Многоканальное резервированное устройство

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее в каждом канале резервируемый блок, контрольный выход которого подключен к входу элемента контроля, а информационный выход - к информационному входу ключа, выход которого соединен с выходом данного канала, элемент ШШ, первый инверсный вход которого соединен с выходом элемента контроля данного канала, а выходы всех каналов подключены к общей информационной шине, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит в каждом канале счетчик, элемент И, триггер и элемент задержки, счетный вход счетчика соединен с информационным выходом резервируемого блока, а вход сброса в О - с выходом югооча, управляювщй вход ключа соединен с единичным выходом триггера, вход сброса в О которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход установки в 1 - с выходом элемента И, первый вход которого соединен с вьбсодом элемента контроля, а второй вход - с выходом счетчика, вход элемента зд. держки соединен с шиной питания канала , а выход - с вторь&1 инверснь входом элемента ШШ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) 4(51

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,/

К АВТОРСКОМУ СВРЩЕТЕПЬСЯВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Гю делАм изОБРетений и ОТнрцтий (21) 3540289/24-24 (22) 12.01 83 (46) 23.01.85. Бюл. Р 3 (72) В.Т. Лебедев (53) 62-5.621.3.19(088.8) (6) 1. Авторское свидетельство СССР

В 357694, кл. Н 05 К 10/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 546887, кл. Н 05 К 10/00, 1974 (прототип}. (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее в каждом канале резервируемый блок, контрольный выход которого подключен к входу элемента контроля, а информационный выход — к информационному входу ключа, выход которого соединен с выходом данного канала, элемент ИЛИ, первый .инверсный вход которого соединен с, выходом элемента контроля данного канала, а выходы всех каналов подключены к общей информационной шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит в каждом канале счетчик, элемент И, триггер и элемент задержки, счетный вход счетчика соединен с информационным выхо дом резервируемого блока, а вход сброса в "0" — с выходом ключа, управляющий вход ключа соединен с единичным выходом триггера, вход сброса в "0" которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход установки в

"1" — с выходом элемента И, первый вход которого соединен с вьйсодом эле- I мента контроля, а второй вход — с выходом счетчика, вход элемента задержки соединен с шиной питания канала, а выход — с вторым инверсным входом элемента ИЛИ. И

1 11363

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении распределенных вычислительных систем (РВС), в которых взаимосвязь устройств осуществляется через общую шину и для повышения надежности используется распределение на значительных расстояниях устройств — источников информации, резервируемых замещением. IO

Возросшие требования к живучести управляющих вычислительных систем, необходимость размещения устройств обработки и управления в непосред ственной близости с датчиками и 15 приемниками информации привели к появлению РВС с размещением резервируемых устройств на значительных рас. стояниях друг от друга (десятки и ,сотни метров).

Широкое распространение в вычислительных системах получил обмен по общей информационной шине, представляющий собой набор линий связи для .передачи сигналов информации и уп- 25 равления обменом (i, 2).

Недостатком этих устройств является наличие дополнительных, кроме общей шины, линий связи между резервируемыми устройствами — источниками ЗО информации для управления резервированием. При увеличении числа линий связи растет объем оборудования приемопередающей части РВС, вес кабелей связи и снижается надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее в каждом из Б резервируемых каналов резервируемый блок,соеди- 10 ненный с элементом контроля, и ключ, соединенный с резервируем1м блоком, элемент WlH-HE, выход которого соединен с управляющим входом ключа, инверсный вход каждого элемента

ИЛИ-НЕ соединен с выходом элемента контроля в данном канале, a,êàæäûé иэ остальных прямых входов — с соответствующим выходом одного из элементов контроля других каналов. Выходы ключей каждого канала соединены на общую информационную шину (21 .

Известное устройство позволяет осуществить резервирование замещением при отказе работающего на общую шину резервируемого блока, но требует дополнительных кроме общей шины связей между резервируемыми каналами, причем

33 2 число дополнительных связей растет с увеличением числа резервируемых каналов, что для распределенных каналов РВС приводит к увеличению числа приемопередатчнков связи, веса кабелей и снижению надежности всей системы °

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности РВС путем устранения дополнительных связей между распределенными каналами с резервируемыми замещением источниками информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее в каждом канале резервируемый блок, контрольный выход которсго подключен к входу элемента контроля, а информационный выход — к информационному входу ключа, выход которого соединен с выходом данного канала, элемент

ИЛИ„ первьЖ инверсный вход которого соединен с выходом элемента контроля данного канала,, а выходы всех каналов подключены к общей информационной шине, введены в каждый канал счетчик, элемент И, триггер и элемент задержки, причем счетный вхсд счетчика соединен с информационным выходом резер вируемого блока, а вход сброса в "О"— с выходом ключа, управляющий вход ключа соединен с единичным выходом триггера, вход сброса в "0 которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход установки в "1" — с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента контроля, а второй вход — с выходом счетчика, вход элемента задержки соединен с шиной питания канала, а ьыход - с вторым инверсным входом элемента ИЛИ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Многоканальное резервированное устройство содержит N резервируемых каналов (1-й, 2-й,...,И-й), и в каждом канале — резервируемый блок 1, элемент 2 контроля, ключ 3, счетчик 4, элемент ИЛИ 5, элемент И 6, триггер

7, элемент 8 задержки, шина 9 питания канала. Выходы 10 ключей 3 каждого из N каналов соединены с общей информационной шиной 11,, которая является выходом устройства.

В каждом канале резервируемый блОк 1» Являюшийся источником инфор мации и служащий для выработки информационных слов, подключен своим

n= K:i+ где К = 1 при Тя ) 2Ср, и при Т с 2t К.определяется как ближайшее большее целое отношения

Время распостранения определяется 40 длиной общей шины (L) и скоростью распространения сигналов по линиям связи (v),. зависящей от типа кабеля связи: tp =LIY °

СМетчик 4 своим входом сброса в 45

"0" связан с выходом ключа 3, выход счетчика 4 — с вторым входом элемента И 6.

Триггер 7 служит для управления ключом 3. "Единичное" состояние триг-50 гера 7 является признаком рабочего канала (при этом ключ 3 включен), "нулевое" состояние триггера 7 соот- ветствует резервному каналу (ключ 3 выключен) . Триггер 7 связан своим 55 входом сброса в "0" с выходом элемента ИЛИ 5, а входом установки в "1"— с выходом элемента И 6.

3 1136 контрольным выходом к входу элемента

2 контроля, а информационным выходом— к информационному входу ключа 3 и счетному входу счетчика 4.

Элемент контроля 2 предназначен сигнализировать об исправности резервируемого блока 1 и связан своим выходом с первым инверсным входом элемента ИЛИ 5 и первым входом элемента Иб. 50

Ключ 3 служит для подключения информационного выхода резервируемого блока 1 к общей информационной пжне

11 при наличии сигнала на своем управляющем входе, который соединен с единичным выходом триггера 7.

Счетчик 4 предназначен для подсче.— та определенного числа информационных слов с информационного выхода резервируемого блока 1 при отсутствии на 20 общей шине 11 информационных слов, т.е. при отключенных ключах 3 во всех 0 каналах. В каждом канале счетчик 4 настроен на подсчет числа и информационных слов в зависимости от порядкового номера i резервируемого канала и отношения (К) времени распространения сигналов информационного слова (ty) по общей информационной шине 11 к периоду выдачи информа-З0 ционных слов (Т ) резервируемым блоком:

333 4

Элемент задержки 8 предназначен для выдачи на своем выходе сигнала о наличии питания с задержкой по отношению к моменту вКлючения питания на время задержки (t3) и связан своим входом с шиной 9 питания канала, а выходом — с вторым инверсным входом элемента ИЛИ 5. Величина,t> берется больше, чем суммарное время установки нормального напряжения питания после его включения (t>« ) и время переключения триггера 7 (tnep ):

8Ка

Устройство работает следующим образом.

При включении питания в любом из каналов триггер 7 устанавливается в

"нулевое" состояние за счет того, что сигнал с выхода элемента 8 задержки появится через время задержки

t по отношению к моменту включения питания. Отсутствие сигнала с выхода элемента 8 задержки вызывает. сигнал на выходе элемента ИЛИ 5, сбрасывает в "0" триггер 7 в течение времени и, при этом ключ 3 отключает информационный выход резервируемого блока 1 от выхода канала 10, и, соответственно, общей информационной шины 11. Если на общую шину 11 ни один из резервируемых каналов не выдает информационных слов, то в каждом включенном канале счетчик 4 начинает считать число информационных слов с выхода резервируемого блока 1 и, при подсчете определенного для данного канала числа и слов,,выдает на своем выходе сигнал, поступающий на второй вход элемента И 6, н, если резервируемый блок 1 исправен, о

:чем свидетельствует сигнал с выхЬда элемента 2 контроля на первом входе элемента И 6, то триггер 7 устанавли- вается в "единичное" состояние, вклю. чается ключ 3 и на общую информационную шину 11 начинают выдаваться информационные слова с информационного выхода резервируемого блока 1 дан- ного канала. При выдаче на общую шину 11 информационное слово оступает на вход сброса в "0" счетчика 4 в каждом из каналов, тем самым запрещается установка триггера 7 в "единичное" состоянйе в других резервных каналах. Триггер 7 рабочего канала остается в "единичном" состоянии до момента либо возникновения неисправ5 1136333 б ности, либо выключения питания рабо- ного числа информационных слов счетчего канала. В случае возникновения чиками 4 в каждом канале и на общую

1 неисправности резервируемого блока 1 информационную шину получит доступ рабочего канала пропадает сигнал на исправный в данный момент реэервируевыходе элемента 2 контроля и, соот- 5 мый блок канала с меньшим порядковым ветственно, на первом инверсном вхо- номером. де элемента ИЛИ 5 возникает сигнал Применение предлагаемого изобретена входе сброса в "0" триггера. 7, ко- ния позволяет в РВС со взаимосвязью торый устанавливается в "нулевое" через общую шину организовать pesepсостояние, и ключ 3 отключает информа 10 вирование замещением источников инционный выход резервируемого блока 1 формации без дополнительных связей от выхода канала 10. На общую шину 11 между резервируемыми каналами, что прекращают поступать информационные упрощает устройство и повьппает наслова, начинается подсчет определен- дежиость всей PBC. с

Составитель В. Максимов

Редактор Е. Папп Техред А.Кикемезей Корректор М.Демчик

Заказ 10304/45 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5

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