Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

 

Изобретение относится к области вычислительной и импульсной техники и может быть использовано при построении резервированных систем с асинхронным поступлением входных сигналов. Цель изобретения .- повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блоке. Устройство содержит резервируемые блоки, первые и вторые триггеры, элементы совпадения,. переключатели, мажоритарные элементы и элементы задержки. Цель изобретения достигается за счет того, чтоприодиночном отказе на входах мажоритарных . элементов присутствует комбинация: 1, О, импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков если отсутствие входного импульса вызвано самоустраняющимся отказом (сбоем) . а последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановление работы устройства по принципу голосования два из трех. 2 ил., 1 табл. (Л §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3735316/24-24 (22) 29.04.84 (46) 30.03". 86. Бюл. Ф 12 (72) Л,П. Самарская (53) 681.325.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 622210, кл . С 06 F 11/00, 1977, Авторское свидетельство СССР

Ф 1001478, кл. Н 05 К 10/00, 1982.

Пакулов Н.И. и др. Мажоритарный принцип построения надежных узлов и устройств ЦВМ.М: Советское радио, 1975, с. 152, рис. 3.2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО

ВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области вычислительной и импульсной техники и может быть использовано при построении резервированных систем с асинхронным поступлением входных сигналов.

„„SU„„ I 221771 А g ф Н 05 К 10/00, G 06 F 11/18

Цель изобретения .— повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блоке ° Устройство содержит резервируемые блоки, первые и вторые триггеры, элементы совпадения,. переключатели, мажоритарные элементы и элементы задержки, Цель изобретения достигается за счет того, что при одиночном отказе на входах мажоритарных элементов присутствует комбинация:

"1", "0™,.импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков; если отсутствие входного импульса вызвано самоустраняющимся отказом (сбоем) . 9 а последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановле..ие работы устрой- С

II ства по принципу голосования два из трех". 2 ил,, 1 табл.

С f221771

S0

Изобретение относится к вычислитеЛьной и импульсной технике и может быть использовано при построении резервированных систем .с асинхронным поступлением входных сигналов.

Цель изобретения †.повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блоке.

На фиг..1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит из каналов 1-3

ы содержит резервируемые блоки 4-6, первые триггеры 7-9, вторые триггеры

10-12, элементы 13-15 совпадения, переключатели 16-18, мажоритарные элементы 19-21, элементы 22-24 задержки и выходные шины 25-27, Принудительная установка в состояние логической "1" триггера 7(8, 9) происходит при воздействии на его установочный вход уровня логической

"1", а триггера 10(11,12) — привоздействии на его установочный вход уровня логического "0". Переключение в состояние "0" триггера 7(8, 9) осуществляется с приходом íà его вход синхронизации фронта импульса, а триггера 10(11, 12) — с приходом спада импульса.

На фиг. 1 у переключателей 16-18 выделены верхние три входа — информационные, и нижние три входа — управляющие, Переключатель реализует следующие логические функции: д, = а, г, гз; д = а . г, г„1 д; — а г1 г гДе Д ю Д2 Дз сигналы на выхоДах переключателя 16(17, 18); а,, а, а ™ сигналы с выходов резервируемых бло" ков 4-6; г,, г, гз — сигнал с выходов элементов 13-15 совпадения.

Переключатели 16-18 могут быть реализованы на элементах И-НЕ,ИЛИ-НЕ, а также на коммутационных элементах.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: а — сигналы на выходах резервируемых блоков 4-6; б — сигналы на выходах триггеров 7-9; в — сигналы на выходах триггеров 10-12; r— сигналы на выходах элементов 13"15 совпадения, д — сигналы на выходах переключателей 16-18 (входах мажоритарных 19-21), л — сигналы на выходах элементов 22-24 задержки, к сигналы на выходах мажоритарных элементов 19" 21.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда все резервируемые блоки 4-6 исправны, т.е. на выходах формируются прямоугольные импульсы длительностью о .с периодом Т. Сигналы в разных каналах могут быть сдвинуты относительно друг друга на величину и ьо (фиг. 2а).

При включении устройства на выходах резервируемых блоков 4-6 устанавливается уровень "0", который,. воздействуя на установочные входы триггеров 10-12, устанавливает их в состояние "1" (фиг. 2б). При формировании импульса на выходах блоков

4-6 присутствует уровень "1", который устанавливает в состояние "1" триггеры 7-9 (фиг. 2в). Сигналы логической "1" с триггера 7(8, 9) и триггера 10(11,12) поступают на входы элемента 13 совпадения (14, 15) и на его выходе также появляется уровень "1".

Таким образом, на управляющих входах переключателей 16-18 присутствует комбинация сигналов "111", которая не влияет на прохождение импульсов, поступающих на информационные входы переключателей 16-18 с выходов резервируемых блоков 4-6 на входы мажоритарных элементов 19-21.. Мажоритарные элементы 19(20, 21) осуществляют выборку входных сигналов по принципу "2 из 3". Сформированные импульсы поступают на выходные шины

25(26, 27) устройства и на входы элементов 22(23, 24) задержки, которые обеспечивают задержку импульсов на величину ñ » удовлетворяющую услоВию 4 (б, р1 (Ь(°

Сигнал с выхода элемента 22(23,24) задержки поступает на синхронизирующие входы триггеров 7(8, 9) и 10(11, 12), но переключения указанных триггеров не происходит, так как на установочных входах обоих триггеров присутствуют сигналы принудительной установки. Так как состояние триггеров не меняется, то сохраняется уровень "1" и на выходе элементов 13(14, 15) совпадения, который сигнализирует об отсуствии неисправности в канале.

Рассмотрим случай, когда в одном из резервируемых блоков, например в блоке 5, произошел отказ, т.е. на выходах этого блока импульсы отсутствуют. Первый импульс, появившийся

1221771

it1 1 111

Импульсный сигИмпульс- Импульсный сиг- ный сигнал с блока 6 нал с нал с блока 4 блока 5

".0"

"1,0 1" после отказа блока 5 на выходах блоков 6 и 7, пройдя через переключатель 17, мажоритарный элемент 20, элемент 23 задержки поступает на синхронизирующие входы триггеров 8 и

11 и устанавливает один из триггеров в состояние "0". Причем, если на прямом выходе неисправного блока 5 пос.тоянно присутствует логический "0", то в состояние "0" перебрасывается триггер 8, а если присутствует "1", то в состояние "0" перебрасывается триггер 11.

Таким образом, в отказавшем канале на одном из входов элемента 14 совпадения устанавливается уровень логического "0", на выходе элемента

14 совпадения также появляется нулевой уровень, сигнализирующий о.наличии ошибки в данном канале (фиг.2) .

При этом на управляющих входах переключателей 16-18 присутствует комбинация логических сигналов "101".

В соответствии с ней происходит установка: уровня "0" — на выходах соответствующих отказавшему (второму) каналу, уровня "1" — на выходах, соответствующих исправному каналу. На выходы переключателей 16-18, соответствующие исправному первому каналу проходят импульсы с выхода резервируемого блока 4. В таблице указаны комбинации сигналов на управляющих входах переключателей 16-18 и соответствующие им сигналы на их выходах.

При отказе одногс канала на входах мажоритарных элементов 19-21 присутствует комбинация " 1",."0", импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков. Тем самым устройство переходит на режим работы с оцним каналом, что повышает надежность его функционирования после первого отказа.

В случае, если отсуствие импульса на выходе резерйируемого блока 5 вызвано сбоем (самоустраняющимся отказом) и последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановление работы устройства по принципу голосования с выборкой 2" из 3" (см. фиг. 2).

Предлагаемое устройство характе1О ризуется высокой достоверностью конт.роля при асинхронности еигналов с выходов резервируемых блоков как при возникновении отказа, так и в случае сбоя при отказе одного из резервных

15 каналов устройство производит перестройку на работу с одним исправным блоком, что обеспечивает его высокую надежность.

Формула изобретения

Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов содержаф щее в каждом из каналов резервируемый блок, переключатель и мажоритарный.элемент, выход которого соединен с выходом данного канала, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения и упрощения устройства, в каждый канал введены элемент задержки, элемент совпадения и первый и второй триггеры, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента совпадения, установочные входы триггеров подключены к выходу резервируемого блока, а синхронизи35 рующие входы — к выходу элемента задержки, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, входы последнего подключены к выхоДам переключателя данного канала, причем

4О информационные входы переключателей во всех каналах соединены с выходами всех резервируемых блоков, а управляют щие входы — с выходами элементов сов. падения всех каналов.

1г21П1

:Продолжение таблицы

«1"

Импульс- "О" ный сиг«1t нал с блока 5

Импульсный сигнал с блока 6

1221771 а, г, gs

Og д, К

Составитель В. Максимов

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

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