Трехканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой

 

,«Я0„„1037260

СОЮЗ С06ЕТСНИХ (РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Y

1 I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (21) 3214279/.18-24 (22) 13. 10.80 (46) 23.08.83. Бюл. и 31 (72) Н.Б.Бланк, А.Г.Заломаев и Б.H.Ñìèðíîâ (53) 621 ° 325.67(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 595887, кл. G 06 F 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР и 811266, кл. G 06 F 1l/00, 1979 (прототип). (54)(57) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВЯН"

К0Е УСТРОЙСТВО С ПЕРЕСТРАИВАЕИОЙ

СТРУКТУРОЙ, содержащее в каждом ка" нале резервный блок, элементы И-НЕ, и мажоритарный блок, состоящий из первого и второго элементов И и элемента ИЛИ-НЕ, а также блок коммутации питания, причем первый вход пер" вого элемента И соединен с выходом резервного блока данного канала, а второй вход - с выходом элемента И-НЕ данного канала, первый вход второ- го элемента И соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала и с

3 @ G 06 F 11/18; Н 05 К 10/00 первым выходом блока коммутации питания, второй вход - с выходом резервного блока предыдущего канала, третий вход - с выходом резервного блока последующего канала, при этом второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ последующего канала, а выходы первого и второго элементов И соединены с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ, .о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в каждый мажоритарный блок введены третий и четвертый элементы И, первые входы которых соединены с выходом резервного блока Я предыдущего и.последующего каналов соответственно, а вторые входы - с вторым и третьим выходами блока коммутации питания соответственно, тре- С тий вход первого элемента И соединен с четвертым входом блока коммутации питания, а выходы третьего и четвер- > того элементов И - с вторыми входами элемента. ИЛИ-НЕ данного мажоритарно- С© го блока.

1037260

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, при построении многорежимных вычислительных систем.

Известно устройство, содержащее резервируемые блоки и одиннадцативходовые перестраиваемые мажоритарные блоки. Каждый перестраиваемый мажоритарный блок содержит два трехвходовых, четыре двухвходовых, один четырехвходовый элементы ИЛИ, три трехвходовых и один двухвходовый элемент И.

Первый вход первого элемента И, первый вход третьего элемента ИЛИ,второй вход третьего элемента И и второй вход шестого элемента ИЛИ каж. дого перестраиваемого мажоритарного блока соединены с выходом резервированного блока своего канала, а третий вход второго элемента И и третий .. . вход четвертого элемента И подсоединены к выходам резервируемых блоков смежных каналов. Третий вход второго элемента ИЛИ, первый вход четвер- того элемента ИЛИ и первый вход пятого элемента ИЛИ соединены с шиной первого управляющего сигнала.

Второй вход второго элемента ИЛИ и первый вход третьего элемента ИЛИ соединены с шиной третьего управляющего сигнала, Второй вход пятого элемента ИЛИ, второй вход шестого элемента ИЛИ соединены с шиной четвертого управляющего сигнала. Первый, второй и третий входы первого элемента ИЛИ соединены с винами второго, пятого и шестого управляющих сигналов соответственно, Первый вход второго элемента ИЛИ соединен с шиной седьмого управляющего сигнала. Выход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, а выходы пятого и шестого элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входом четвертого элемента И, соответственно. Выходы четырех элементов И соединены с входами седьмого элемента ИЛИ,, выход которого является выходом мажоритарного блока P I ).

55 рого элементов И и элемента ИЛИ-НЕ, а также блок коммутации питания, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом резервного блока данного канала, а второй вход - с выходом элемента И-НЕ данного канала, Недостатком такого устройства является сложность мажоритарного блока, обусловленная большим количеством управляющих шин, а также не5 обходимость использования нескольких корпусов стандартных микросхем для его построения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трехканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой, содержащее в каждом канале резервный блок, элемент И-НЕ и мажоритарный блок, состоящий из первого и второго элемента И и элемента ИЛИ-НЕ, а также блок коммутации питания, причем первый вход первого элемента

И соединен с выходом резервного блока данного канала, первый вход второго элемента И соединен с пер" вым входом элемента И-Hf данного канала и с первым выходом блока коммутации питания, второй вход - с выходом резервного блока последующего канала, при этом второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом эле" мента ИЛИ-НЕ последующего канала,а выходы первого и второго элементов и подсоединены к первым входам эле30 мента ИЛИ-НЕ.

Устройство позволяет осуществлять три режима работы: режим постоянного мажоритарного резервирования с подачей питания одновременно на все

35 резервные каналы,режим независимо" го функционирования трех каналов и одноканальный режим работы 2 1.

Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем невозможно

40 осуществить режим преобладания любого резервного канала, режим параллелв. ной работы двух каналов, режим огибания, Это ограничивает функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что трехканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой, содержащее в каждом канале резервный блок, элемент И-НЕ и мажоритарный блок, состоящий иэ первого и вто3 1037260 первый вход второго элемента И соединен с первым входом элемента И-НЕ данного канала и с первым выходом блока коммутации питания, второй . вход " с выходом резервного блока предыдущего канала, третий входс выходом резервного блока последующего канала, при этом второй вход элемента И-HE соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ последующего канала, а выходы первого и второго элементов И соединены с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ, дополнительно содержит в каждом мажоритарном бло ке третий и четвертый элементы И, пер вые входы которых соединены с выходом резервного блока предыдущего и последующего каналов соответственно, а вторые входы со вторым и третьим выходами блока коммутации питания соответственно> третий вход первого элемента И соединен с четвертым входом блока коммутации питания, а выходы третьего и четвертого элементов Ис вторыми входами элемента ИЛИ-НЕ данного мажоритарного блока.

На чертеже изображена схема трехканального резервированного устройства с перестраиваемой структурой.

Устройство состоит из трех каналов 1-1,...,1-3, каждый иэ которых содержит резервный блок 2-1,..., 2-3,элементы И-НЕ 3-1 ° ...,3-3, мажоритарный блок 4-1,...,4-3, и блока коммутации питания 5, элементы A 6-1, ...,6-3> 7-1, . °,7-3, 8-1... °,8-3 и

9-1,...,9-3, установочные входы блока 5 10-1,...,10-3, 11-1,...,11-3, 12 1 . .12 3 и 13 1,...,13-3 и элементы иЛИ-НЕ 14-1, ° °,,14-3.

Устройство работает следующим об- 40 .разом.

B режиме подачи питания одновременно на все каналы 1-1>...,1-3 каждый мажоритарный блок обеспечивает на своем выходе сигнал в соответствии с функцией

М1,М2 И3 выходные сигналы мажо. ритарных блоков соответственно 4-1, 4-2, 4-3

5 Z1,Z,,2 - сигналы, определяемые состояниями установоч= ных выходов, соответ- ственно 10-1,10-2., 10-3;

}0 V1,Ч,Ч - сигналы, определяемые состояниями установочных выходов, соответственно 11-1, 11-2, 11-3;

-д У„,У,У3 - сигналы, определяемые состояниями установоч. ных выходов, соответ- . ственно 12-1, 12-2, 12-3;

20 Ы1,\42,1>)3 - сигналы, определяемые состояниями установочных выходов, соответственно 13 1 13-2, 13 3 °

B режиме постоянного резервирова" ния сигналы на установочных выходах

10-1,...,10-3, 11-1,...,11-3, 12-1, ...,12-3, )3-1,...,13-3 принимают значения соответственно

30 2 =2 2 =1

Ч 1 v2 О чъ О

--O Y =1 Y =0

2 3

% =Oi W2=0> Ю3

Тогда, применив правила алгебры логики, приведем (1 ) к виду

-Х X +XX +XX

1 2 3 1 2 1 3

45 Ъ 1 2 2 3

В режиме независимой работы трех каналов сигналы на установочных вы" ходах 10-1,...,10-3, 11-1,...,11-3, (l) 50 !2- 1,..., 12-3> 13- 1,...,13-3 принимают значения соответственно

М =

М =

2 >Z =2 =0;

1 2 3

Ч =1; V =0; V3=O;

3 (-„О; V=1; Y =О;

2 3

2 3

1 где Х1,X2,X3 - сигналы с выходов резервных блоков соответственно 2-1, 2-2, 2 3>

М ХХ +X X+XX; (г) 1037260

Тогда (1 ) сводится к уравнениям

М„= Х1;

М2 Х2т

Таким образом, в этом режиме мажо10 ритарный блок 4-1,...,4-3 каждого канала обеспечивает на своем выходе сигнал, зависящий только от состояния выхода резервного блока 2-1...,, 2-3 собственного канала 1-1,...,1"3

15 соответственно.

В режиме преобладания одного из каналов, например канала ;1-1; над дру- 0 гиии. сигналь! на установочных выхо-. дах 10-,1...,, 10-3, 11-1...,,11-3,12-1,...,12-3, 13-1,. ° .,13-3 принимают значения

Z О 22 и Х » безразлично;

1 2

Ч =Ч »Ч

1 2 Ъ

Ч„= Ч = Y -О;

2 3 .Э

- =Vl «9I a0 „ 1 2 Э

Гогда 11 ) сводится к уравнениям

М„= Х1

М2Х!

2 1

3" 1".

Таким образом, в этом режиме мажо- ритарные блоки 4-1...,,4-3 обеспечивают на своем выходе сигналы, зависящие только от состояния выхода перво- 45 го резервного блока 1-1. режиме огибания. сигналы на .уста" новочных входах 10-1,...,10-3, 1а ° ° ° 11-3! 1 -l а ° ° ° .12-3, 13-1

13-3 принимают значения

2 2 2 1!е

1 2

Ч -O V -o Ч®»1; ! Я 1

Ч 1 Ч2 0 МЗ 0

ЧЧ»O; ж2-1; >»î.

Тогда \,1 ) сводится к уравнениям

1=х2

1 2 "3 з X1 °

Таким образом, в этом режиме каждый из мажоритарных блоков 4-1, 4-2, 4-3 обеспечивает на своем выходе сигнал, зависящий от состояния выхода одного из резервных блоков 2-2, 2-3, 2-1 соответственно, В параллельном режиме двух резервных блоков из числа 2-1,...,2-3, сигналы на установочных выходах 10-1...,, lO-3, ll-l,...,ll-3, 12-1,..., 12-3, 13-1,;., 13-3 принимают значения

2., = 2 - Z =- 1;

2=ЧЗ=О

У =(= Y

1 2 3

%1 %2 ЧЦЗ О

Тогда (1 ) сводится к уравнениям ат = ХХХа, атХ= Х Х„ ! а =Х„Х

Таким образом, в режиме параллельной работы каждый иэ мажоритарных блоков 4-1,...,4-3 обеспечивает на своем выходе сигнал, зависящий от совпадения состояния выходов двух резервных блоков из числа 2-1,.;.,2-3.

Варианты режимов работы устройства в зависимости от состояний выходов

10- 1...,,10-3, 11-1,...,11"3, 12-1,..., 12" 3а 13" 1, ° ° ° 13 3 приведены в таблице.

3037260

«е««

X1 Za.

Ф

«««««««

0 . 0

Режим ра боты

Я 33, 33 33

««««««««««« ««

О 0

«««««««

1 0

«««««««««««««е

НеэаанснмМ

0 0 .1 Х1 Xg Х3

0 - . 3 1

1 0 О 0 0 О 0

0 0 0

О 0 0 0 1 1 1

О 0 О

3 1 1 0 О 3 4 0 О О 1

"2 Х3 Х

Х3 Х1 Х То же

1310190 0310

Х, Х, 3 1 2 0 3

0 1 О 0 О 0

1 1 1 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0

1 1 1 1 0 О 0 . 2 0 . 0 0

««««««««««««««««а« «««

% произ водитель иост ь перест ран ваемых резервируемых устройств по сравнению с известными при наличии неисправ" ностей в каждом резервируемом слое.

Применение предлагаемого устроФ.. -= позволяет реаить задачи с больавй достоверностью результата или одновременно обрабатывать больаой объем информации. г ч, ч -ч v„÷., у

0 - О О 0, 3 1 3

«««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««

Таким образом, предлагаемое уст,ройство, кроме мажоритарного ре-. жима, режима независимого функционирования трех каналов и одноканального режима работы обеспечивает также режим преобладания любого резерв- 2 ного канала, режим огибания и режим параллельной работы двух каналов; что позволяет, в частности, повысить

X X1 Х 33раобяаданне Х1

Х Х Х 33реаб31аданна Х

X3 Х> Х 33реебяаданне Х>

Х2. Х Х1. Х Х Х 33аеаялебй

Х,- Хох X,X -X 33ортрн23

1037260

ВНИИПИ Занаэ 6012/51 Тираж 706 Подписное

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