Трехканальное резервированное устройство

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых и цифроаналоговых систем повышенной надежности.Цель изобре-- тения -повышение надежности,помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей за счет восстановления информации в отказавшем блоке по результатам контроля. Устройство содержит резервируемые блоки, блок сравнения, блок управляющих импульсов , ключи, элементы памяти, блок контроля и коммутатор. Цель изобретения достигается за счет того, что производится восстановление информации в неисправном блоке посредством трансляции через коммутатор достоверной информации от исправного резервируемого блока к неисправному и передачи команд от блока управляющих импульсов к резервируемым блокам для восстановления информации в неисправном блоке по сигналам неисправности (сбоя), поступающим с выходов блока контроля. 1 з« ф-лы, 5 ил. (Л С 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МЦд, Ю

Ю с, 3

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676763/24-24 (22) 22.12.83 (46) 30.03.86.Бюл. - 12 (72) Л.А.Новиков, Б.M.Рафалькес и М.Л.Шипяцкий (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .1Р 463972, кл. G 06 F 11/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ф 364936, кл. G 06 F 11/18, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 320812, кл. G 06 F 11/18, 1969, (54) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых и цифроаналоговых систем повышенной надежности. Цель изобретения — повышение надежности,помехоусÄÄSUÄÄ 1221770 А

Ш 4 Н 05 К 10/00, G 06 F 11/18 тойчивости и расширение функциональных возможностей за счет восстановления информации в отказавшем блоке по результатам контроля. Устройство содержит резервируемые блоки, блок сравнения, блок управляющих импульсов, ключи, элементы памяти, блок контроля и коммутатор. Цель изобретения достигается за счет того, что производится восстановление информации в неисправном блоке посредством трансляции через коммутатор достоверной информации от исправного резервируемого блока к неисправному и передачи команд от блока управляющих импульсов к резервируемым блокам для восстановления информации в неисправном блоке по сигналам неисправности (сбоя). поступающим с выходов блока контроля. 1 з, ф-лы, 5 ил.

1221770

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и моl жет быть использовано при построении цифровых и цифроаналоговых систем повышенной надежности. 5

Цель изобретения — повышение надежности, помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей эа счет восстановления информации в отказавшем блоке по результатам конт- 10 роля.

На фиг. 1 приведена блок-схема трехканального резервированного устройства;.на фиг.: 2 — временные диаграммы устройства для случаев: а — l5 неисправен блок 1; б — исправны все блоки; в — неисправны два или более блоков; на фиг. 3 — пример выполнения блока управляющих импульсов; на фиг ° 4 — пример выполнения резерви- 2О руемого блока с выдачей информации в кодовом виде; на фиг. 5 — пример выполнения блока сравнения.

Устройство работает следующим об» разом, Резервируемые блоки 1-3 не имеют встроенных средств контроля, поэтому сигнал о неисправности одного из блоков 1-3 формируется блоком 12 контроля на основе анализа попарного сравнения информации с выходов блоков 1-3 блоком 4. После определения неисправного блока достовер- . ная информация из исправного блока устройство (фиг. 1) содержит резервируемые блоки 1-3, блок 4 сравнения, блок 5 управляющих импульсов, ключи 6-8, элементы 9-11 памяти, блок

12 контроля, содержащий вторые эле" менты И t3-15, первый элемент И 16, инвертор 17; коммутатор 18, выход устройства 19, первый-пятый выходы

20-24 блока управляющих импульсов, информационные выходы 25-27 коммутатора, управляющие выходы 28-30 коммутатора.

На фиг. 2 приняты обозначения: сигнал 31 на выходе 23, сигналы 32-34 на выходах 20-24,сигнал 35 на выходе блока 4 сравнения, сигналы 36-38 на выходах элементов 9-11, сигнал 39 на

40 выходе элемента И16:, сигналы 40-42 на выходах элементов 13-15, сигнал 43 на выходе 24, сигналы 44-46 на управ" ляющих выходах 28-30.

Блок управляющих импульсов (фиг.3)

45 содержит генератор 47 тактовых импульсов, делитель 48 частоты, триггеры 4951, . инвертор 52, управляемый дешифратор 53 с двумя информационными входами 54-55 и четырьмя выходами 20-22 24.

Резервируемые блоки (фиг. 4) содержат формирователи 56 и 57 импульсов, инвертор 58, элементы 2И-ИЛИ

59-61, элемент ИЛИ 62, выходной регистр 63, информационные входы 64 и входы 65 управления, вход 66 сброса.

Блок сравнения (фиг.5) содержит компараторы 67-69, элемент ИЛИ 70.

Резервируемые блоки могут быть построены на принципе выдачи.инфор- мации в аналоговом или кодовом виде.

Блок 4 сравнения производит понарное сравнение результатов работы резервируемых блоков 1-3 и выдает результаты сравнения на первые входы ключей 6-8, Блок 5 предназначен для формирования управляющих импульсов, необходимык для работы блока 4 сравнения, ключей 6-8, установки в начальное состояние элементов 9-11 памяти, управления восстановлением информации в блоках 1-3 через коммутатор 18. Элементы 9-11 памяти служат для фиксации результатов сравнения на время контро ля. Блок 12 контроля служит для выявления .отказавшего блока 1-3 по результатам сравнения выходных сигналов блоков 1-3, Коммутатор 18 служит для трансляции достоверной информа- ции от исправного резервируемого блока 1-3 к неисправному и передачи команд от блока 5 к резервируемым блокам для восстановления информации в неисправном блоке по сигналам неисправности (сбоя), поступающим с первых выходов блока 12 контроля. Генератор 47 тактовых импульсов формирует периодическую последовательность импульсов для управления устройством, делитель 48 частоты формирует тактовые импульсы, триггер 49 формирует сигнал подготовки элементов 9-11 памяти, триггер 50 служит для управления дешифратором 53, который формирует последовательность сигналов один раз за цикл работы устройства, Способ восстановления информации в блоках 1-3 определяется видом выходного сигнала (аналоговый, кодовый); например для аналогового сигнала достоверная информация с выхода следящей системы может служить корректирующим сигналом для этой системы во время действия управляющего сигнала 24.

12 по .командам, коммутируемым сигналами неисправности, передается в неисп. равный блок, в результате чего происходит восстановление информации. При отказе двух или более блоков элемент

И16 вырабатывает сигнал общего сбоя,.прекращается работа блока 12 контроля и запрещается восстановление информа-., ции, так как определить исправный блок становится невозможно. Сигнал сбоя с выхода 19 поступает на индикацию для принятия решения.

Пусть произошел сбой в блоке 1.

В начале цикла контроля блок 5 на выходе 23 вырабатывает сигнал подготовки элементов 9-11 памяти (фиг.2—

31), а затем на выходах 20-22 последовательность трех сигналов операций попарного сравнения (фиг, 2, 32-34). Блок 4 сравнения во время этих операций производит попарное сравнение на компараторах 67-69 выходных сигналов блоков 1-3 (фиг, 5) и при сбое в блоке 1 выдает через элемент ИЛИ 70 на первые входы ключей 6-8 сигнал неравенства в первой и второй операциях сравнения 1-2 и 13 и сигнал равенства в третьей операции 2-3 (фиг, 2а, 35). Сигналы неравенства проходят на входы записи элементов 9 и 10 памяти и фиксируются в них (фиг. 2а, 36-37), а элемент

11 памяти остается в исходном состоянии (фиг. 2а, 38).

При таком сочетании состояний элементов 9-11 памяти элемент И 16 закрыт по третьему входу (фиг. 2а, 39), через инвертор 17 элементы И 13-15 открыты, а элемент 13 открыт и по остальным входам сигналами от элементов

9 и 10 памяти, поэтому на его выходе появляется сигнал о неисправности 1-ro блока (фиг. 2а, 40), поступающий на коммутатор 18. Элементы 24 и 25 по третьим входам закрыты (фиг.2а,41и.42).

Восстановление информации в 1-м блоке производится по сигналу с выхода 24 блока 5 (фиг, 2, 43). Команда на исправление подается с выхода 28 на неисправный блок 1(фиг. 2а, 44).

Передний фронт этого сигнала через формирователь 56 и элемент ИЛИ 62 устанавливает сбившийся регистр 63 (выходной элемент резервируемого бло" ка 1) в нулевое состояние, а задний фронт через инвертор 58 и формирователь 57 пеоеписывает информацию свыхода 25 коммутатора 18. На выходах

29 и 30 команда отсутствует (фиг.2а, При сбое двух или более резервируемых блоков (фиг. 2в) си Ъал неравенства будет. сформирован блоком 4 во всех трех опирациях сравнения (фиг.2в, 25), В результате элементы 9 — 11 памяти зафиксируют наличие неравенства (фиг. 2в, 36-38). Элемент И16 отк . рыт, сигнал сбоя с его выхода (фиг.2в, 39) закрывает элементы 13-15. Поэтому сигналы о неисправностях блоков отсутствуют (фиг. 2в, 40-42) и коммутатор 18 закрыт для грохождения информации и команд восстановления (фиг.2в, 44-46). При этом определение отказавшего блока и его восстановление невозможно. С выхода 19 оператор получает информацию о сбое двух или более блоков.

Формула изобр етения

1. Трехканальное резервированное устройство, содержащее по числу каналов резервируемые блоки, блок управляющих импульсов, а также блок ..сравнения, первые входы которого сое50 динены с выходами резервируемых блоков, вторые входы — с тремя выходами блока управляющих импульсов, а выход. с первыми входами ключей, блок контроля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, помехоустойчивости и расширения функциональных возможностей за счет восстановления информации, в него введе21770 4

45 и 46). Достоверная информация в неисправный блок 1 передается через коммутатор из исправного блока через выход 25. Коммутация информации может осуществляться, например, в таком порядке: от блока 3 — к блоку 1; от блока 1 — к блоку 2; от блока 2 — к блоку 3, в случае неисправности, соответственно блоков 1-3.

10 При отсутствии сбоев в блоках 1-3 устройство работает следующим образом.

На выходе блока 4 сравнения во всех операциях сравнения сигнал не15 равенства отсутствует (фиг, 26, 35), т.е. элементы 9-11 памяти остаются в исходных состояниях, элементы И 13-16 закрыты сигналами от элементов 9-11 (фиг.26,36-38) .Сигналы о неисправнос2р ти блоков 1-3 отсутствуют (фиг.26, 39-42), коммутатор 18 закрыт для прохождения информации и команд для восстановления (фиг. 26, 44-46).

70 фиг.f

И

З2

4Я

43

44

49

4б

5 12217 ны коммутатор и три элемента памяти, первые входы которых подключены к четвертому выходу блока управляющих импульсов, вторые входы — к выходам соответствующих ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управляющих импульсоврвыходы элементов памяти подключены к соответствующим входамблока контроля, первые выхо- 1О ды которого соединены с первыми управляющими входами коммутатора, информационные входы и информационные и управляющие выходы которого соединены

Зб

Зб

87

38

М

41 соответственно с выходами и соответствующими входами резервируемых блоков, а второй управляющий вход — с пятым выходом блока управляющих импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля содержит инвертор, первый элемент И и вторые элементы И, входы которых попарно соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с выходом резервированного устройства и через инвертор †. с третьими входами вторых элементов И.

1221770

1221770 .УЛЕМЕИЛтаМ

Ю... 8

0m &ало

2g 2/ 22 m &ю а 5 ;Р . 5

Составитель В. Максимов

Редактор И. Касарда Техред Л.Олейник Корректор А. Обручар

Заказ 1621/60 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35 Раушская наб., д, 4/5

Филиал ГНИ! "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4