Резервуємий пристрій

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, Цель изобретения - повышение надеж ности устройства. Устройство содержит основной 1 и резервный 2 генера-, торы» элементы К 3-8t элементы задержки 9, Ю , элементы ИЛИ 11-13, датчики пропадания фронта импульса 14, 15, блок 16 управления переключением г е ^ нераторов, блок 17 установки состояния устройства и элемент КЕ 18. Повышение надежности достигается путем контроля тактовой частоты подключенного к выходной шине генератора непосредственно на выходе устройства и одновременного контроля тактовой частоты резервного генератора с последующей реконфигурацией, 3 з.п, ф-лы, 5 ил. if) ел о 00 фиеЛ 3 • 4 .150821 4 • Изобретение относится к автоматиЕсли генераторы 1 и 2 (фиг.4а,б) 1 ке и вычислительной технике и можвч исправны, то сигналы с их выходов чебыть использовано а системах автомарез соответствующие элементы 9 и 10 • тического управления и контроля. задержки, элементы И 5 и 8, элемен5 Цель изобретения - повышение наты ИЛИ 12 и 13 поступают на входы дежности устройства. датчиков 14 и 15 пропадания фронта На фиг.1 приведена структурная импульса и вызывают на их выходах схеиа устройства; на фиг-. 2 - функцирсигналы с уровнем "і", поступающие на нальная схема датчика пропадания фрон- JQ первый I9 и второй 20 входы логичеста импульса; на фиг.З - функционалького блока. • . • ная схема блока управления переклю- , При включении питания сигнал на чением генераторов; на фиг.4 - времен- . выходе блока 17 установки' соответстм ные диаграммы, поясняющие работу уствует уровню " 0 в течение времени, ройства; на фиг,5 - схема блока ус- 15 определяемого параметрами блока 17, тановки состояния устройства, приа затем переходит в состояние " I " мер исполнения. (фиг.4ж). . - ' ... : Устройство (фиг,)-) содержит синх11 Сигнал с уровнем "О , поступая ронизированные основной 1 и резервс выхода блока 17 установки на вход ный 2 генераторы с первого по шестой 20 23 блока 16 управления, вызывает элементы И 3-8, элементы 9 и 10 запоявление сигнала с уровнем " 1 " на держки, с первого по третий элеменвыходе элемента НЕ 32 (фиг.4л), кототы ИЛИ 11-13, первый и второй дат~ рый через элемент ИЛИ 31 поступает на чики 14 и 15 пропадания фронта имвторые входы элементов И 28 и 33. На 25 пульса, контролирующие исправность первый вход элемента И 28 поступает соответственно основного и резервсигнал с уровнем "і" с входа 19 блоного генераторов и" вырабатывающие •• ка 16 управления от датчика 14 проконтрольные сигналы, блок 16 управпадания фронта импульса (фиг.4и), ления переключением генераторов, вырабатывающий управляющий сигнал на 30 создавая на третьем входе элемента ИЛИ 31 сигнал с уровнем "і" и сохраподключение первого или второго геняя на его выходе сигнал " 1 " незавинератора к выходной шине, блок 17 симо от сигнала на его других входах установки состояния устройства, обес(фиг,4ж, з). ; . печивающий однозначную установку устЧерез интервал времени, опредеройства при всяком включении питания 35 ляемый параметрами блока 17 установки и ручное подключение основного гене-^ на его выходе возникает сигнал с ратора к выходной щине по желанию уровнем "1", поступающий на вход 23 оператора, и элемент НЕ 18. Кроме тоблока 16 управления и через элемент ' го, ня фиг.1 обозначены входы и выхоИЛИ 30 на второй вход элемента И 27 ды 19-23. . 40 и первый вход элемента И 33 (фиг.4н). Каждый из датчиков пропадания }Так как на первый вход элемента И 27 фронта импульса [фиг.2) содержит удс входа 19 блока 16 управления также воитель 24 тактовых фронтов, а также поступает сигнал с уровнем "1", то первый 25 и второй 26 формирователи импульсов, 45 на его выходе фактически формирует-' ся сигнал М 1 " (фиг*4м), удерживая На фиг.З обозначены первый 27 и вход элемента ИЛИ 30 в единичном совторой 28 элементы И, первый элемент стоянии независимо от сигналов на его НЕ 29, первый 30 и второй 31 элеменостальных входах '(фиг. 4к, л)., Таты 'ИЛИ, второй элемент НЕ 32 и третий элемент И 33. Зр ким образом, на оба входа элемента И 33 поступают сигналы с уровнем *'1" . (фиг.4н, о ) , вызывая появление сигБлок установки состояния устройстнала с уровнем " 1 " на выходе блока ва (фиг.5) может содержать замыкающий 16 (фиг.4п). Этот сигнал непосредстключ 34, первый 35 и второй 36 навенно поступает на второй вход элегрузочные элементы, запоминающий эле->_ мента И 3 , а сигнал, прошедший через ' мент 37 и генератор 38 одиночных имэлемент НЕ 18, вызывает появление "О" пульсов. на втором входе элемента И 4, не позУстройство работает следующим обволяя сигналу с выхода резервного геразом. 5 150821 нератора 2 пройти на вход элемента ИЛИ 11. Сигнал с выхода основного генератора 1 через элемент И 3 и элемент ИЛИ 1I поступает на выход устройства (фиг,4р) и через элемент И 6 и элемент ИЛИ 12 проходит на датчик 14 пропадания фронта импульса, который контролирует исправность генератора 1 непосредственно на выходе in устройства. Сигнал резервного генератора ? поступает на контролирую. щий его исправность датчик ^ п р о п а дания фронта импульса через элемент 10 задержки, элемент И 8 и элемент J5 ИЛИ 13. В случае отказа основного генератора 1 на выходе датчика 14 пропадания фронта импульса Формируется сигм нал с уровнем " 0 (фиг,4г), поступа- 20 ющий на первый вход IP блока 16 управления и на выход 21, что соответствует сигналу "Авария основного генератора". Сигнал " 0 " с входа 19 блока 16 управления поступает на 25 первые входы элементов И 27 и 28 и правного генератора 1 к устройству случаен, то на выходе датчика 14 пропадания фронта импульса может сформироваться короткий сигнал ложной аварии. Это обусловлено принципом работы датчика, а именно: сигнал тактовой частоты от генератора 1 через элемент 10 задержки, элемент Й 5 и элемент ИЛИ 12 поступает на удвоитель 24 тактовых Фронтов, а с его выхода на вход для запускающего сигнала генератора 25, вызывая его срабатывание и по переднему,, и по заднему фронтам сигнала тактовой частоты. При этом на выходе генератора 25 формируются импульсы длительностью (0,9±0,05)Т/2/ где Т - период сигнала тактовой частоты. Сигнал с выхода генератора 25 поступает на вход для запускающего сигнала генератора 26, который запускается по положительному фронту поступающего сигнала. На выходе генератора 26 формируется импульс длительностью (1,1І0,05)1/2. Если за это время на запускающий фронт поступает очередной положительный фронт сигнала,, рез элемент ИЛИ 31 на втором входе то осуществляется перезапуск генератоэлемента И 33 (фиг.4о, момент t ^ ) f a ра 26 (фиг»4г) и на выходе сохраняетследовательно, и на выходе блока ся сигнал с увовнем "1". Следователь16. Этот сигнал вызывает появление но, при пропадании сигнала тактовой "О" на втором входе элемента И 3 и частоты через время (],1±О,О5)Т/2 "і" на втором входе элемента И 4, отпосле прохождения последнего сЬронта ключая от выходной шины неисправный тактового сигнала на выходе датчика генератор 1, а через элемент И 4 и пропадания тактового фронта формиру35 элемент ИЛИ I1 без потери тактового ется сигнал аварии с уровнем " 0 " , фронта на выходе появляется сигнал Для подключения генератора 3 к вырезервного генератора 2 (фиг.4р, моход ной шине необходимо вручную запусмент t ( ) . Сигнал на вход датчик"а 15 тить блок установку чтобы обеспепропадания фронта импульса, контрочить на его выходе появление сигнала лирующего исправность резервного гес уровнем "О", а по истечении временератора 2, поступает череэ элемент ни, обусловленного параметрами блока И 7 и элемент ИЛИ 13 непосредственно установки, - " 1 " . с выхода устройства* Бход датчика 14 Если происходит отказ генератора пропадания фронта импульса, контро2, то на выходе датчика 15 пропадалирующий исправность основного генения фронта импупьса появляется сиг и ратора 1, теперь подключен к выходу нал с уровнем "О", Поступая на вход генератора 1 через элемент 9 задерж20 блока ]6 и пройдя через элемент ки, элемент И 5 и элемент ИЛИ 12, НЕ 29, он вызывает появпение сигнала 50 "і" на первых входах элементов ИЛИ При восстановлении работоспособ30 н 31, а следовательно, и на обоих ности генератора 1 на выходе датчика входах элемента И 33, вызывая безус14 пропадания фронта импульса воссталовный сигнал "і" на выходе блока 16, навливаются сигналы "і", однако это Пройдя через элемент КЕ 18 и постуне вызывает изменения выходного бло55 пая на второй вход элемента И 4, он ка 16 (фиг.4п, момент t^), так как осуществляет надежное отключение сигнал на втором входе элемента И 28 неисправного генератора 2 от выходудерживает схему в предыдущем состоя*ной шины. Сигнал "1", поступающий нии. Так как момент подключения исна второй вход элемента И 3, позво 1508214 ляет без потери тактового фронта подключить генератор 1 к выходной тиг не (фиг.4р, момент tj), Блок 17 установки работает следую- _ щим образом. Включение питания схема воспринимает как подачу запускающего положительного фронта. На выходе генератора 38 формируется положительный импульсf длительность которого 10 определяется параметрами времязадающей Цепи на элементах 36 и 37, по окончании которого на выходе устанавливается сигнал с уровнем "О", Сигнал с инверсного выхода генерато- 15 ра 38 поступает на вход 23 блока 16 управления. С помощью ключа 34 вручную можно осуществить повторный запуск генератора 38, При этом на выходе блока 16 появляются сигналы» 20 благодаря которым сигнал исправленного после аварии основного генератора 1 может быть вновь подключен к выходной шине. На генераторы J и 2 накладывают- 25 ся следующие требования: они должны быть синхронизированы внешним сигналом (показано пунктиром на фиг.!)» сигнал тактовой частоты на их выходах должен иметь скважность, близкую 30 к двум. Генераторы I и 2 могут быть выполнены в виде устройств с фазовой автоподстройкой частоты. Скважность, близкая к двум» может быть обеспечена симметричным ограничите- 35 лем. Увеличение надежности достигается путем контроля тактовой частоты подключенного к выходной шине генератора непосредственно на выходе уст- 40 ройства и одновременного контроля тактовой частоты резервного генератора, а также осуществления переключения с основного генератора на резервный при отказе основного генера- 45 тора без пропадания тактового фронта, благодаря чему обеспечивается непрерывность тактового сигнала, а следовательно, исключается потеря информации. При восстановлении неисправ- - , ного генератора предусмотрена возможность возврата в первоначальный штатный режим работы также без пропадания тактового фронта с помощью ручного перезапуска схемы» « Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ' 1, Резервируемое устройство, с е держащее с первого по третий элементы 8 И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, основной и резервный іенераіорьі, входы управления синхронизацией которых являются одноименным входом устройства, а выходы соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом синхронизации устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены с четвертого по шестой элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, первый и второй датчики пропадания фронта импульса, блок управления переключением генераторов и блок установки состояния устройства, выход которого соединен с входом установки блока управления переключением генераторов, выходом непосредственно подключенного к второму входу первого и к первым входам четвертого и шестого элементов И, а через элемент НЕ - к первым входам третьго и пятого элементов И н к второму входу второго элемента Й, выход первого элемента ИЛИ с-оединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выходами соответственно подключенных к первым входам второго и третьего элементов Ж Ш , вторыми входами подключенных к выходам третьего и шестого элементов И соответственно, а выходами соответственно - к входам первого и второго датчиков пропадания фронта импульса, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу управления переключением резерва блока управления переключением генераторов и является соответствующим выходом индикации устройства» выход основного генератора через первый элемент задержки^ а выход резервного генератора через второй элемент задержки подключены к вторым входам третьего и шестого элементов И соответственно. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик пропадания фронта импульса содержит последовательно соединенные удвоитель тактовых фронтов, первый и второй формирователи импульсов, вход датчика пропадания фронта импульса подсоединен к входу удвоителя тактовых фронтов, выход второго формировате 10 508214 ля импульсов является выходом датчии с первым входом третьего элеменка пропадания фронта импульса. тов И, выход второго элемента ИЛИ 3, Устройство по п. 1, о т л и подключен к вторым входам второго и ч а ю щ е е с я тем, что блок управ- ,. третьего элементов И, выход т р е т ь е зіения переключением генераторов содерго элемента И является выходом бдожит первый и второй элементы НЕ, с ка. первого по третий элементы И, первый и второй элементы ^ИЛИ, первые вхо4, Устройство по п. 1, о т л и ды первого н второго элементов И сое- Ю ч а ю щ е е с я тем, что блок у с т а динены с первым входом управления новки состояния устройства содержит переключением резерва блока, второй замыкающий ключ, первый и второй навход управления переключением резергрузочные элементы, запоминающий элева которого через первый элемент НЕ мент и генератор одиночных импульсоединен с первыми входами первого и 15 сов, выход которого является выходом второго элементов ИЛИ, а вход устаблока, вход запуска подключен через новки блока соединен непосредственно первый нагрузочный элемент к шине пис вторым входом первого элемента И И Л тания, а через замыкающий элемент и через второй элемент НЕ с вторым к шине нулевого потенциала, первый входом второго элемента КПИ, третий 20 и второй входы установки соединены вход которого и третий вход первого через запоминающий элемент, а в т о элемента ИЛИ соединены с выходами рой вход установки через второй насоответственно второго и первого грузочный элемент подключен к шине элементов И, выход первого элемента питания устройства. ИЛИ соединен с вторым входом первого 25 Фиг 2 23 > Ш 29 йвх 19 18к с 30 . > 27 Выход f JJ 32 28 Фив! Jf е 1508214 ФигЧ 453 (риеВ Редактор А.Огар Составитель И.Алексеев Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палии^ Подписное Закаэ 5541/50 Тираж 668 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР &НИИПИ Государственного ком &НИИПИ Государственного комитета по . 4/5 113035, Моск Ж3 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Производственно-издательский