Устройство микропрограммного управления диагностированием и восстановлением цифровых систем

 

Изобретение относится к вычислительной технике и АСУ и может быть использовано для управления диагностированием и восстановлением мажоритарно-резервируемых систем, работающих в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение производительности путем обеспечения возможности параллельной реализации алгоритмов управления, диагностирования и восстановления каналов. Устройство микропрограммного управления диагностированием и восстановлением цифровых систем содержит блок микропрограммного диагностирования иупрапления, блок синхроимпульсов, шесть элементов И, первый и второй блоки элементов И, счетчик числа отказов, коммутг горы входов и рабочих выходов, блок постоянного контроля, пзеобразователь.кодов, первый и второй управляющие, суммирующий и блокирующий регистры и элемент ИЛИ, а также блок маскирования отказов, коммутатор диагностических выходов, элемент ЗИ-ИЛИ, блок сравнения, мажоритирующий узел, пять элементов ИЛИ, блок элементов ИЛИ и четыре элементе ИЛИ- НЕ. 11 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Csi)s G 06 F 11/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

В»

I» (21) 3691357/63 (22) 06.01,84 (46) 30.01.91. Бюл. М 4 (72) Н.Ф,Сидоренко, В.М.Свищ, В.С,Харченко, С.Ю.Петунин, Г.Н.Тимонькин, С.П.Кирсанов, Б.B,oñòðîóìîâ и С.Н.Ткаченко . (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 814108, кл. G 06 F 9/06, G 06 F 11/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 791044, кл. G 06 F 9/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 849892, кл, G 06 F 15/00, G 06 F 15/00. 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 972508, кл. G 06 F 9/22, G 06 F 11/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЕМ И ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ЦИФРОВЫХ

СИСТЕМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и АСУ и может быть использоИзобретение относится к вычислительной технике и АСУ и может быть использовано в качестве устройства управления диагностированием и восстановлением мажоритарно-резервируемых систем, работающих в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — повышение производительности путем обеспечения возможности параллельной реализации алгоритмов управления диагностирования и восстановления каналов.,,5U„, 1624456 А1 вано для управления диагностированием и восстановлением мажоритарно-резервируемых систем, работающих в реальном масштабе времени, Цель изобретения повышение производительности путем обеспечения возможности параллельной реализации алгоритмов управления, диагностирования и восстановления каналов.

Устройство микропрограммного управления диагностированием и восстановлением цифровых систем содержит блок микропрограммного диагностирования и управления, блок синхроимпульсов, шесть элементов И, первый и второй блокг =-лементов И, счетчик числа отказов, коммутг горы входов и рабочих выход в, блок постоянного контроля, преобразователь.кодов, первый и второй управляющие, суммирующий и блокирующий регистры и элеме .т

ИЛИ, а также блок маскирования отказов, коммутатор диагностических выходов, элемент ЗИ вЂ” ИЛИ, блок сравнения, мажоритирующий узел, пять элементов ИЛИ, блок элемснтов ИЛИ и четыре элемента ИЛИНЕ. 11 ил., 2 табл.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — блок-схема алгоритма работы устройства; на фиг.3— функциональная схема блока микропрограммного диагностирования и управления (МПДИУ); на фиг,4 — функциональная схема блока синхроимпульсов; на фиг.5 — функциональная схема блока маскирования отказов; на фиг.б- функциональная схема блока пос-оянного контроля; на фиг.7 — функциональная схема счетчика числа отказов; на фиг.8 — функциональная схема коммутатора входов; на фиг.9 — функциональная схема коммутатора диагностических выходов; на фиг.10 — функциональная схема коммутатора рабочих 6uxogn»; на фиг.,1 — функциональная схема блока элементов ИЛИ, Устройство микропрограммного управлени диагностированием и восстановлением цифровых систем (фиг,1) содержит блок

1 МПДиУ, блок? си хооимпульсов, блок 3 маскирования отказов. блок 4 п )CToAHHQf контроля, счетчик 5 числ:-: отказов, суммируют., v. регистр 6, первь;.1 управляющий регистр 7, «торой управляющий регистр 8, коммутатор 9 входов, коммутатор 10 диагностических выходов, коммутатор 11 рабочих выходов, преобразователь 12 кодов, элемен ЗИ-ИЛИ 13, блок 14 сравнения, обьект контроля и управления (ОКУ), состоящий из четырех идентичных каналов 15.1, 15.2, 15.3 и 15.4, мэжоритирующий узел 16, блокирующий регистр 17, шестой элемент И

18, первый элемент И 19, второй элемент И

20, третий 21, четвертый 22, пятый 23 элементы И, первый 24, второй 25 блоки элементов,1, второй 26. тре-ий 27 элементы

ИЛ 1, блок 28 элементов ИЛИ, пятый элемент ИЛИ 29, четвертый 30, первый 31 элементы i! ЧИ, первый 32, второй 33, третий

34, четвегтый 35 элементы ИЛИ-НЕ, Кроме того, на фиг.1 использованы следующие обозна ения: 35 — первый управля ощий вход Уст р эй". »а, 37 — первый информационный»ход ус;оойсг».". 38 — второй информационнь и B>,îä устройства, 39 — 61орой инф.эрмационный выход устройства, 40— ербь и информационнь .й выход устройства, 41 — v»ôîðüìöèî: чый выход блока 1

VПДиУ, 42 — первь.й управляющий выход блок;, 1 МПДиУ, 43 — второй управляющий выход блок,s 1 МПДиУ, 44, 45, 46 — соответствсчно петвый, второй, третий управляюL èt. 6. одь блока 2 с нхроимпульсов. 47,1, 47 2, 47.3 — сот ветственно первый. второй, трет1й информ; ио:.ные выходы блока 3 маскировачля отеч зов, 48.1, 48.2, 48.3 — соОт6Ет616ЕН»О ЧЕГ 6Ый ВтОрОй, трЕтИй уораВляющие выходbi блока 3 маскирования отказов 49,", 49.2, 49.3 — соответственно п р»ый, второй, третий выходы блока 4 постояHHc го контсол, 50, 51, 52 — соответс-.венно первый, второй, третий выходы счетчика 5 числа отказов, 53,1, 53.2, 53,3, 53.4 — co01ветственно первь й, второй, тре° ий, чет ер ый информационные выходы коммутаторэ 9 входов, 54, 55, 56, 57, 58, 59— соо:,",етственно первый вгорой, третий, четвертый. пятый, шестой информационные выходы коммутатора 11 рабочих выходов, С0.1, 60.2. 60.3 — соответственно первый, 6орэй, третий гчходч г реобраэователя 12

i5

55 кодов, 61.1, 61,2, 61.3, 61.4 — соответственно первый, второй, третий, четвертый управляющие выходы ОКУ 62.1, 62,2, 62.3, 62.4— соответственно первый, второй, третий, четвертый информационные выходы ОКУ, 63— первый управляющий вход блока 1 МПДиУ, 64 — информационный вход блока 1 МПДиУ, 65, 66 — соответственно третий и второй управляющие входы блока 1 МПДиу, 67, 68— соответственно третий и второй управляющие входы блока 2 синхроимпульсов, 69— управляющий вход блока 3 маскирования отказов, 70, 71, 72 — соответственно первый, второй, третий управляющие входы коммутатора 9 входов, 73 — второй информационный вход коммутатора 9 входов, 74— управляющий вход коммутатора 10 диагнос-гических выходов, 75, 76, 77 — соответственно третий, второй, первый управляющие входы коммутатора 11 рабочих выходов.

Блок 1 МПДиУ (фиг.3) содержит блок 78 памяти, регистр 79 адреса и регистр 80 тестов, Блок 2 синхроимпульсов (фиг,4) содержит генератор 81 синхроимпульсов, триггер

82 управления, элемент 83 задержки, элемент И 84.

Блок 3 маскирования отказов (фиг,5) содержит первый блок 85 элементов ИЛИ, первый блок 86 элементов И, второй блок 87 элементов ИЛИ, второй блок 88 элементов

И, третий блок 89 элементов ИЛИ, первый

90, второй 91 элементы И и элемент ИЛИ 92.

Кроме того, на схеме использованы обозначения: 93, 94, 95, 96, 97 и 98 — первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой информационные входы соответственно.

Блок 4 постоянного контроля (фиг.6) содержит первую 99.1, вторую 99.2, третью

99.3 схемы сравнения, первый 100.1, второй

100.2, третий 100.3 элементы И. Кроме того, на схеме использованы обозначения: первый 101.1, второй 101.2, третий 101.3 информационные входы, четвертый 102, первый

103.1, второй 103,2, третий 103.3 управляющие входы.

Счетчик 5 числа отказов (фиг.7) содержит счетчика 104, элемент ИЛИ 105 и элемент И 106, Кроме того, на схеме показан информационный вход 107.

Коммутатор 9 входов (фиг.8) содержит: первый 108.1, второй 108.2, третий 108.3, четвертый 108.4 блоки элементов И, первый

109,1, второй 109.2, третий 109.3, четвертый !

09.4 блоки элементов ИЛИ, пятый 110.1, шестой 110.2, седьмой 110.3, восьмой 110.4 блоки элементов И.

Коммутатор 10 диагностических выходов (фиг.9) содержит первый 111,1, второй

111.2, третий 111,3, четвертый 111.4 блоки

1624456

Таблица 1

55 элементов И, блок элементов ИЛИ 112, Кроме того, на схеме использованы обозначения первый 113.1, второй 113.2, третий

113,3, четвертый 113.4 информационные входы, 114 — информационный выход.

Коммутатор 11 рабочих выходов (фиг.10) содержит первый 115.1, третий 115.2, пятый

115.3, второй 116.1, четвертый 116.2, шестой 116.3 блоки элементов И. Кроме этого, на схеме показаны первый 117.1, второй

117.2, третий 117.3, четвертый 117.4 информационные входы.

Блок 28 элементов ИЛИ (фиг.11) содержит первый 118.1, второй 118.2, третий

118.3, четвертый 118.4 элементы ИЛИ. Кроме того, на схеме показаны первый 119, второй 120, третий 121, четвертый 122 информационные входы, 123 — информационный выход.

По функциональному назначению устройство можно разделить на коммутатор входов, коммутатор выходов (рабочих и диагностических), блок маскирования отказов, блок постоянного контроля, мажоритирующий узел, преобразователь кодов, устройство управления коммутатором, средства вычисления, блок синхроимпульсов, устройство блокировки рабочих выходов ОКУ, счетчик числа отказов и блок тестового диагностирования.

Устройство блокировки рабочих выходов ОКУ включает элемент И 18, блокиру ощий регистр 17 и элемент ИЛИ 30.

Средства вычисления включаю элементы ИЛИ-НЕ 32 — 35, элемент И 19, суммирующий регистр 6, блок 24 элементов И и элемент ИЛИ 27.

Рассмотрим назначение и принцип работы блока 3 маскирования отказов.

Мажоритирующий узел 16 является последним элементом, через кото1ый проходит информация. Известно, что такая схема эффективно работает при наличии двух и более исправных каналов в данн эм устройУ стае необходимо обеспечить, чтоГ,ы о о работало и при одном работоспособном канале. С этой целью введены средства маскирования отказов. фчнкция, реализуемая мажоритирующим узлом 16, имеет вид

Y = Х1Хг + Х1Хз + ХгХз, Очевидно, что для обеспечения прохождения информации только с одного канала необходимо, чтобы два оставшихся генерировали инверсные сигналы: один сигнал

const О, а другой const 1, Например, X>— исправен, Хг = О, Хз — = 1, тогда

Y = XtX2 + Х Хз+ ХгХз =- X i.

В данном случае решается задача для четырех каналов 15.1, 15.2, 15.3 и 15.4, работающих в трехканальном режиме.

Рассмотрим схему(фиг.5) блока 3 маскирования отказов.

Информация на мажоритирующий узел

16 поступает с выходов 47.1(1-й канал), 47,2 (2-ой канал) и 47.3 (3-й канал). На вход блока

85 элементов ИЛИ может поступать информация как с первого 15.1, так и с четвертого

15,4 каналов (в случае отказа первого) ОКУ.

В случае отключения (ввиду отказа) обоих каналов на выходы будут постоянно поступать нули. Следовательно, этот блок 85 элементов ИЛИ можно (в случае отказов первого и четвертого каналов) рассматривать как генератор нулей. На блок 87 элементов ИЛИ может поступать информация со второго 15.2 и четвертого 15.4 каналов

ОКУ, а также инверсная информация второго канала с блока 86 элементов И. Следовательно, в случае отказов второго и четвертого каналов блок 87 элементов ИЛИ можно рассматривать как генератор нулей.

Однако, если на все три управляющих входа блока 86 элементов И подать единичные сигналы, блок 87 элементов ИЛИ за счет инверсии const 0 в блоке 86 элементов И превратится в генератор единиц. На все уп;»авляющие в:..эды бъ ка 86,-.лементов VJ подаются т:ди ицы только I ри отказе вт рого 15., четвертого i5.4 и третьего 15.",. }:à алов ОКУ, На чпраяпл.ощие вхоль. блока 88 алеме :ов И все диницы подаются пои от:аве Tot.ãüåãо 15З и че-верткого 15.4 кана loB

ОКУ. Ниже пг. веденз .Спица, столбц. ли к -эрой я;зпяются информ:.ционные выходы блока 3, а в строках 3an саны возможные сочетания отказо» {за искпючением с.;учая, кот,п отказал три основных канала, а исп(,авен р=" ергный). Ь сждой клетке табл. запи аны состояния выходов

В случае отказов первого, второго и третьего каналов информация с четвертого канала поступает по трактам первых трех канат ов.

Для управления блоком 4 постоянного контроля служат элемент И 90, элемент И 91 и элемент ИЛИ 92. На управляющие входы

1624456

Таблица 2

001

011

001 . u1

011 этих элементов подаются сигналы об отказе слое o" и резервного каналов.

Блок 4 постоянного контроля )беспечи вает постоянное поразрядное сравнение информации, поступающей с выходов различных каналов ОКУ. В случае несравнения на выходах 49.1, 49.2, 49.3 (фиг.6) формируеся трехраэрядный код отказа (101 — отказал 1-й канал, 110 — второй и 0 11 — третий).

В том cr учае. если работоспособными остались только два канала, тэ информация, поc,:а сщая из схем 99,1, 99,2 и 99.3 с равнения, блокируется в соответствующих элемен эх И 100.1, 100.2, 100.3. В этом случае результат несравнения формируется только на одном иэ выходов 49,1, 49,2, 49.3.

Управление элементами И 100.1. 100,2 и 100.3 осуществляется блоком 3 маскирования отказов. В случае нормальной работы первых трех каналов, или при замещении одного из первых трех каналов (неисправного) исправным четвертым, на выходах элементов И 90; И 91 и ИЛИ 92 (фиг.5) формируются единичные сигналы, которые

006 . ечивают прохождение информации через все элементы И 100.1, 100.2 и 100.3. В случае отказа любых двух каналов на одном иэ элементов И 90, И 91 или ИЛИ 92 формиоуется нулевой сигнал, которыи "запирает" соответствующие ему два элемента И иэ групп .. элементов И 100,1, 100.2 и 100,3, Правило преобразования, в соответстаи с которым работает прг образователь

12 кодо, иллюстрируется табл, 2, Сигналы Yi, Yg и Уз формируются на выходах преобразователя в соответствии с логическими функциями;

У1 =- х1 ;, Y2 = Х 2ХЗ, Y3 =- X1X<, где Х1, Хг, Хз 4 Х.

Блок 1 МПДиУ осуществляет тестовое диагностирование с глубиной диагноза более высокой, чем у средств встроенного caMovQHTpoëÿ, и равной глубине диагчоза средств постоянного контроля.

Счетчик 5 числа отказов обеспечивает запоминание количества отказов, зафиксированных блоком 1 МПДиУ, Устройство блокировки срабатывает только в том случае, если на выходе элемента И 18 есть сигнал с выхода 51 счетчика 5 числа отказов (о наличии двух отказавших каналов) и поступлении сигнала с выхода элемента ИЛИ 30 (факт отказа еще одного канала), Средства вычисления обеспечивают сложение и инвертирование информации, записанной в регистрах 7 и 8. Это необходимо в случае, когда уже отказало два канала и блоком 4 постоянного контроля зафиксирован факт несравнения информации в осавшихся двух каналах. В этом случае преобразователь 12 кодов выдает код отказа любого иэ этих каналов, Осуществляется проверка этого канала. Если он оказался исправным, то средства вычисления определяют номер непроверенного канала. Например, в системе неисправны первый и четвертый каналы (в регистре 8 хранится код

1001), В результате несравнения информации 2-го и 3-го каналов на выходе преобразователя 12 кодов формируется код отказа ьторого канала 0100. Этот код переписывается в управляющий регистр 7 и организуется проверка второго канала.

Если он оказался неисправным, то он отключается, а третий канал включается в основную работу, Если же он оказался исправным, информация регистров 7 и 8 суммируется в регистре 6 — 0100 регистра 7 и 1001 регистра 8 дают код 1101. Инверсное значение этого кода (0010 — отказ 3-го канала) записывается в регистр 7 и организуется диагностирование третьего канала, Средства управления коммутаторами обеспечивают отключение отказавшихся каналов из основной работы, а подозреваемые подключают к блоку 1 МПДиУ для проверки. Функцию полного отключения выполняет управляющий регистр 8, а функцию переключения на период проверки— управляющий регистр 7. Запись номера подозреваемого в отказе канала в управляющий регистр 7 производится с помощью элемента ЗИ вЂ” ИЛИ 13. Необходимость этого элемента обусловлена тем, что преобразователь 12 кодов формирует коды с номерами отказаьших каналов. В случае отказа четвертого канала (заменяющего отказавший .-й или 2-й или 3-й канал) преобразователь

12 кодов формирует код отказа соответственно первого или второго, или третьего канала, а в регистр 7 необходимо записать код четвертого канала. Этот алгоритм реализуется следующим образом. Первым мо1624456

10 жет отказать любой из трех первых каналов

15.1, 15.2, 15,3 (4-й канал 15,4 в резерве).

Например, отказал третий канал, тогда после диагностирования и подтверждения факта отказа, его номер (код 0010) будет записан в управляющий регистр 8. После переключений его место займет четвертый канал. При отказе четвертого канала (замещающего третий) на выходе преобразователя 12 кодов сформируется код 001. Этот код будет подан на входы элемента ЗИ вЂ” ИЛИ 13.

На входе его третьего элемента И единица третьего разряда кода и единица третьего разряда с выходов управляющего регистра

8 позволяет сформировать единицу на выходе элемента ЗИ вЂ” ИЛИ 13, которая блокирует 1 — 3-й входы управляющего регистра 7 и будет записана в четвертый разряд, т.е. в регистр 7 будет записан код 0001.

Алгоритм работы устройства (фиг.2) сводится к следующему.

Когда в ОКУ исправны все четыре канала, первые три выполняют возложенные на них функции, а четвертый находится в горячем резерве. Средства встроенного самоконтроля ОКУ и средства постоянного контроля проводят постоянный контроль состояния каналов ОКУ. При ненорме одного из каналов происходит отключение подозреваемого канала из основной работы и подключение его к блоку 1 МПДиУ, который осуществляет тестирование этого канала, При этом мажоритирующий узел 16 ОГеспечивает выдачу верной информации. Г!ри норме тестирования по команде блока 1

МПДиУ проверяемый канал подключается в основную работу, а при подтверждении ненормы происходит его полное отключен, е и

ОКУ продолжает работу в трехканаль :ай структуре.

Работа ОКУ В трехканальной стаук1уре аналогична описанной выше. Г1ри отказе одного иэ каналов (и подтверждении отказа блоком МПДиУ) происходит отключение отказавшего канала, Одновременно бло 3 маскирования отказов обеспечивает блокировку части средств постоянного контроля, на которые попадает информация с отказавшего блока.

При двухканальной структуре предлагаемое устройство работает следующим обааэом.

При фиксации ненормы средствами встроенного самоконтроля ОКУ происходит отключение подозреваемого канала и его проверка. При фиксации ненормы средствами постоянного контроля происходит отключение обоих оставшихся каналов.

Проверяется первый из них (любой liа заданному алгоритму). В случае нормы проверок он включается в основную работу и происходит проверка второго канала, в случае ненормы первый канал отключается, а второй беэ проверки включается в Основную

5 работу, При норме проверок первого и второго каналов он продолжает основную работу, а при отказе второго он отключается из основной работы и схема ОКУ переходит к одноканальной структуре. При этом отклю10 чаются средства постоянного контроля, а средства маскирования отказов обеспечивают прохождение верной информации с оставшегося одного канала через мажоритирующий узел 16. Также происходит за15 грубление точности средств встроенного самоконтроля ОКУ и диагностических процедур до тай величины, при которой ОКУ еще может выполнять основные функции.

Рассмотрим принцип функционирования устройства.

Перед началом работы все элементы памяти приводятся в исходное состояние (цепи установки в исходное состояние на схеме не показаны).

В случае определения отказа средствами встраеннога самоконтроля информация а номере отказавшего канала через блок 28 элементов ИЛИ открытые элементы И 21, 22, 23 и элеме гг ИЛИ 31 погтупает, 1с входы

3р управля1П цега реги1.трэ 7. Одновременна инфар;лэция с ВЬ1ХО,О : блока 28 э i м o

ИЛИ поступает нл:>: емент ИЛ1:1 27.:.-.p. 1÷нь1Й Ги н ", с г .!, В vr«;,"1еi,1 тэ ИДЛ И 2 т4;p :!âçi.T элемент И с „оа "пе- иегя

Зк сгмым арапу,а нагаси11»аагг1п»1ль";: 1") нс",áõî ., м11гад.!:> ",11..с. Орм -акции В упРc ВЛЯ;;ЦИИ Р; ГИСТ;. /. f:-;g 1ИЧНЬ ° 1 С:1ГНаГ..-.

Выхада э ел энта ",. И " паступае- т;:,+,å на вход «лемен1В . - 3:-;.де,.:„ки (фиг.4) 11 1ака

40 2 с,1нхра11мпул ь1;ОВ. 2 ремь здДО». жки г1 э11елле>:тэ 83 зэ е,ежли . Ь1бирэегся, .одя из ьре1..ени проведения коммутации управляющил1 регистрам 7. Информация о намере канала, кптар1,1й необходима откл1о45 чит ь От ОснОВнОй pd QTht и подключить K блаку 1 МПДиу паступаст с ВыхОДОВ,правляю;цега регистра 7 >1э Вход 70 (фиг 8, ком— мутатора 9 входов, вход 74 (фи .Э) кол1мутата1,г 10 диагностических выходов и вход 76(фиг,10) коммутатора 11 рабочих выходов, После выполн",.íèÿ перекоммутации через Врел1я 1 с рабаты Ва ет три ггер 82 (фиг.4), запирая сигналом са сваего инверсного выхода элемент И 20 на время тестовога диагностирования (это необходимо для того, чтобы информация о других ат казах не была записана В уг равля ащий регистр 7}.

Своим прям..1м выходам триггер 82 абе".ïå чивэет г рохажден11е СИ 1 через элемент И

84 в блок 1 МПДиу (фиг.3, Вход 63). С прихо1624456

12 дом первого синхроимпульса начинается пр це«; тестового диагностирования, окончанл«которого определяется наличием едини ь. в поле N или Й регистра 80 тестов (фи .3), что соответствует норме или ненорме диагностирования, Рассмотрим случай нормы проверок.

Сигнал нормы поступает на R-вход регистра

7 и приводит его в исходное состояние. В реэ льтате в исхоцнсе состояние приходят и все коммутаторы, возвращая тем самым

О кУ в исходное состояние (с точки зрения структуры ОКУ). Кроме описанного, сигнал нормы поступает на К-вход три гера 82, привод его р. исходное состояние. В результате закрывается элемент И 84 (прекращается пропуск ГИ 1) и открывается элемент И 20, подготавллвая тем самым тракт к записи ин.формации î u,åäóþùeì отказе.

При появлении в одном из каналов информации, отличной от информации других двух каналов, на выходах тех схем. сравнения, куда эта (неверная) информация поступает, фо;мируются единичные сигналы.

Так., в случае искажения информации во втором канале единицы сформируются на выходах схем 99.1 и 99.2 сравнения (фиг.6), т.е, с 1.ормируется код 110. Эта информация через открыт, е элементы И 100.1, 100.2 поступит на ход преобразователя. 12 кодов, где

byдет преобразована в код 010. Этот код черо:-, аз к 2С элемен ros ИЛИ поступает на xi злемента ИЛИ 2 . Далее происходит ере оммутаць я, включение блока

". !ПДи > и Tf ñ Tèðîâ÷íèå второго канала. Расс.лотриt (н-l ример второго канала), как

,! о.,э .одлтся подключение канала на тестирование. Записе ный в управляющем р гистре 7 код 01(Л поступает через управгя !Lg! t влод (0 (фи .B} в коммутатор 9 BxQдоз Б результате .нкрывается бло: 108,2 элементов. ! и: акгывэется блок 110.2 элемгнгов И. Этот же код поступает на коммутатор 10 диагност .еских выходов (фиг.9) через вход 74 и открывает блок 111.2 эле.лен-,оВ t4. Аналоги ным образом в коммутаторе 11 рабочих выходов (фиг.10) закрывается блок 115.2 элементов И, После ггерекоммугации проходит npoi,åcñ диагностирования, Пусть в результате диагностирования выяснится факт отказа ь орого канала. Тогда aN регистра 80 тестов (фиг.3) появится единица, которая через -rемен ИЛИ 26 поступит на К-вход триггера 82 и приведет его в исходное состояние. В результате прекратится процесс диагностлрования и подготовится к работе эл мен И 20. Единица с поля Й регистра 80 тестов будет подана также на управляющий вх.>д блока 25 элементов И и на в; од счетчика )04 (Ф 1r,7). единица с выхода 50 счегчикв—

45 кодов единицы на выходах элемента ЗИ-ИЛИ 13 будет сформирована единица, которая закроет элементы И 21, И 22 и И 23, а через элемент ИЛИ 31 будет подана на вход

04, управляющего регистра 7 и записана в него с приходом синхроимпульса СИ 2 с выхода 44 блока 2 синхроимпульсов через элемент И 20. Таким образом, в управляющий регис "р 7 будет записан код 0001, что соответств, ет отказу четвертого канала

15.4. После этого по описанному алгоритму происходит отключение четвертого канала и его тестирование, В случае нормы тестирования происходит обнуление регистра 7 и схема ОКУ приводится к исходной, трехканальной структуре. При фиксации блоком 1

5 числа отказов через управляющий вход 71 (фиг.8) коммутатора 9 входов поступит на вход блока 110.4 элементов И и подключит входы четвертого канала 15,4 ОКУ. Одновременно единица, поступившая на управляющий вход блока 25 элементов И, обеспечит запись информации (код 0100) с выходов управляющего регистра 7 в управляющий регистр 8, Код, записанный в управляющий регистр 8, поступит на управляющий вход 72 (фиг.8) коммутатора 9 входов, управляющий вход 75 (фиг.10) коммутатора 11 рабочих выходов и на управляющий вход 69 (фиг.5) блока 3 маскирования отказов, В результате в коммутаторе 9 входов будет закрыт блок

110.2 элементов И (отключение входов второго канала 15.2) в коммутаторе 11 рабочих выходов будет закрыт блок 115.2 элементов

И (отключение выходов второго канала 15.2) и открыт блок 116.2 элементов И (подключение выходов четвертого канала 15.4); в блоке 3 маскирования отказов подготавливается к работе блок 86 элементов И (фиг,5).

Таким образом, выявленный отказ второго канала привел к его отключению и замене четвертым каналом, Работа устройства при наличии трех исправных каналов ОКУ аналогична описанной. Отличие имеется лишь при фиксации факта отказа и в том случае, когда отказ четвертого канала фиксируется средствами постоянного контроля. Рассмотрим этот случай. При искажении информации в четвертом канале 15.4 (замещающем второй) средства постоянного контроля блока 4 выдадут в преобразователь 12 код 110, который будет преобразован к виду 010. Этот код через блок 28 элементов ИЛИ поступит на входы элементов ИЛИ 27, И 21, И 22, И

23, ИЛИ 31 и ЗИ-ИЛИ 13. Кроме того, на других входах элемента ЗИ-ИЛИ 13 находится информация с первых трех разрядов управляющего регистра 8 — код 010. В результате наличия во вторых разрядах обоих

1624456

МПДиУ факта отказа происходит запись информации из регистра 7 в регистр 8 и запись еще одной единицы в счетчик 5 числа отказов. Появление единицы на втором выходе счетчика 5 числа отказов обеспечивает подготовку к работе элемента И 19, элемента И

18 и блока 24 элементов И. Информация с выхода управляющего регистра 8 поступает на коммутаторы 9 и 11 входов и рабочих выходов, где производится отключение отказавшего (в рассматриваемом г римере четвертого) канала, а также в блок 3 маскирования отказов, где происходит операция по маскированию отказов. В рассматриваемом примере на выходе элемента И 91 (фиг.5) формируется единица, которая поступает на инверсные входы элементов И

100.1 и 100.2 (фиг.б) и закрывает их, тем самым из блока 4 постоянного контроля через открытый элемент И 100.3 будет проходить информация о результатах сравнения первого и третьего каналов, Работа устройства с двумя исправными каналами. При несравнении информации в блоке 4 постоянного контроля преобразователь 12 кодов формирует на своих выходах код отказа одного из них, В результате на выходе элемента ИЛИ 30 формируется единица, которая через открытый элемент И 18 записывается в блокируюс;ий регисip 17.

Информация с выходов блок,1ругЕщсго регистра 17 поступает на коммутатор 11 рабо «1х выходов и отключает выходы всех каналов, Одновременно код с выхода пг еобразо(3ателя 12 кодов (в рассматриваемом пвлмерс

001) через блок 28 элементов ИЛИ ео синхроимпульсу СИ 2 записываьтся в упр; щий регистр 7. Кроме то: о, по синхроимпульсу СИ 2 происход3 т запись информации иэ управля ощих регистров 7 и

8 через элементы ИЛИ-НЕ суммиру ои регистр 6 (в рассматриваемом примере в регистр 6 записываются коды 0100- и 1001).

Таким образом, в суммируют,vn регистр 6 записывается код второго из подозреваемых в отказе каналов (в рассма. ривае 1ом примере 0010). Через вре ля г1(3о ле перекоммутации) происходит процесс тестового диагностирования, При любом исходе диагностиоования происходи r обнуление блокирую цего регистра 17.

При ненорме проверок единич ый сигнал N с выхода регистра 80 тестов обеспечивает перезапись информации из регистра

7 в регистр 8 (открывает блок 25 элементов

И) и устройство переходит в одноканальный режим работы. Кроме того, си(нал N привсдит в исходное состояние блок 2 синхрвимпульсов, а также увеличивает на единицу содержимое счегчика 5 числа отказ(в.

Сформированная таким образом единица на третьем выхсде счетчика 5 числа отказов производит отключение блока 4 постоянного контроля (вход 102, фиг.б) и переводит

5 блок 1 МПДиУ в режим работы по загрубленному алгоритму, т.е, производит изменение начального адреса программы диагностирования, Выбранная таким образом новая программа не фиксирует факта тех отказов, 10 которые не оказывают значительного влияния на основную работу ОКУ.

При норме проверок обнуляется регистр 7 и проверенный канал включается в основную работу. Одновременно с прихо15 дом синхроимпульса СИ 2 происходит перезапись информации из суммирующего регистра 6 через открытый блок 24 элемента

И, блок 28 элементов ИЛИ в управляющий регистр 7. В результате в регистрах б и 7 окажется записана одна и та же информация, которая поступает на входы блока 14 сравнения, на выходе которогосформируется единица, которая с приходом синхроимпульса CN 1 (через время, необходимое для перезаписи информации из регистра 6 в регистр 7) поступит íà R-вход суммирующего регистра 6 и приведет его в исходное состояние

После яеог б«де(псов д .н» те;т.1рова

3 е;:т(3; Ег-... п Е,igni" ваемьх .-:: ал в. Б сл чое ° iop Гс ..тировдь!1,, i. тройсть . ереР,. .", .ч:33, . :3H,.;,: 3о .«с:-еме»або,. в

СЛуЧ,.:.. -.НОРМЫ i, C;1 О,дв . O»:..;>яв,;( ка:;.вв: -с ка - .л- i е;а .3КУ будет преоб

35 ра: . :а к однокл.- .-л::Еой

В еу «(or: ..л;еужс.- . з; p.-.трзенH.,i."1и;;ре, . Pal-,: кон роля 3:pi, раух ис ер 3В Дх . .ап 2 y . ) ИНф )ПМ цИЯ Ct .Ка о ",р(t.. 1oK2Г а 3.:-.,:::i-oe ИЛИ зап ;..."". я в у, .;:!3" ющш. регистр, од:: каналье.зй .,хеме ОКУ работают тГЛ.-. Э Вь, ПЕННЫЕа СрсдСТВа (ГЕО ОПИСÇHHOму выш алг спи-: му), При этом возможно (по необходим.:,1) произв< дить с. cT(ьый контроль с меньв3ей гочность:о без учета егоростепенных огка:.ов OKV. pine обеспечения это о си(нал и Hpnvl÷i1H трех отказов си ° те мы блокирует ту часть средств встроеннor э

Са лОКОНЕРОЛЯ, КОтОРа фИКСИРУСr УКаэаНные отказы, Кроме того, этим же сиги ом, 0 обеспечиваегся выбор тестовой процедуры с меньшими диагнссеическими возможностями, Кроме îriiicBHHolo выше алгоритма утргйсi во можат работать при HPличии cvir на-,ов от внев,них систем. Для ",òoãî необходимо : Bxop 38 3Bäàòü к(;. о-каза

Ек ;3ог3;; нг, и на выходе 3Р получи = ответ,:,спраi3iiо ОHо i1ли не г, Эту возможнос1 .. можно, в,:::т,.х и. ис:еользсвать д е= прад16 раб чей проверки ОКУ. Подавая на вход 38 в любой очередности коды с l омерами каi:алов ОКУ, можно определить, в аком сос1оянии они находятся. Этот же алгоритм можно использовать и для самопроверки предлагаемого устройства, не прерывая работы ОКУ, С этой целью может быть проверен неисправный канал ОКУ. По результатам проверки (выход 39) можно судить о

pàáîToñïoñoáíàñTè предлагаемого устройс> ;за.

Форм ;ла изобретения

Уclро clno микропрограммного управления диз;ностированием л восстановление . ци,, ропых систе;, содзрж=ще» блок микропро раммногп диагностирования и управления, блок синхроимпульсов, шесть элементов И, суммирующий регистр, первый и второй блоки элементов И, счетчик юсла отказов, коммутатор входов, коммут;.тор рабочих выходов, блок постоянного контроля, преобразовагель кодов, блокирую.ций регистр, первый и второй управляющие рег; стры, первый элемент ИЛИ, и ри м выход первого элемен-а И соединен с С-входо 4 суммирующего регистра, выход

".oTo;,зуго СО»дине н с информдциОннь f4 Входом первого блэка элементов И, управляющий вход устройства соединен с первым упрчвляюи,и - входом бгока синхроимпульоор перв»,й информационный вход устройс в соединен с первым информациочным вvодом коммутатора входов, первый — четв ; т ь,й i íôoрма. ион чые выходы кпторсо соеди на н ы соотвеTcTBG H Ho c первым- гс-açpòûì информационнь.ми

s <,дал;и обье TQ контроля и управления, "ереый - атвертый информационные вь;ходы которого соединены с первым-четве1., ым информационными входами еммута-ср рабочих выходов спответств .Нно, выход блокирующего регистра соед пнен первым управляющим входом к зммутатора рабочих выходов, выход второго элемент-а И соединен с С-входом nepsoro управляь.-.;цего регистра, выход первого элел нта ИПИ соединен с первым D-входом первого управляюгцего оегистра, выход вторег,i блскэ элементов И соединен с S-ахолом вто;огс управляющего регистра, о т л и. а ю щ c ". l; 3 тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения возможности rl(=. ðàëëenüíoé реализации алгсритмов;правления, диагностирования и восстановления каналов, оно дополнительно содержит блок. маскирования отказов, коммутатор диагностических выходов. элемен-, ЗИ вЂ” ИЛ 1, блок сравнения, мажоритиг,ующий узел, второй, третий, четвертый и

55 ятый элементы ИЛИ, блок элементов ИЛИ, первый — четвертый элементы ИЛИ вЂ” НЕ, причем первый и второй управляющие выходы блока микропрограммного диагностирования и управления соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с

R-входом блокирующего регистра и вторым управляющим входом блока синхроимпульсов, первый выход блока синхроимпульсов соединен с первыми входами персого и второго элементов И, второй выход блока синхроимпульсов соединен с первым управляющим входом блока микропрограммного управления и диагностирования и с управляющим входом блока сравнения, выход которого соединен с R-e>:одом суммирующего регистра, третий выход блока синхроимпульсов соединен с вторым управляющим входом блока микропрограммного управления и диагностирования и вторым входом второго элемента И, второй информационный вход устройства соединен с первым информационным входом блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с входами третьего элемента ИЛИ, прямыми входами третьего, четвертого и пятого элементов И, первым входом первого элемента

ИЛИ и с первым, вторым и третьим информационными входами элемента ЗИ вЂ” ИЛИ, выход элемента 3И вЂ” ИЛИ соединен с втооым входом nepeoro элемента ИЛИ, инверсными входами третьего, четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторым, третьим и четверты, 0-входами первого управляющего регистра, выход nepaoro управляющего регистра соединен с информационным входом второго блока элементов И, вторым информационным входом блока сравнения, первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ вЂ” НЕ, первым управляющим входом коммутатора входов, управляющим входом коммутатора диагностических выходов и вторым управляющим входом коммутатора рабочих выходов, первый-шестой информационные выходы которого соединены соответственно с первым — шестым информационными входами блока маскирования отказов, первый, второй и третий информационные выходы блока маскирования отказов соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами

on.;êà постоянного контроля и с первым, вторым и третьим входами мажоритирующего узла. выход которого соединен с первым информационным выходом устройства, перзый, второй и третий управляющие выходы блока маскирования отказов соедине1624456

35 ны соответственно с первым, вторым и третьим управляющими входами блока постоянного контроля, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами преобразователя кодов, первый, второй и третий выходы преобразователя коров соединены с вторым информационным входом блока элементов ИЛИ и с первым, вторым и третьим входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И и вторым входом первого элемента И, выход второго управляющего регистра соединен с первым, вторым и третьим управляющими входами элемента ЗИ вЂ” ИЛИ, вторым информационным выходом устройства, первым управляющим входом блока маскирования отказов, третьим управляющим входом коммутатора рабочих выходов, третьим управляющим входом коммутатора входов и вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ вЂ” НЕ, инверсные выходы которых соединены соответственно с первым-четвертым D-еходами суммирующего регистра, выход суммирующего регистра соединен с вторым информационным входом блока сравнения, первый управляющий выход блока микропрограммного диагностирования и управления соединен с R-входом первого управляющего регистра и первым управляющим входом первого блока элементов И, выход которого соединен с третьим информационным входом блока элементов ИЛИ, второй управляющий выход блока микропрограммного диагностирования и управления соединен с управляющим входом

25 второго блока элементов И и входом счетчика числа отказов, первый управляющий выход которого соединен с третьим управляющим входом коммутатора входов, второй управляющий выход счетчика числа отказов соединен с третьим входом первого элемента И, вторым управляющим входом первого блока элементов И и вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с С-входом и с первым-четвертым 0входами блокирующего регистра, третий управляющий выход счетчика числа отказов соединен с третьим управляющим входом блока микропоограммного диагностирования и управления и управляющим входом объекта контроля и управления, первыйчетвертый управляющие выходы которого соединены с четвертым информационным входом блока элементов ИЛИ и с первымчетвертым входами пятого элемента ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ соединен с четвертым управляющим входом блока постоянного контроля, первый — четвертый информационные выходы объекта контроля и управления соединены соответственно с первым — четвертым информационными входами коммутатора диагностических выходов, выход которого соединен с информационным входам блока микропрограммного диагностирования и управления, информационный выход блока микропрограммного диагностирования и управления соединен с вторым информационным входом коммутатора входов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим управляющим входом блока синхроимпульсов, с третьим входом второго элемента И и с четвертым входом первого элемента И.

1624456

1624456 норм смуоениого не т

<инл ропя еспь нормо hpt бсю роенного соиигри,хи есть гсхь оостоюнног

«онмрогм тес хгиро- л7

6 ание есть нормо

Йсмригнноги а онихриые

ver пооювачение про5грЕнноги коноло

СхЬ

7ос лсюнни ги

i с/ню . с/ Ф

amrnwve ue иоооьреооено каноло

З-го

ВоЗ бропг схемы к игргх конольиай

crnpyrwype оас7 кг71ОуЕ с-8о канала тесрчиро6иние,/-хи ки нагю пои клочение - г.о канало гслробны

dna канопа с. и вой лючеииЕ каналаб

С. а/ тесигиро8оние а-г

«онохха лаЭключе

/ ео канопа откпьочение

ooob bu канала г те с ро6ание и с проб егг дРин канал

Олькл ачение канала тг сг гироо она ос.г.аноц

1624456

1624456

1624456

1624456

1624456 фуад.tf

Редактор А.Долинич

Заказ 191 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

119

121

122 (;.oñòàBèòåëü Н.Васильев

Техред М,Моргентал Корректор д Патай