Устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВИРОВАННЫХ СИСТЕМ,содержащее по числу каналов «k разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства. и блОк анализа, выход которого является выходом устрюйства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения , оно содержит kn -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и п-разрядный счетчик, вход .которого соединен с вторым входом устройства , а выходы - с первыми входами блоков совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда все; каналов, выходы блоков совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого - с вторым входом блока анализа.. а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° . с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354205/18-24 . (22) 10.11 ° 81 (46) 30.01.84. Бюл. Ф 4 (72) A.IO.Веревкин и П,B.Èëüèí (53) 621.395.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 318029, кл. G 06 F 11/00, 1970.

2. Чернышев lO.A. и др. Расчет и проектирование 3ВМ с пассивным резервированием. М., Энергия, 1979, с.79 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОС—

ТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВИРОВАННЫХ СИСТЕМ, содержащее по числу каналов nk -разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства, „„SU„„0712 А

3(59 Н 05 К 10 00 G 6 F 1.1 и блОк анализа, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, оно содержит k n -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и и-разрядный счетчик, вход .которого соединен с вторым входом устройства, а выходы — с первыми входами блоков совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда всех каналов, выходы блоков совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого — с вторым входом блока анализа. е

1070712 блока.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоразрядных резервированных системах для диагностирования их состояния и идентификации источника ошибки °

Известно устройство, позволяющее выделить достоверный результат по мажоритарному принципу в многоканальной резервированной вычислительной системе (1).

Недостатком такого устройства. является невозможность определить источник недостоверной информации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее входные шины и блок анализа, которое позволяет определить источник ошибки в одном разряде трехканальной резервированной системы (2 3. Недостатками устройства являются большие аппаратурные затраты и ограниченная .область применения. Последнее связано с тем, что устройство может использоваться только в трехканальной резервированной системе. Бо шие аппаратурные затраты обусловлены тем, что, с увеличением числа разрядов во столько же раз, возрастает количество блоков анализа, являющихся относительно сложными узлами.

Цель изобретения — повышение.надежности и упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем, содержащее по числу каналов разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства, и блок анализа, выход которого является выходом устройства, содержит 9п -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и и --разрядный счетчик, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выходы — с первыми входами блоков .совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда всех каналов., выходы блоков совпадения соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого — с вторым входом блока анализа. дешифратора, второй вход — с ..торым входом блока, а выход с выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом блока.

Блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, второй вход - с вторым входом блока, а выход — с выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом

В прототипе для определения ис1 точника ошибки используется дешифратор, выполненный на элементах И, причем наличие единицы на выходе каждого элемента И соответствует определенной ошибочной ситуации, например: B=l, C=l, A-О. Количество входов у элементов И равно чис" лу каналов резервированной системы, количество элементов И равно количеству диагностируемых ошибочных ситуаций, а количество бло.ков анализа равно разрядности входных шин. В предлагаемом устройстве счетчик последовательно перебирает все возможные ситуации в одном разряде резервированной систе 5 мы: от 00...00 — все исправны;

00...01 — неисправен последний канал до 11....11 - все исправны.

Каждый блок совладения сравнивает код в своем разряде всех каналов

ЗО с содержимым счетчика. В случае совпадения блок анализа выдает сигнал, соответствующий текущему коду на счетчике, на выход устройства. Блоки совпадения являются

35 более простыми узлами, чем блоки анализа, и поэтому при большом количестве каналов и разрядов в резервированной системе аппаратурные затраты сокращаются, а это повы4р шает надежность устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — блок совпадения.

Устройство (фиг. 1) содержит и -разрядный счетчик 1, блок 2 совпадения, элемент ИЛИ 3, дешифратор 4, группу вентилей 5, блок б анализа, вход 7 счетчика от генератора импульсов, выходы 8 блоков совпадения, шины .9 одного разряда всех каналов, вход 10 разрешения, входные k-разрядные шины 11 от и -каналов.

1070712

Разряд

Канал

1 2

1 0

Счетчик находится в исходном состоянии - .000. На вход блока 2 совпадения первого разряда поступает код со счетчика 000 и код с первых разрядов всех трех каналов — 111.

Совпадения не происходит. На вход блока 2 совпадения второго разряда поступает тот же код со счетчика и значение второго разряда всехканалов — 000. Происходит совпадений, в результате чего сигнал 8 с этого блока 2..совпацения, пройдя элемент ИЛИ 3, открывает вентиль ную группу 5 и пропускает сигнал

Az с дешифратора. (код 000), который свидетельствует об исправной работе диагностируемой системы. Аналогичная картина будет наблюДаться с третьим разрядом. Код с четвертого разряда - 001 не совпадает с кодом счетчика. После прихода сигнала на вход 7 счетчик переходит в состояние 001. Совпадение кодов в этом случае происходит только у четвертого блока совпадения ° В результате .открыт путь сигналу А((код 001), свидетельствующему о неисправности третьего канала (переход из 0 в 1).

Последующие коды на счетчике не, совпад.пот с кодами в разрядах

Блок 2 совпадения (фиг. 2) содержит элементы И 12-14, элемент 15 совпадения, элемент ИЛИ 16, элемент

НЕ 17.

Счетчик 1 предназначен для последовательного перебора всех возможных ситуаций в одном разряде ri-ка- . нальной резервированной системы.

Блоки 2 совпадения предназначены для сравнения кода на счетчике 1 с кодами на шинах 9, т.е. -ый блок 10 совпадения сравнивает код на счетчике с кодом. на i-ом .разряде всех каналов и выдает сигнал 8 в случае совпадения. Если все разряды счетчика 1 совпали с кодом на шине 9, 15 т.е. на выходе всех элементов 15 совпадения — единицы, то на выходе 8 элемента И 16 появится сигнал. Элемент ИЛИ 3 (фиг.l) обеспечивает выдачу сигнала.. разрешения на вход 10 при наличии хотя бы одного сигнала

20 на выходе 8.

Дешифратор 4 предназначен для формирования сигнала ошибки, соответствующий текущему коду на счетчике 1. В случае и-канальной сис25 . темы выходам дешифратора приписывается значение в соответствии с принятой идеологией оценки ситуаций.

Например, v шестиканальной системе

Al...,А6 коду 00111) может быть приписано значение ошибка Al и A2 а коду 000111 — конфликтная ситуация, требующая дополнительного анализа.

Группа вентилей 5 предназначена для передачи сигнала ошибки с дешифратора 4 на выход блока 6 анализа при наличии сигнала, совпадения на выходе 10. устройство работает следующим об- 40 разом.

Счетчик l последовательно перебирает все возможные кодовые комбинации в одном разряде П-канальной резервированной системы, а дешиф- 45 ратор 4 преобразует эти коды в сигналы соответствующих ошибок. На вход блока 2 совпадения поступает код со счетчика 1 и код одного иэ разрядов со всех л -каналов. Появление сигнала на выходе 8 говорит о том, что код на счетчике совпал с кодом этого разряда. Этот сигнал, проходя. через элемент ИЛИ 3, разрешает прохождение сигнала ошибки с выхода дешифратора 4 через вентильную группу 5 на выход устройства. В результате за полный цикл работы счетчика будут перебраны все возможные 2п кодовые комбинации на одноименных разрядах резервиро- 60 ванной системы и полностью определено ее состояние.

Рассмотрим работу устройства на примере трехканальной четырехраз рядной системы. Для ее диагности- 65 рования потребуется трехразрядный счетчик 1, четыре блока 2 совпадения, четырехвходовой элемент ИЛИ 3, дешифратор 4, в качестве которого может быть использован полный дешифратор на три входа, и вентильная группа 5 из восьми 2 элементов И.

Выходы дешифратора 4 однозначно связаны с определенным типом неисправности, например А (код 100), неисправность первого канала (переход из 0 в 1). Появление сигнала 10 свидетельствует о том, что s одном из разрядов диагностируемой системы сложилась ситуация, такая же, как на счетчике, а поэтому данный сигнал .с дешифратора может пройти на выход устройства.

Пусть состояние системы следующее:

1070712

15

20 аказ 11705/54

Подписное вплоть до кода l l l когда происходит сравнение в первом блоке 2.

На выходе устройства появляется сигнал Ag (код ill), говорящий об исправности устройства. Таким образом, за цикл работы счетчика от

000 до 111 полностью выявлена ситуация в системе.

Особенностью работы устройства является то, что диагностируемое состояние системы не должно изменяться за время анализа, т.е.

2ь — где Š— частота генератора.

Е

Кроме того, сведения о состоянии системы поступают последовательно в течение всего цикла работы счетчика °

Результат работы предлагаемого устройства может вводиться в ЭВМ для принятия решения о. необходимых действиях, например, отключения неисправных каналов и т.п.

Таким образом, устройство позволяет за полный цикл работы счетчика произвести диагностиров яие резервированной вычислительной системы, причем структура устройства не зависит. от количества разрядов в .каналах, а также от количества каналов.

При сравнении аппаратурных затрат нэве :тного и предлагаемого устройств.в случае пятиканальной

32-разрядной резервированной системы на предлагаемое устройство будет затрачено в 2,5 раза, а в случае использования двухступенчатого дешифратора примерно в 2 раза меньше элементовходов.

Предлагаемое устройство наиболее целесообразно использовать при числе каналов более трех °

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет диагностировать состояние резервированной вычислительной системы при любом количестве каналов и разрядов, обеспечивая при этом снижение аппаратурных затрат и повышение надежности. филиал .ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4