Устройство для управления режимом обмена мажоритарно- резервированной системы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ОБМЕНА МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управляемый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев,i; соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управляемого мажоритарного блока, отлич ающеес я тем, что, с целью повьаиения надежности, в него введены четвертый резервируемый канал,.элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулирующих воздеГ.ствий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход - с выходом суммарного сигнала ошибки управляемого мажоритарного блока, выходы - с входами резервируемых каналов и вторьам входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управляемого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запоминающего элемента и входами группы счетчиков (Л сбоев, выходы которых соединены с управлякядими входами управляемого мажоритарного блока, соответств тощий информационный вход которого соединен с выходом четвертого резервируемого блока, а выход - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом Устройства ел 00 о :. Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) « ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354684/18-24 (22) 23.11.81 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) Б.Н.Кравченко, В.В.Леоненко, Е.С.Рогальский, В.Д.Рылеев и A.Ï.Øëànyaya (71) Минский, радиотехнический институт (53) 681.326.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 357694, кл. Н 05 К. 10/00, 1970. .2. Авторское свидетельство СССР

Р 564637, кл. G 06 F ll/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР М 744578, кл. G 06 F 11/00, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ .РЕЖИМОМ ОБМЕНА МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управляемый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены c выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев,(, соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управляемого мажоритарного

3(51) Н 05 К 10 00; G 06 F ll 18 блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четвертый резервируемый канал,.элемент И, элемент

ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулирукщих возде(ствий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход — с выходом суммарного сигнала ошибки управляемого мажоритарного блока, выходы — с входами резервируемых каналов и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управляемого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запоминающего эле- Е

Q мента и входами группы счетчиков сбоев, выходы которых соединены с управляющими входами управляемого мажоритарного блока, соответствующий информационный вход которого соединен с выходом четвертого резервируемого блока, а выход — с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом устройства.

1058097 по всем необходимым тестовым комбинациям в процессе работы при помощи встроенных средств стимуляции, получивших широкое распространение в тестовой аппаратуре. Это повышает надежность функционирования всей системн за счет увеличения безотказности и бессбойности в работе.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы, содержащее управляемый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев, соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управляемого мажоритарного блока, введены четвертый резервируемый канал, элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулирующих воздействий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход — с выходом суммарного сигнала ошибки управляемого мажоритарного блока, выходы - с входами резервируемых каналов и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управляемого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запоминающего элемента и входами группы счетчиков сбоев, выходы которых соединены с управляющими входами управляемого мажоритарного блока, соответствующий информационный вход которого соединен с выходом четвертого резервируемого блока, а выход - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом устройства.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 — схема формирователя стимулирующих воздействий; на Фиг. 3 - схема управляемого мажоритарного блока.

Устройство (фиг. 1) содержит резервируемые каналы 1.1-1.4, имеющие выводы 2.1-2.4,. по которым поступает входная информация или тестовые комбинации с Формирователя 3 стимулирующих воздействий. На вход 4 приходят синхронизирующие импульсы резервируемых каналов (СИК), которые также, как и синхронизирующие импульсы формирователя 3 стимулирующих воздействий (СИФ), поступают на эле-. мент ИЛИ 5, выход которого соединен с управляемым мажоритарным блоком .6 и элементом HE 7. Управляемый мажоритарный блок 6 соединен

10 с формирователем 3 стимулирующих воздействий, запоминающим элементом 8, состоящим из трех триггеров, группой счетчиков 9.1-9.3 сбоев, а также с элементом И 10. Выход 11 элемента И 10 является выходом устройства.

Формирователь 3 (фиг.2) имеет в своем составе триггер 1-2 управления, на установочный вход Я 13 которого подается суммарный сигнал ошибки F c управляемого мажоритарного блока 6 (Фиг. 1). Выход триггера 12 соединен с одновибратором 14, на вход 4 которого подаются CHK. Быход одновибратора 14 соединен с входами 15.1-15 ° 4 элементов И-НЕ

16 ° 1-16.4 с открытым коллектором и входом 15.5 генератора СИФ 17 °

На вход 4 элемента НЕ 18 подаются

СИК, выход элемента НЕ 18 соединен с входами 19.1-19.4 элементов

И-НЕ 16.1-16.4 с открытым коллектором и входом 19.5 генератора СИФ 17.

Выход 20 генератора СИФ 17 соединен с входом счетчика СИФ 21, вход 19.6 которого соединен с элементом НЕ 1g.

Выход счетчика СИФ 21 соединен с установочным входом R триггера 12 и входом генератора 17 ° Выходы

2.1-2.4 элементов И-НЕ 16,1-16 4 объединены с входами 2.1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 (фиг. 1), Управляемый мажоритарный блок 6 (Фиг. 3) содержит коммутатор 22 с информационными входами 23.1-23.4

N и управляизцими входами 23.5-23.7 и выходами 24.1-24.3, соединенныки с дешифратором 25, имеющим синхронизирующий вход 26. Выходом дешифратора 25 является восьмираэрядЩ0 ная шина 27.1-27.8, соединенная с элементами И 28.1-28.3 и 29. На выходах 30.1-30.3 элементов И 28.128.3 формируются сигналы трех ошибок в 1.1-1.3 резервируемых каналах

45 в соответствии с уравнениями

F = аЬс+ абс; (1)

Р = аЬс + аЬс; (2)

F = abc + abc. (3)

На выходе 31 элемента И 29 формируется уровень выходного сигнала блока 6 (фиг. 1) в соответствии с уравнением

y=abc+abc+abc+abc. (4)

Элемент И 32 соединен с выходами 30.1-30.3 элементов И 28.1-28.3 и формирует на выходе суммарный сигнал ошибки F в соответствии с уравнением о 4 2 Ч (5)

Процесс Функционирования уст60 ройства при управлении режимом об мена мажоритарно-резервированной системы включает работу при поступлении на входы 2.1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 информаци65 онных сигналов (режим 1) и работу

1058097 при поступлении на выходы 2.1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 тестовых сигналов с формирователя 3 (режим 3).

В режяме 1 на входы каналов

1,1-1.4 (при этом в работе участ- 5 вуют три из четырех каналов, например, 1.1-1.3) поступают информационные сигналы. При исправной работе каналов 1.1-1.3 cóììàðíûé сигнал ошибки Г не формируется, 1Î информация с выхода 31 (фиг. 3) блока б (фяг, 1) поступает на элемент И 10 (фиг. 1), управляемую

СИК. Пря этом на выходе 11 элемента И 10 появляется информацион- 15 ный сигнал. Если по какому-либо выходу резервируемых каналов 1.1—

1.3 уровень выходного сигнала не совпадает с двумя другими, то формируется суммарный сигнал ошибки

Fq в соответствии с уравнением (5), разрешающий работу формирователя 3.

По сигналу ошибки F8 (где )(= 1, 3) в резервируемом канале элемент 8 разблокяровывает счетчик сбоев группы 25 счетчиков 9.1-9.8 сбоев соответствующих каналов 1.1 — 1.3. На выходе элемента И 10 появляеТся информационный сигнал, соответствующий состоянию большинства выходов каналов управления.

Пря работе в режиме 2 триггер

12 (фиг. 2) находится с положении

"Включено", разрешая по окончании

СИК запуск одновибратора l4, Запоминающий элемент 8 (фиг. 1) раэблокировывает соответствующий счетчик сбоев группы счетчиков сбоев 9,1-9.3, По окончания СИК на входе 4 элемента И 10 блокируется и запускается формирователь 3. При этом на входы 40

i2.l-2.4 подается комбинация, .Все единицы, а на элемент ИЛИ 5 — перн вый СИФ от генератора СИФ 17 (фяг. 2). Второй СИФ тактирует на входах 2.1-2.4 каналов СИФ 1.1-1.4 комбинацию "Hce нули". По окончании второго СИФ счетчик 21 (фиг. 2) запрещает работу генератора СИФ 17 я устанавливает триггер 12 в положение "Выключено . Если на выходах

30.).-30.3 (фиг. 3) блока б (фиг.1) во время действия СИФ не формируются сигналы ошибок Гв и FN то коммутатор 22 (фиг. 3) не подключает дополнительный канал управления, например 1.4, а элемент 8 возвращается в исходное состояние после второго СИФ. Сбой в резервируемых каналах 1.1-1.3 в этом случае считается случайным. Если во время действия СИФ формируются сигналы ошибок F и Рй причем номер канала совпадает с разблокированным счетчиком сбоев группы счетчиков 9.1-9.3 сбоев, то последний формируют команду, по которой проЫсходит под- 65 ключение дополнительного резервируемого канала 1.4 при помощи коммутатора 22 (фяг. 3). Элемент 8 (фиг. 1), группа счетчиков 9.1-9..3 и формирователь 3 после второго СИФ возвращаются в исходное состояние, а дополнительный резервируемый канал 1.4 занимает позицию (номер) отключенного резервируемого канала, который в этом случае признается неисправным.

Такая организация устройства для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы позволяет в процессе ее эксплуата 1ии осуществить непрерывный контроль и диагностику без подключения дополнительных тестирующих устройств и контрольно-измерительных приборов. Описанная организация режимов работы устройства накладывает определенные требования к длительности промежутка между СИК, заключающиеся в том, что в этот интервал времени должны уложиться два CHC). Это в некоторых случаях снижает производительность устройства. В частности, при наличии одиночных сбоев, которые считаются случайными, производительность пред-) лагаемого устройства зависит от частоты следования СИК и может быть ниже, чем у известного устройства.

Для выявления неисправного канала в -:.редлагаемом устройстве требуется интервал времени, равный промежутку времени между передними фронтами двух соседних СИК, а в известном устройстве к этому промежутку добавляется как минимум длительность СИК, а в некоторых случаях при отсутствии соответствующей комбинации на входах каналов управления, может потребоваться и несколько периодов.

При работе без сбоев в каналах управления производительность предлагаемого устройства не уступает производительности известного устройства, поскольку в =-том случае обмен управляющими сигналами может производитьсяся без приведенных ограничений (цепи обмена управляющими сигналами зависят от конкретной реализации, в частности от интерфейса применяемых

ЭВМ, поэтому на фиг. 1-3 эти цепи не показаны).

Формирователь 3 (фиг. 2) работает следующим образом.

Во время действия СИК работа формирователя 3 блокируется по входам

19.1-19.4 (фяг. 2) элементов И-НЕ

16.1 — 16.4 с открытым коллектором.

Триггер 12 .пря подаче на установочный вход 5 сигнала ошибки Fo формирует на выходе разрешающий потенциал, поступаюший иа вход одновибратора 14, который запускается задним фронтом

СИК, поступающим на вход 4 и через

1058097

Пзложительный эффект достигается в результате возросшей безот15 казности и бессбойностн мажоритарно-резервированной снсте.мые

yue. f элемент НЕ 18 на вход генератора 17 и вход счетчика 21, разрешая их работу. Для запуска генератора 17 необходимо также наличие высокого уровня сигнала на входе 15.5. Первый СИФ тактирует комбинацию "Все единицы на выходах 2.1-2.4, этою рой — "Bce нули". СИФ поступают на элемент ИЛИ 5 и счетчик 21, который после второго СИФ запрещает работу генератора 17 и сбрасывает по уста- 10 новочному входу К триггер 12. С этого момента форвжрователь 3 стимулирующих воздействий находится в исходном состоянии, элементы И-НЕ

16.1-16.4 блокированы по входам

15.1-15.4, при этом к входам 2.12.4 подан высокий импеданс.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность функционирования мажоритарнорезервированной системы путем непрерывного автоматического контроля и активной самодиагностики благодаря наличию встроенного формирователя стимулирующих воздействий с внутренними контурами контроля, а также за счет автоматической перестройки на исправные элементы.

105809 7

НИИПИ Заказ 9604/59 ираж 845 Подписное

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