Устройство для синхронизации сигналов

 

(72) Авторы изобретения

К;-П.Л. Серапинас и К.A. Жукаускас

Институт математики и кибернетики АН .-Литовской CCP (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к автоматие и вычислительной технике и может быть использовано в резервированных дискретных устройствах.

Известно устройство для синхронизации сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов, триггеры, элементы И, элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства $1).

Недостаток данного устройстванизкая помехоустойчивость, так как достаточно одного ложного срабатывания триггера в одном из каналов, и f. на выходе устройства появляется ложный выходной сигнал.

Известно также устройство для син15 хронизации сигналов, содержащее в каждом канале триггеры, мажоритарные элементы, элементы И и ИЛИ и шины тактовых сигналов 2 .

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость, так,как в нулевое состояние триггеры устанавливаются тактовыми импульсами

2 через логические элементы. Это может привести к появлению ложного выходного сигнала при появлении помехи в двух каналах в разные циклы работы устройства. Кроме того, к недостаткам этого устройства относится его сложность, что снижает надежность устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для синхронизации сигналов, содержащее первые триггеры, первые элементы И, вторые элементы И, мажоритарные элементы, вторые триггеры, третьи элементы И (3).

Недостаток известного устройстванизкая достоверность pesyrüòàòîâ его работы, обусловленная тем, что nepeaN и второй триггеры устанавливаются в нулевое состояние не тактовыми импульсами непосредственно, а через элементы.И. Поэтому первый и второй триггеры всех каналов устанавливают-. ся в нулевое состояние только при

3 94202 наличии выходных сигналов. Это приводит к тому, что импульс помехи, поступающий через входную шину канала, устанавливает первый и второй триггеры этого канала в единичное состояние, и в случае прихода импульса помехи на вход другого канала даже через несколько циклов работы устройства устройство выдает ложные выходные сигналы (в случае трех каналов}, 1О хотя входные сигналы до этого и не поступали.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов работы устройства. 15

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации сигналов, содержащее первые триггеры, единичные входы которых соединены с выходами соответствующих первых эле- 2О ментов И, первые входы которых соединены с первыми входами устройства, единичные выходы первых триггеров соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И, вторые д входы которых соединены с вторым входом устройства, мажоритарные элементы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих вторых триггероь, единичные выходы кото- зв рых соединены с первыми,входами соответствующих третьих элементов И, соединенных вторыми входами с третьим входом устройства, выходами с соответствующими выходами устройства, введены линия задержки и третий триг гер, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами устройства, а единичный выход - с вторыми входами первых 4в элементов И, линия задержки соединена входом с третьим входом устройства, выходом - с нулевыми входами вторых триггеров, причем выход каждого второго элемента. И соединен с входом каж,дого мажоритарного элемента, а нулевые входы первых триггеров соединены с вторым входом устройства.

На чертеже дана структурная схема устроиства. м

Устройство содержит первые элементы И l,первые триггеры 2, вторые элементы и 3, мажоритарные элементы И 4, вторые триггеры 5, третьи элементы

И б, выходы 7, третий триггер 8, линию 9 задержки, третий 10, второй

ll и первые 12 входы (шины).

4

Устройство работает следующим образом.

Входные синхронизируемые сигналы, поступающие на входы 12, представляют собой прямоугольные импульсы определенной длительности, передние фронты которых могут поступать на разные входы устройства с некоторым рассогласованием во времени. Эадача устройства синхронизации - выдать выход ные сигналы по всем выходам 7 одновременно, с частотой следования тактовых импульсов по входам 10 и 11.

Исходное состояние триггеров 2, 5 и 8 - нулевое. Тактовый импульс от первой шины тактовых импульсов 10 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, и высокий потенциал с его единичного выхода открывает первые элементы И 1 для прохода входных сигналов на первые триггеры 2. Входные сигналы устанавливают первые триггеры

2 в единичное состояние, и тактовым импульсом от второй шины тактовых импульсов ll, поступающим на второй вход вторых элементов И 3, информация от триггеров 2 передается на .входы мажориторных элементов 4. Этим же тактовым импульсом триггер 8 переводится в нулевое состояние и запрещает прохождение на входы первых триггеров

2 любых {сигналов1 а том числе помех, поступающих по входным шинам 12 устройства. Триггеры 2 необходимы для запоминания входных сигналов перед предварительной их синхронизацией тактовыми импульсами, поступающими со входа 11 на входы элементов И 3.

Предварительная синхронизация необходима для одновременного поступления сигналов на все входы мажоритарных элементов 4, так как рассогласование во времени входных сигналов мажоритарных элементов 4 может привести к неправильным сигналам на их выходах.

При совпадении сигналов на двух или трех входах мажоритарных элементов 4 на их выходах формируются сигналы, устанавливающие вторые триггеры 5 s единичное состояние. Потенциалы с единичных выходов вторых триггеров 5 поступают на первые входы третьих элементов И б. Импульс с первой шины тактовых импульсов 10 поступает на вторые входы третьих элементов И 6, выделяет на их выходах синхронно во всех каналах импульсы, являющиеся выходными сигна35

5 94202 лами устройства. Триггеры 6 необходимы для запоминания выходных сигналов мажоритарных элементов 4, которые могут быть рассогласованы по времени, а форма их искажена S после их передачи через элементы

3 и 4.. Линия задержки 9 необходима для того, чтобы импульс с первой шины тактовых импульсов 10 успел пройти через третий элемент И 6 10 и только после этого (этим же импульсом) вторые триггеры 5 ставятся в нулевое состояние. Поэтому задержка тактового импульса линией

9 задержки должна быть незначитель- 1s ной.

Первые триггеры 2 и вторые триггеры 5 устанавливаются в нулевое состояние тактовыми импульсами непосредственно (а не через логические 1е элементы, как это делается в известном устройстве). Если в некотором такте работы устройства импульс помехи переведет один из триггеров

2 или 5 в единичное состояние, то 25 следующим тактовым импульсом еще до перехода триггера 8 в единичное состояние, упомянутые триггеры 2 и 5 установятся в нулевое состояние.

Кроме того, первые элементы И 1, зе через которые поступают входные сигналы, открыты, не непрерывно, а только на время, когда триггер 8 находится в единичном состоянии. Это уменьшает вероятность поступления импульсов помех по входным шинам

12 устройства. (Время пребывания дополнительного триггера 8 в единичном состоянии зависит от времени рассогласования входных сигналов, которые нужно синхронизировать. Остальное время триггер 8 находится в нулевом состоянии.

Наличие линии 9 задержки и триггера 8 и их соответствующее включение позволяет по сравнению с прото4 типом уменьшить вероятность поступления импульсов помех по входным шинам устройства. Предлагаемое устройство для синхронизации сигналов по сравнению с прототипом имеет более высокую помехоустойчивость, 8 . 6 что повышает достоверность результатов работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для синхронизации сигналов, содержащее первые триггеры, единичные .входы которых соединены с выходами соответствующих первых элементов И, первые входы которых. соединены с первыми входами устройства, единичные выходы первых триггеров соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых соединены с вторым входом устройства, мажоритарные элементы, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих вторых триггеров, единичные выходы которых соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И, соединенных вторыми входами с третьим входом устройства, выходами-с соответствующими выходами устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности работы устройства, е него введены линия задержки и третий триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами устройства, а единичный выход - с вторыми входами первых элементов И, линия задержки соединена входом с третьим входом устройства, выходом - с нулевыми входами вторых триггеров, причем выход каждого второго элемента И соединен с соответствуки„им входом каждого мажоритарного элемента, а нулевые входы первых триггеров соединены с вторым входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 560218, кл. G 06 F 11/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР и 520593, кл. G 06 F 11/00, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

N 378830, кл. G 06 F 11/00, 1973 (прототип).

942028

Составитель В. Дворкин

Редактор И. Ковальчук Техред А. Бабинец Корректор Г. Огар

Заказ 4842/40 Тираж 731 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4