Устройство для управления режимом обмена мажоритарно- резервированной системы

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

COLtHAËÈÑTÈ×EÑHÈХ . РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3652729/24-24 (22) 21. 10. 83 (46) 30.05 ..85. Бюл. У 20. (72) Е.С.Рогальский (7i) Минский радиотехнический институт (53) 681.326.7(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР, Ф 744578, кл. G ..06 F 11/18, 1978, Авторское свидетельство СССР

И 1058097, кл. H 05 К 10/00, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

РЕ)КИМОМ ОБМЕНА NAEOPHTAPHO-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управляемый мажоритарный блок, информационные входы .которого соединены с. четырьмя выходами резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев, входы которых соединены с выходами сигналов ошибок управляемого мажори- тарного блока и входами запоминающего элемента соответственно, элемент

И, первый вход которого соединен с информационным выходом управляемого мажоритарного блока, а также форми„„SU„„1159182 А 4(5о Н 05 К !О/00 G 06 F 11/18 рователь стимулирующих воздействий, первый вход которого соединен с выходом суммарного сигнала ошибок управляемого мажоритарного блока, второй вход - с входом синхроимпульсов резервируемых каналов, первым .входом элемента ИЛИ и вторым входом элемента И, выходы — с вторым входом элемента ИЛИ и с входами резервируемых каналов соответственно, выход элемента И соединен с выходом устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, сннхронизирующие входы группы счетчиков сбоев соединены с входом сийхроимпульсов резер.вируемых каналов, установочные входы группы счетчиков сбоев являются установочными входами устройства, входы запоминающего элемента соединены соответственно с выходами группы счетчиков сбоев и с вторым входом элемента ИЛИ, а выходы — с управляющими входами управляемого мажоритарного блока.

1159182 (т) Ь=РЯ+ F2-Ь.1

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для управления режимом обмена между отдельными каналамй резервиро-i ванных систем, в частности для автоматизации научных исследований, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами в микроэлектронике.

Цель изобретения — повышение надеж40 ности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема формирователя стимулирующих воздействий; на фиг. 3 - схема управляемого мажоритар-,15 ноГо блока.

Устройство содержит (см. фиг. 1) резервируемые каналы 1 -.1 с входами

2 -2+,, формирователь 3 стимулирующих воздействий, синхровход 4 .резерви- рб руемых каналов, .элемент ИЛИ 5, управляемый мажоритарный блок 6, группу счетчиков 7 -7 сбоев, имеющих установочные входы 8„-8» запоминающий элемент 9 и элемент И 10 с выходом 11,р

Формирователь 3 содержит (см. фиг. 2) триггер 12 с входом 13, одно- вибратор 14, выход которого соединен с входами 15„ "15 элементов И;НЕ

16 -16 с открытым коллектором, if генератор 17, элемент BE 18, выход которого соединен с входамн 19„-19+ элементов И-НЕ 16 -16, вход R 20 триггера 12 и счетчик 21 ° . Блок 6 содержит (см. фиг. 3) коммутатор 22 с информационными 23,,—

23 и .управляющими 23 -23. входаьк и выходами 24,-24з, дешифратор 25 с синхровходом 26 и восьмиразрядным выходом 27 -27а, элементы И 281-28З, 29, выходы 30„-ЗОз элементов И 28„- 28, выход 31 и элемент И 32.

Принцип работы блока 6 следующий.

На выходах 30.,-30 элементов

И 28 -28 формируются сигналы ошибок, з

Р8 (где М 1, 3) низкого уровня в каналах 1 -.1 s соответствии. с уравнениями: = ABC + ABC (, ) Вход 31 элемента И 29 соединен с входом элемента И 10. Элемент И 32 соединен с выходами 30,-30з элементов И 28 -28 и формирует, на выходе

13 суммарный сигнал ошибок FO низкого уровня в соответствии с уравнением:

F0 = F - F2. F3 (5)

Сигналы ошибок FN (где N = 1,3) поступают с выходов 30„-30 (фиг. 3) блока 6 на входы счетчиков 7„-7 и элемента 9.. Счетчики сбоев 7 -7> имеют установочные входы 8,-8, по которым производится запись числа, соответствующего порогу срабатывания по данному каналу. Счетчики 7, -7 воспринимают информацию только во время действия синхронизирующего импульса. канала, в результате чего они учитывают только внешние сбои.

При достижении разрешенного числа сбоев счетчик соответствующего канала формирует сигнал низкого уровня, который поступает на соответствующий вход, элемента 9, счетчик. 7 -7 при з этом возвращается в исходное состояние. Пороги срабатывания по каналам управления могут быть различными или одинаковыми. Это.позволяет учитывать различные факторы внешних источников йнформации. Элемент 9 представляет собой программируемое запоминающее устройство, состоящее из трех строк и четырех столбцов.

Выбор строки осуществляется в"результате формирования блоком 6 сигналов ошибок FN (где 8 = 1,3) низкого уровня. Выбор столбцов осуществляется . при поступлении сигналов низкого уровня от счетчиков 7 -7 при достижении по какому-либо каналу чпвавления заданного порога внешних сбоев, при поступлении стимулирующих воздействий, при диагностике внутреннего состояния устройства. Выходное состояние элемента 9 описывается уравнениями:

Д=рd+ ро() . (6) F2 =АЬС + +ДВС

РЪ = А&С + 4 ЬС - (3)

На выходе 31 элемента И 29 формируется уровень выходного информационного сигнала блока 6 (фиг. 1) в 55 соответствии с уравнением: (з ЯЬС + ASC+ ABC + ABC

С > РИ + Л с, (8).

Еслй уравнение, например, (6) при нимает вид А=а, это означает, что канал 1 функционирует, так как

Р1 = 1. При появлении сигнала ошибки

F1 = О. уравнение (6) принимает вид

Я д . Это соответствует отказу в . канале 1„ и переходу на канал 1 з 11 59

Процедура переключения каналов 1 и . 1 аналогична. При возвращении какого-либо из счетчиков 7 -7 в исход1 Э ное состояние анализ сбоев и вЪ|явление отказов для этого канала повторяются.

Анализ внутренних сбоев производится в результате экспресс-диагностики .посредством формирователя 3, тем самым исключается замена исправных узлов, допустивших случайный сбой. 10

Внешние отказы выявляются статистически, посредством задания порога голосования (предварительной установки допустимого числа сбоев по каналам) ° Такая организация позволяет не 1 только различать внешние и внутренние сбои и отказы резервируемых каналов, но и эффективно использовать.эту информацию для оптимального рас пределе ния резерва., 26

В процессе функционирования усгройства для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы можно выделить два режима работы работа при поступлении на входы 2„-2,„ каналов 1„ -1+ информационных сигналов; работа при поступлении на входи 2 -2 каналов 1„-1+ тестовых сигналов от формирователя 3.

Рассмотрим первый режим. При 30 исправной работе резервируемых каналов и внешних устройств суммарный сигнал ошибки F0 не формируется, информация с выхода 31 (фиг. 3) блока 6 поступает на элемент И 10, управляемый синхроимпульсами. При этом на выходе 11 элемент а И 10 появляется информационный сигнал.

Если.по какому-либо выходу каналов

1„ -1 уровень выходного сигнала щ не совпадает с двумя другими, то формируется суммарный сигнал ошибки

FO в соответствии с уравнением (5), разрешающий работу формирователя 3 °

Информационный сигнал .на выходе, 4$ элемента И 10 при этом соответствует

1состоянию большинства вьпсодов каналов 1, -1 . При повторении сбоев н цостижении порога в каком-либо из счетчиков 7;"7, вызванного ненра- эe вильным функционированием внешнего устройства, производится отключение отказавшего внешнего устройства путем замены резервируемого канала в соответствии с уравнениями (б), 5$ (7), (S).

При работе во втором режиме триг..ер 12 (фиг. 2) находится. в положе182 4 нии Включено", разрешая по окончании синхроимпульса запуск одновибратора

14. По окончании синхроимнульса элемент И 10 блокируется н запускается формирователь 3. При этом на входы 21-2+,подается комбинация из одних единид, а на элемент ИЛИ 5— первое воздействие от генератора 17.

Второе воздействие тактирует на входах 2„-2 каналов 1„ - 1 комбинацию из одних нулей. По окончании .второго воздействия счетчик 21 запрещает работу генератора 17 и устанавливает триггер 12 в положение

"Выключено". Если на выходах 30, -30 блока 6 во время действия стимулирующего воздействия не формируются сигналы ошибок 1о и ГМ, то коммутатор

22 не подключает дополнительный канал управления. Появление сигналов ошибок FO u Fhl во время действия стимулирующего воздействия индентиГ фицируется устройством для управления

В режимом обмена мажоритарно-резервируемой системы как внутренний отказ.

Элемент 9 формирует команду, по которой происходит подключение дополнительного резервируемого канала управления при помощи коммутатора 22.

Формирователь 3 после второго воздействия возвращается в исходное состояние, а дополнительный резервируемый канал управления занимает позицию . (номер) отключенного резервируемого канала. Следует учитывать, что ре1 жим 2 в устройстве существует только при появлении сигналов ошиббк FO u

F5, Формирователь 3 (см. фиг.. 2) работает следующим образом.

Во. время действия синхросигнала работа формирователя 3 блокируется по входам 19 -19, элементов И-НЕ

16 "16 . Триггер 12 при подаче на установочный вход суммарного сигнала ошибок FO формирует на выходе разрешающий потенциал, поступающий на вход одновибратора 14, который запускается задним фронтом синхросигнала, поступающим через элемент

НЕ 8 на вход генератора 17 и вход счетчика 21, разрешая их работу. Для запуска генератора 17 необходимо также наличие высокого уровня сигнала на управляющем входе. Первое стимулирующее воздействие тактирует комбинацию "все единицы" на входах

2 -2+, второе - "все нули". Стимули.5 1

I рующее воздействие поступает на элемент ИЛИ 5 и счетчик 21, который после второго воздействия запрещает работу генератора 17 по входу и сбрасывает триггер 12. С этого момента формирователь 3 находится в исходном состоянии, элементы И-НЕ

16 -16 блокированы по входам 15„—

15„, при этом на входах 2„- 2+ высокий импеданс.:

Устройство для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы обладает адаптивностью к изменяющимся внешним условиям и собственному техническому .ресурсу.

Оно эффективно использует резерв, гибко изменяя собственную структуру, 159182 настраивается на исправно работающие внешние устройства, исключая из сос-, тава системы некорректно работающие источники, информации и неисправные

5 резервируемые каналы управления.

Развитая система экспресс-диагностики и внутренняя память дают возможность устройству для управления режимом обмена мажоритарно-резерви" рованной системы различать сбои, а также внешние и внутренние отказы.

Это,.в конечном счете, повышает

1 безотказность и бессбойность функционирования за счет улучшения opia-. низации режима обмена, а не в результате использования дополнительных технических средств.

1159182

РЮ (s)

Ое канта! улрайанм (т. r - r.ь)

An юарвпвацио ммюиидф)

it cpyner

Г©

zг-ч .

ВНИИПИ Заказ 3613f57 Тираж 794 Подписное

Филиал ПИП "йатент", г. Ужгород, ул. Проектная,4