S_3j=S_1j; (5) r₃=0, если S_3j ≠S_1j j=m. (6) Выходной сигнал К_i (i=1, 2, 2ⁿ) коммутатора 12 формируется, если сигнал R с выхода элемента ИЛИ 11 равен "1". Если R=0, то выходной сигнал K_i=0. Это достигается подачей сигнала R на вход управления коммутатора 12.

Сигнал R= 1, если один из сигналов r₁, r₂ или r₃ равен "1" (выполняется одно из равенств (1), (3) или (5), что соответствует равенству любых двух из трех управляющих слов S_к1, S_к2, S_к3. Если R=0, выполняются одновременно равенства (2), (4) и (6), то выходной сигнал коммутатора 12 К_i=0. Другим словами К_i=0, если управляющие слова S_к1, S_к2 и S_к3 отличаются друг от друга.

Выходной сигнал К_i коммутатора 12 формируется следующим образом. Сигналы S_1j первого регистра 1, S_2j второго регистра 2, S_3j третьего регистра 3 поступают на соответствующие входы мажоритарных элементов группы 4. Выходные сигналы P_j мажоритарных элементов поступают на входы коммутатора 12, образуя управляющее слово Р_к, элементы Р_j которого формируются в соответствии с табл. 1 Коммутатор 12 преобразует управляющее слово Р_к в выходные сигналы К_i≠0, если выходной сигнал элемента ИЛИ 11 R=1. Если R=0, то К_i=0. Условия формирования сигнала R описаны выше.

Оценим достоверность формирования выходных сигналов К_i предлагаемого устройства. Достоверность формирования выходных сигналов коммутатора имеет решающее значение в тех случаях, когда управляющие слова S_к1, S_к2 и S_к3 передаются в условиях действия помех. Например, при передаче управляющих слов по радиолинии при нарушении или сбоях в радиосвязи коммутатор может формировать ложную команду К_i, которая приводит к нарушению режима управления или отказу.

Определим достоверность формирования выходных сигналов К_i предлагаемого устройства в условиях действия помех. Считаем, что содержание управляющих слов S_к1, S_к2 и S_к3 может быть произвольным и правильный выходной сигнал К_i с выхода коммутатора 12 должен быть единственным. Предлагаемое устройство формирует выходной сигнал К_i в том случае, если из трех управляющих слов S_к1, S_к2 и S_к3 совпадают хотя бы два. Тогда вероятность выдачи произвольного сигнала К_i предлагаемым устройством P_к= . Вероятность выдачи правильного сигнала предлагаемым устройством
P_п= .
Вероятность ложного сигнала предлагаемого устройства
P_л= P_к-P_п= .
Достоверность d формирования выходного сигнала К_i определим в виде
d 1 P_л= 1 + .
Например, при n=3 d=0,69.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА СИГНАЛОВ, содержащее элемент ИЛИ, первый, второй и третий n-разрядные входные регистры, выходы которых подключены к соответствующим входам группы из n мажоритарных элементов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первая, вторая и третья группы из n элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ каждая, первый, второй и третий элементы И на n входов каждый и n-канальный коммутатор, при этом соответствующие выходы первого, второго и третьего входных регистров соединены с соответствующими парами входов элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ первой, второй и третьей групп, выходы каждой из которых соединены с соответствующими входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом n-канального коммутатора, входы которого подключены к соответствующим выходам группы из n мажоритарных элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1