Трехканальный резервированный распределитель импульсов
Союз Советсиин
Социалистически н
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОВееЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{6l) Дополнительное к авт. свид-ву Р 798848 (22) Заявлено 18.01.80 (21) 2870548/18-24
6 06 11/00 Н 05 К 10/00 с присоединением заявки 1те 9Иудэрстеанвй квинтет CCCP ва дедам нзевретеннй н втнуытнй (23) Приоритет Опубликовано 23.05 ° 82. бюллетень Юю 19 (53 ) Уд К681. 327 (088. 8) Дата опубликования описания 23.05.82 (72) Авторы изобретения В.П.Супрун и Ю.Г.Нестеренко (71) Заявитель (54) ТРЕХКАНАЛЬ11ЫЙ РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИИПУЛЬСОВ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при построении высоконадежных резервированных дискретных устройств. По основному авт ° св; 1Е 798848, известен трехканальный резервированный распределитель импульсов, содер жащий в каждом канале по числу разрядов распределителя элементы И-ИЛИ, IK-триггеры и мажоритарные элементы, выходы которых соединены с выходами распределителя, а также элементы HE причем выход IK-триггера каждого разряда распределителя соединен с соответствующими входами мажоритарных элементов, другие входы которых соединены с выходами. соответствующих IK-триггеров других каналов, а также содержащий в каждом канале элемент ИЛИ и элемент ЗАПРЕТ, пря мой вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента предпосдеднего разряда, инверсный вход — с . входом блокировки распределителя, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с имитационным входом распределителя, а выход — с первым сигнальным S входом элемента И-ИЛИ последнего pasряда, выход I Ê-триггера последнего разряда соединен с первым сигнальным входом элемента И-ИПИ первого раз10 ° ряда, первый сигнальный вход каждого элемента И-ИЛИ других. разрядов соединен с выходом I K-триггера соответствуицего предыдущего разряда, тактовые входы 1К-триггеров соединены с шиной синхронизации, а инверсные К-входы:-и 1"входы с выходом элемента ° И-KIH соответствующего разряда, вторые сигнальные входы элементов И-ИЛИ соединены с шиной управления сдвигом, которая через первый элемент НЕ соединена с!первыми установочяями входами элемента И-ИЛИ, второй установочкнй вход элемента И-ИЛИ первого разряда соединен с входом по930318 45 55 còoÿHíîãо сигнала, соединенного через второй элемент НЕ с вторыми установочными входами других элементов И-ИЛИ (! 1, Недостатком данного устройства является его недостаточная помехозащищенность.. Так при работе данного устройства в условиях интенсивных сбоев (интексивность сбоев по данным некоторых источников на один t0 два порядка выше интенсивности отказов!, когда сбои происходят одновременно в двух или трех каналах таким образом, что сбою подвергают триггеры в одноименных разрядах, 15 данный сбой запоминается и с этого момента устройство функционирует неправильно (либо не вырабатывает вообще сигналов на своих выходах при сбое триггеров из единичного состояния в нулевое, либо вырабатывает. в серии более одного сигнала на выходах, при сбое из нулевого в единичное состояние) . Это снижает надежность работы устройства в условиях интенсивных помех. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что трехканальный резервированный распределитель импульсов,1! содержит по числу разрядов дополнительные инверторы, входы которых соединены с выходами соответствующих мажоритарных элементов, за исключением предпоследнего разряда, а выходы — с соответствующими входами элемента ЗАЛРЕТ. Это позволило повысить надежность работы устройства в условиях высо40 кой интенсивности сбоев. На чертеже представлена блок-схема трехканального резервированного распределителя импульсов. Трехканальный резервированный распределитель импульсов содержит в каждом канале 1 !К-триггеры 2„. элементы И-ИЛИ 3, шину синхронизации 4, мажоритарные элементы 5, дополнительные элементы НЕ 6, элемект 7 ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ 8, первый и второй элементы НЕ 9 и 10, выходы 11 устройства, шику 12 управления сдвигсм, шину 13 постоянного сигнала, прямые входы .:.4 элемента 7 ЗАПРЕТ, вход 15 блокировки, шику 16 имитации, межканальные выходы 17, межкакальные входы )8 и !9. Соединение межканальных выходов 17 и входов 18 и,19 каждого из каналов 1 произведено таким образом, что межканальный выход 17. каждого 1 разряда первого канала 1 соединен с межканальдым входом 18 соответству1 ющего разряда второго канала 1 и с межканальным входом 19 соответству1 ющего разряда третьего канала 1. Меж канальный выход 17- каждого разряда 1 второго канала 1 соединен с межканальным входом 18. соответствующего 1 разряда третьего канала 1 и с межканальным входом 19. соответствующе1 го разряда первого канала 1. Межка нальный выход 17; каждого разряда третьего канала 1 соединен с межканальным входом 18 соответствующего 1 разряда первого канала 1 и с межканальным входом 19 соответствующего разряда второго канала 1. Работу трехканального резервированного распределителя импульсов рассмотрим в основном режиме его работы и в режиме контроля. Шина 13 постоянного сигнала совместно с элементом HE 10 обеспечивает подачу постоянно сигналов соответствующих коду "10...0" на первые входы вторых вентилей элементов И-ИЛИ 3 всех разрядов ("1" в первый разряд и "0" в остальные разряды). До включения в работу устроиства на шинах 12 управления сдвигом сигнал отсутствует, поэтому по вторым входам открыты только вторые вентили элементов И-ИЛИ 3 и соответственно на выходах элементов И-ИЛИ 3 с второго по последний разряд сигналы отсутствуют, а на выходе элемента И-ИЛИ 3 первого разряда сигнал присутствует. На шину 4 синхроимпульсов подаются импульсы, синхронизирующие работу устройства, которые и записывают в IK"òðèããåðû 2 исходное состояние (единицу в первый разряд и нули в остальные разряды). Основная работа устройства происходит следующим образом. В исходном состоянии сигналы на шине 12 управления сдвигом, шине 15 блокировки и шине 16 имитации отсутствуют. Сигнал на шине 13 постоянного уровня присутствует всегда. На шину 4 синхроимпульсов всегда подаются импульсы, синхронизирующие работу устройства (как в исходном состоянии, так и при основной работе устройства, а также при его про930318! 45 верках) . Включение в работу устройства производится подачей потенциального сигнала на шину 12 управления сдвигом в паузе между двумя импульсами на шине 4 синхроимпульсов, который присутствует на протяжении всего времени работы устройства (отсутствие сигнала на шине 12 управления соответствует состоянию "выключено" или исходному состоянию устройства, при этом не требуются дополнительные цепи и сигналы установки распределителя в исходное состояние). Сигнал на шине 12 управления сдвигом переводит распределитель импульсов в режим сдвига, при котором очередной импульс с шины 14 синхроимпульсов запишет в I K-триггер 2 каждого разряда состояние I Kтриггера 2 предыдущего разряда, причем, для I K-триггера 2 первого разряда предыдущим разрядом является I K-триггер 2 последнего разряда, т.е. во всех элементах И-ИЛИ 3 первые вентили открыты, а вторые вентили закрыты. После записи единичного сигнала в IК-триггер 2 предпоследнего разряда в IK-триггерах 2 остальных разрядов запоминается . нулевое состояние, поэтому на выходах 11 устройства (выходы мажоритарных элементов 5) сигналы отсутствуют во всех разрядах, кроме того предпоследнего, а на выходах всех дополнительных.инверторов 6 вырабатываются сигналы, которые, поступая на входы элемента 7 ЗАПРЕТ, обуславливают выработку сигнала íà его выходе и соответственно на выходе элемента ИЛИ 8, который поступает .на выход элемента И-ИЛИ 3 последнего разряда, пройдя через его первый вентиль. Таким образом, установка в единичное состояние I K-триггера 2 последнего разряда производится при условии, что все I К-триггеры 2, кроме предпоследнего разряда по "два из трех находятся в нулевом состоянии. Если при работе устройства происходит сбой в одном канале 1, то этот сбой за время, не превышающее одного цикла распределителя сдвигается, но в последний разряд не попадает, т.е. выталкивается. Если сбой происходит одновременно в одноименных разрядах в двух или в трех каналах таким образом, что во всех разрядах в IК-триггерах 2 будут присутствовать нули, то на выходах всех дополнительных элементов НЕ 6 установятся сигналы, с помощью которых произойдет включение I К" триггера 2 последнего разряда в единичное состояние по импульсу с шины 4 сицхроимпульсов, аналогично включению его, когда сигнал присутствует в IK-триггере. 2 предпоследнего разряда, что соответствует выработке сигнала на выходе I!предпоследнего разряда каждого канала 1 ° Если сбой происходит одновременно в одноименных разрядах в двух или в трех каналах таким образом, что более, чем в одном разряде на выходах 11 устройства вырабатываются сигналы (включено более одного разряда IK-триггеров 2), то на выходах соответствующих дополнительных инверторов 6 сигналы будут отсутствовать до тех пор, пока единичный .сигнал не остается только на выходе 11 предпослед- него разряда и поэтому будет разрешена запись единичного состояния в IK-триггер 2 последнего разряда толь ко в этом случае. Менее, чем за один цикл работы распределителя в этом случае произойдет восстановление . его работы. Контроль исправности элементов трехканального резервированного распределителя импульсов при профилактических проверках происходит в три этапа с выработкой управляющих сигналов на шинах 15 блокировки и шинах 16 имитации. Так как отказ (обрыв или короткое замыкание) на любом входном или выходном выводах логических элементов устройства- в конечном счете парируется мажоритарными элементами 5, стоящими на выходе устройства, то чтобы обеспечить 1007 контроль исправности оборудования необходимо проверку построить так, чтобы можно было по каждому входу .каждого мажоритарного . элемента задать переменный сигнал ("0" и "1") при постоянном нулевом сигнале по другому его входу и постоянном единичном сигнале по третьему его входу. При этом обнаружатся неисправности оборудования (в том числе и мажоритарного элемента 5, связанного с входом мажоритарного элемента 5, на который подается переменный сигнал "0" и ™1") ° Чтобы обнаружить все отказы в устройстве достаточно перебрать три комбинации управляющих сигналов 7 9303 на шинах 15 и 16. Перебор этих комбинаций производится при профилактических проверках, при которых на .первом этапе нри перезаписи единичного сигнала из I K-триггера 2 последнего разряда в IK-триггер 2 первого разряда, что соответствует окончанию сигнала на выходе 11 устройства в последнем разряде, в первом канале 1 сигналы на шине 15 блокировки и !0 шине 16 имитации не вырабатываются. Во втором канале 1 ..вырабатывается сигнал на шине 15 блокировки, блокируя в дальнейшем установку в единичное состояние IK-триггера 2 послед-, И него разряда, что приводит к обнулению !К-триггеров 2 во всех разрядах, и не вырабатывается сигнал на шине 16 имитации. В третьем канале 1 на шине 15 блокировки сигнал не ze вырабатывается, а на шине 16 имитации вырабатывается сигнал, который, поступая на выход элемента ИЛИ 8, обеспечивает постоянно запись единицы в IK-триггер 2 последнего разря- 25 да, что приводит к установке в единичное состояние IK-триггера 2 во .всех .разрядах. Таким образом, на всех входах мажоритарных элементов 5, соединенных с выходами IK-триг- щ геров 2 второго канала 1 будут присутствовать нули на. всех входах мажоритарных элементов 5, соединенных с выходами IK-триггеров 2 третьего канала 1 будут присутствовать еди- 3 ницы, а на входах мажоритарных элементов 5, соединенных с выходами IK-триггеров 2 первого канала 1 и соответственно на их выходах и выходах 11 устройства будет циркулировать 4О единичный сигнал, как и во время основной работы, при исправном оборудовании. Нарушение циркуляции сигнала на выходах 11 устройства сигнализирует об отказе, после чего проверка прекращается. При нормальной циркуляции сигнала. на выходах 11устройства на первом этапе проверки происходит переход к второму ее этапу, при котором по окончании сигнала на выходе 11 устройства в последнем разряде в первом канале I на шине 15 блокировки сигнал не вырабатывается, а на шине 16 ими тации вы абатывается сигнал. Во втоЮ 5S ром канале 1 сигнал на шине 15 блокировки снимается, а на шине 16 имитации сигнал не вырабатывается. В тре-, тьем канале сигнал вырабатывается 18 8 на шине !5 блокировки и снимается с шины 16 имитации. При этом как бы роль первого канала I переходит ко второму, роль второго канала 1 переходит к третьему, а роль третьего канала 1 переходит к первому каналу 1. При нормальной циркуляции сигнала на выходах 11 устройства на втором этапе проверки происходит переход к третьему ее этапу, при котором, по окончании сигнала на выходе 11 устройства в последнем разряде, в первом канале 1 сигнал с шины 16 имитации снимается и вырабатывается сигнал на шине 15 .блокировки, во втором канале 1 сигнал на шине 15 блокировки не вырабатывается и вырабатывается сигнал на шине 16 имитации, а в:третьем канале I снимается сигнал с шины 15 блокировки и не вырабатывается сигнал на шине 16 имитации. При этом работа устройства происходит-аналогично работе на. первом этапе проверки, причем роль первого канала 1 переходит к третьему, роль второго канала 1 переходит к первому, а роль третьего канала 1 переходит к второму каналу 1. При нормальной циркуляции сигнала на выходах .11 устройства на третьем этапе проверки по окончании сигнала на выходе 11 устройства в последнем разряде сигналы на шинах 15 и 16 снимаются и устройство переходит в обычный режим работы. Таким образом, производится 100Х-ное обнаружение неисправностей в трехканальном резервированном распределителе импульсов. Формула изобретения Трехканальный, резервированный распределитель импульсов по авт. св. Р 798848, отличающийся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости распределителя, он содержит по числу разрядов дополнительные. элементы НЕ, входы которых соединены с выходами соответствующих мажоритарных элемЕнтов, за исключением предпоследнего разряда, а выходы — с соответствующими входами элемента ЗАПРЕТ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 798848, кл. G 06 F !1/00, 1978 (прототип).
