SU1529205A1

SU1529205A1 - Устройство дл синхронизации вычислительной системы

Info

Publication number: SU1529205A1
Application number: SU884412191A
Authority: SU
Inventors: Иван Григорьевич Куклин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2969
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-12-15

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных систем. Устройство позвол ет контролировать сигналы точного времени. Целью изобретени вл етс повышение достоверности функционировани . Поставленна цель достигаетс введением элемента ИЛИ 13, элементов И 7,8,18, триггеров 10,11. 2 ил.

Description

СП 1чЭ

СО

1ч5

О

сл

Изобретение относитс к вычислите.ть- нс)й технике и может быть использовано при построении вычислительных систем.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности функционировани .

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временна диаграмма его работы.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, первый - п тый элементы И 4-8, первый - третий триггеры 9-11, первый 12, второй 13 элементы ИЛИ, вход 14 сигналов точного времени устройства, тактовый выход 15, выход 16 признака наличи сигналов точного времени устройства, выход 17 признака рассогласовани , шестой элемент И 18, задаюш,ий генератор 19.

На фиг. 1 и 2 приведены следуюшие обозначени входов и выходов, а также сигналов на них: С, С - первый и второй выходы распределител 1 импульсов, К - группа выходов счетчика 2 и входов дешифратора 3, NMHH,, NHO«, Nnt-p,, Ымак. No -- выходы дешифратора 3, соответственно фик- снруюп ие минимальное, номинальное, переходное , максимальное, нулевое значени счетчика 2; М -сигналы гочного времени, поступаюшие на вход 14 устройства; t - контрольный интервал вре.мени (в цикле работы счетчика 2) дл приема сигналов; М точного времени.

Устройство работает следующим образом .

Устройство выдает с выхода 15 управл ющие сигналы, формируемые в зависимости от режимов его работы; из сигналов точного времени входа 14 - при синхронной работе устройства с данными сигналами или из сигналов NwaK., N MM , Nnep соответственно при отсутствии первого сигнала точного времени, при последующей работе устройства без сигналов точного времени и в режиме подсинхронизации устройства с сигналами точного времени.

Распределитель 1 импульсов формирует сдвинутые но фазе относительно друг друга последовательности С и С тактовых импульсов, поступающих соответственно на счетный С и на вход элемента И 18.

Счетчик 2 ведет циклический счет им- гульсов в пределах периода сигналов точного времени от нулевого до некоторого значени (Ымнн., NHOM,, NIR-P , Ымак,), предшествующего его установке в «О по совпадению управл ющего сигнала с выхода 15 I- тактового импульса С .

На выходе элемента ИЛИ 13 формируетс сигнал, определ ющий допустимый временной интервал t дл приема сигнала точного времени с входа 14. Данный интервал формируетс из временных интервалов конца текущего и начала следующег о циклов работы счетчика 2 (из сигналов

, NHOM, Nncp., NMBK,, No с соответствующих выходов дещифратора 3). Ниже дл по снени работы будет рассматриватьс устройство со следующими параметрами;

период сигналов точного времени 1 мс, частота задающего генератора 252 кГц с максимально допустимой относительной погрешностью 10

При поступлении на вход 14 сигнала М точного времени триггер 10 устанавливаетс в «О, на выходе 16 по вл етс признак наличи сигнала точного времени. Если поступивший сигнал М находитс в пределах интервала t, то он через элемент И 4 устанавливает в «О триггеров 9, 11 и через

5 элемент И 7, ИЛИ 12 поступает на выход 15 в качестве управл ющего сигнала. На выходе 17 при этом отсутствует признак несинхрониости работы устройства с сигналами точного времени; устройство рабо .. тает в синхронном режиме работы.

Ири наличии сигналов точного времени счетчик 2 перед сбросом в нулевое состо ние в большинстве случаев принимает номинальное (N liov.) значение, в приведенном триггере - 252 такта. По мере на5 коплени временной ощибки от погрешности частоты задающего генератора, в за- виси.мости от ее знака, периодически формируютс циклы с уменьшенным или увеличенным конечным значением счетчика 2, которые завис т от частоты (Ьг) задающе0

го генератора 1, его относительной погрешности (а) и от длительности периода (Т) сигна.та точного времени - от длительности цикла-«.работы счетчика 2. Максимально возможную временную ошибку (tiiDip.) в счете, возникающую от погрещ5 ности частоты задающего генератора и накапливающуюс за один период сигнала точного времени, можно рассчитать (в тактах) следующим образом; troip а Т. При прин тии граничных значений вре0 .менного интервала ujHpe (или равной) возможной ошибки в счете тактов за период сигнала М точного времени передний фронт и начало данного сигнала всегда будет попадать в указанный интервал и поступатъ на тактовый выход 15, те.м са5 мым формиру временные интервалы с точностью поступлени сигналов М на входе 14 и не завис щие от погрещностн задающего генератора 1. Следовательно, нижней границей интервала 1 будет значение .Чмвк. счетчика 2, отсто щее от номинального

значени NHOM. на величину не менее tnorp, расчитанной по указанной фор.муле. Увеличенное по сравнению с N HOSI., конечное значение счетчика 2 в периоде сигнала М принимаетс также в качестве значени переходного (Чюр.) периода управл ющих сигналов на выходе 15 в режиме под- синхронизации устройства.

Дл приведенного примера величина tnoir. составит 0,252 такта, поэтом значени

5

NMHH , Nncp будут отличатьс от значени NHOM, на величину не более 1-го такта и соответствовать 251 и 253 тактам счетчика.

Тактовый импульс С асинхронен по отношению к сигналу на выходе 15, может совпасть с его передним фронтом и сразу же сбросить в нулевое состо ние счетчик 2. Поэтому дл удлинени импульса на выходе 15 в автоматически регулирующийс интервал t составной частью входит сигнал No дешифрации нулевого состо ни счетчика 2. До сн ти счетчиком 2 нулевого состо ни (по первому импульсу С в следующем цикле работы) разрешаетс трансл ци сигнала М с входа 14 на выход 15, гарантиру тем самым определенную минимальную длительность выходного управл ющего сигнала.

При непоступлении ка вход 14 первого сигнала точного вре.мени счетчик 2 получает возможностью вести счет и.мпульсов С из задающего генератора до максимального (NvaK ) значени , например до 254 такта . При этом устанавливаютс в «1 триггеры 10 и 11, на выходе 16 снимаетс признак наличи сигнала точного времени, а на выходе 17 по вл етс признак несинхронности работы с сигналами точного времени. Сигнал .мак через элемент ИЛИ 12 поступает на выход 15,

Р ачина со следующего цикла после включени триггера 11 устройство автономно формирует управл ющие сигналы с циклом номинальной длительности, напри.мер, 252 такта с погрешностью работы распределител 1 импульсов,путем выдачи сигналов с выхода N.I04, дешифратора 3 через элементы И 5, ИЛИ 12 на выход 15.

При по влении на входе 14 сигнала М точног о времени триггер 10 устанавливаетс в «О, на выходе 16 и на первом входе элемента И 8 по вл етс признак наличи сигнала точного времени.

Если поступивший сигнал находитс в пределах временного интервала 1, то устройство входит в описанный синхронный режим работы.

При рассинхронизации работы устройства , т. е. при несовпадении сигнала t и сигнала М на входах элемента И 4, его прохождение на выход 15 запрещаетс , триггер 11 продолжает оставатьс в единичном состо нии, на выходе элемента И 8 по вл етс сигнал, устанавливающий триггер 9 в единичное состо ние. При этом сигнал с инверсного выхода триггера 9 запрещаетс прохождение сигналов NHOM, через элемент И 5 на выход 15, счетчик 2 получает возможность вести счет до значени Nm-p, равного, например, 253 тактам, соответствующий сигнал с выхода дещифратора 3 через элементы И 6, ИЛИ 12 постуг ает на выход 15, т. е. устройство начинает фор.мировать управл ющие сигналы с удли0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ненным периодом --- входит в реж.им под- синхронизации.

Данный режи,м продолжаетс до достижени синхронности в выдаче управ,т ющих сигна;1ов с сигналами М точного времени на входе 14.

При попадан1 1; си -нала в интервал 1 устройство переходит в синхронный режим работы, при этом прохождение сигналов NHOV, и Ni:c;.. через элементы И 5, И 6 запрещаетс , на выход 15 вновь поступают сигналы М с входа 14

На фиг. 2 приведена временна диаграмма работы ycTpoiiCTBa в описанных режимах и показывающа синхронную работу с сигналом М точного времени; работу при OTcyTCTBHii первого сигна,1а М; последующую работу без поступлени сигналов М; подсинхрониз цнк) ттройства при по влении несинхронного си1 нала Л1. После завери енк подсинхроьп1зации устройство вновь работает в соответствии с временной диаграммой а.

Если рассчитанна по фор.муле величина воз.можного отклонени (1:к.гр) от номина,ть- ного ( NHOV ) значени в счете сигналов С счетчика 2 превышает величин) 1-го периода задающего генератора (например, вслед- стви е бoльпJoй разницы частот задающего генератора 1 и сигналом М точного времени или большой относите,1ьной погрешности задаюшего генератора), то счетчик 2 может иметь дополнительный делитель частоты . На выходе формируетс сигнал C| с иериодо.м, равным неско,1ьки,1, HaiipiiMefi 2, 4, и т, д.. периодам сигнала С, т. е. происходит удлинение периода входного сигнала дл основного делите,т частоты. При этом предварите, 1ьный делитель .может не иметь входов установки в «О. Таким образом, устройство будет работать о увеличенным периодом си1 налов из задающего генератора в соответствии с описанной (фиг. 2) временной диагра.ммой, нри этом роль сигнала С выполн ть сигнал С.

Формцла изобретени

Устройство д:1 синхронизации вычислительной систе.мы, содержащее задающий г е- нератор, счетчик, де1пифратор, первый триггер , первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ в,1нетс тактовым вы- ходо.м устройства, группа выходов счетчика соединена с rpynnoi i информационных входов дешифратора, первый выход которого соединен с первым входо. первого э,1е.мснта ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго п третьего эле.чентов И, пр .мой выход первого тригге ра соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым в.ыходом деп1ифратора. первый вход первого эле.мента И вл етс входом сигнаЛС1В точного времени устройства, отличающеес тем, что, с целью расширени достоверности функционировани , в устройство введены второй элемент ИЛИ, четвертый, п тый и шестой элементы И, второй и третий триггеры и распределитель импульсов, причем выход задающего генератора соединен с тактовым входом распределител импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с входом установки в «1 второго триггера и первым выходом дешифратора, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, п тый вход которого соединен с п тым выходом дешифратора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера , выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входами сброса в «О первого, третьего триггеров и пер

5

0

вым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ, вход сброса в «О второго триггера вл етс входом сигнала точного времени устройства, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом п того элемента И и вл етс выходом признака наличи сигналов точного времени устройства, выход п того элемента И соединен с единичным входом первого триггера, второй вход п того элемента И соединен с третьим входом второго элемента И, пр мым выходом третьего триггера и вл етс выходом признака рассогласовани устройства, пр мой выход второго триггера соединен с входом установки «1 третьего триггера, второй выход распределител импульсов соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ. выход niecToro элемента И соединен с вхо- . iOM сброса в «О счетчика, инверсный выход третьего тригг ера соединен с вторым входом четвертого элемента И.

Claims

Фо р я ул а и зо б р е т е н и я

Устройство для синхронизации вычислительной системы, содержащее задающий генератор, счетчик, дешифратор, первый триггер, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ является тактовым выходом устройства, группа выходов счетчика соединена с группой информационных входов дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ. второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И. прямой выход первого тригге ра соединен с первым входом третьего элемента И. второй вход которого соединен с вторым выходом дешисрратора. первый вход первого элемента И является входом сигна7 лов точного времени устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения достоверности функционирования, в устройство введены второй элемент ИЛИ, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй и тре- 5 тий триггеры и распределитель импульсов, причем выход задающего генератора'соединен с тактовым входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с входом установки в «1» второго триггера и первым выходом дешифратора, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, 15 пятый вход которого соединен с пятым выходом дешифратора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента ИЛИ соеди- „θ ней с вторым входом первого элемента И. выход которого соединен с входами сброса в «0» первого, третьего триггеров и пер вым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ, вход сброса в «0» второго триггера является входом сигнала точного времени устройства, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом пятого элемента И и является выходом признака наличия сигналов точного времени устройства, выход пятого элемента И соединен с единичным входом первого триггера, второй вход пятого элемента И соединен с третьим входом второго элемента И, прямым выходом третьего триггера и является выходом признака рассогласования устройства, прямой выход второго триггера соединен с входом установки «1» третьего триггера, второй выход распределителя импульсов соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ. выход шестого элемента И соединен с входом сброса в «0» счетчика, инверсный выход третьего триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И.

а И 8 с || | ffii | с' ........Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф ф Сч1 Яд ; Н_мин Н_нвм Nftim Rg ; 1 f ι ί . V К. ι Г f 1 1 ί ’ χ t . 1777777777771 „ ΤΓ7777777Γ7Τ77ΤΠ\ .. ТгЮ 1 г И I ( Z- ...... . 1 1 „ 7777777777 Тг // ' ι j А .............L 1 ,, 1777777771» Тг 9 ¹ ι L’ ι ι : . ....... ^77/7//^ _H Wf 8 м .. 7777777 с It Tro 1 t t 1 / с It 1 1 / 1111 Си 2 R*uh Ro 1 : Rmuh N_ho„ ti_o 1 ι ι , , ¹ I^{- 1 1 1} iii» t Τζ !ΰ 777777777^777777/,,/71 ' 1 1 Тг // 777777777777777777^^77777777/ / 7 / 77//7///777Ά > Тг 3 1 1 1777777777// //////7// Вых.15 fezzL , μ ___________