Самовосстановление после сбоев

Рассмотрим вопрос, общий для всех схем с исключением лишних состояний. Лишние состояний исключаются в том смысле, что они не используются при нормальном функционировании схемы. Однако эти состояния могут существовать, возникая из-за сбоев или при подаче на схему напряжения питания. Возникает вопрос о поведении схемы, в которой возникло то или иное «лишнее» состояние. Выгоден вариант поведения схемы в котором лишние состояния существуют временно и по истечении нескольких машинных тактов исчезают без специальных внешних воздействий. Схемы, имеющие такое свойство, называют самовосстанавливающимися после сбоев.

Чтобы выявить наличие (отсутствие) самовосстановления после сбоя анализируют работу схемы с учетом не только рабочих состояний (как при синтезе счетчика), но и лишних состояний (аналитически или экспериментально).

Для примера исследуем свойства декадного счетчика. Строим таблицу функционирования счетчика, приняв в качестве исходных состояний лишние (от 10 до 15). Следующие состояния получим зная функции, определяющие переходы триггеров.

Составим таблицу:

Число в Ст.

Исходное состояние

Функции возбуждения

Новое состояние

Q3

Q2

Q1

Q0

J3

K3

J2=K2

J1=K1

J0=K0

Q3

Q2

Q1

Q0

По таблице и на основании знания процесса нормальной работы счетчика можно построить диаграмму его состояний:

- рабочие; - - лишние.

Диаграмма показывает, что счетчик имеет всего один цикл, а из всех «лишних» состояний приходит в одно из состояний цикла за время, не превышающее двух тактов. Следовательно, счетчик обладает свойством самовосстановления после сбоя.

При разработке схем часто вводят в них дополнительные логические элементы, чтобы обеспечить самовосстановлением устройство, которое само по себе таким свойством не обладает.