Трехканальное резервированное устройство для синхронизации сигналов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, например к трехканальным резервированным устройствам для синхронизации сигналов и может быть использовано в вычислительных системах повышенной надежности. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения управляемого режима синхронизации. Управление синхронизацией обеспечивается настройкой и заданием режима работы блока микропрограммного управления обменом информации. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 06 F 11/00, 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 — (21) 4483155/24 (22) 15.09.88 (46) 30,01.92. Бюл. М 4 (72) А,И.Садовникова, П.А.Осетров, Ф.Ю.Трутце и P.À.Мухаев (53) 681.396 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 378830, кл. G 06 F 1/04, G 06 F 11/18, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 822187, кл. G 06 F 11/00, 1979. (54) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах повышенной надежности, Цель изобретения — расширение применения устройства за счет обеспечения управляемого режима синхронизации.

Управляемый режим синхронизации обеспечивает введение двухуровневой синхронизации, которая организует синхронную работу трех оконечных устройств, управляющих обьектами с большой рассинхронизацией по обмену командами и данными.

На фиг. 1 приведена функциональная схема трехканального резервированного устройства для синхронизации сигналов; на фиг. 2 — функциональная схема канала; на фиг. 3 — функциональная схема блока управ ления синхронизацией; на фиг. 4 — функциональная схема блока управления режимом работы; на фиг. 5 — функциональная схема микропрограммного управления обменом информации; на фиг. 6 — структурная схема

0еэервированной системы.

„„SU „„1709316 А1 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, например к -трехканальным резервированным устройствам для синхронизации сигналов и может быть использовано в вычислительных системах повышенной надежности. Цель изобретения — расширение области применения. устройства за счет обеспечения управляемого режима синхронизации. Управление синхронизацией обеспечивается настройкой и заданием режима работы блока микропрограммного управления обменом информации, 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

Схема устройства (фиг.1) содержит-.одношинные каналы 1 — 3, каждый из каналов (фиг.2) содержит триггеры 4 записи и 5 хранения информации, с первого по четвертый элементы И 6 — 9, первый элемент ИЛИ 10, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 11, с второго по шестой элементы ИЛИ 12-16, первый и второй коммутаторы 17 — 18, с первого по седьмой триг- С) геры переключения 19 — 25, блок 26 0 управления синхронизацией, блок 27 управления режимом работы, блок 28 микропрограммного управления обменом информации 28, первый и второй счетчики 29-30, первый и второй дешифраторы 31 — 32, Блок 26 управления синхронизацией (фиг.3) содержит с первого по шестой триггеры 33 — 38, с первого по третий элементы

ИЛИ 39 — 41, первый и второй элементы И

42 — 43 и коммутатор 44, выполненный на элементе 2 И-ИЛИ с выходом 45.

Блок 27 управления режимом работы (фиг.4} содержит триггер 46 фиксации, триггер 47 разрешения, счетчик 48, с первог{цю

1709316

4 на фиг. 2,46 и 47 на фиг. 4 и 33, 35,34 на фиг, 3 устанавливаются в "О" состояние. По микрокоманде "Синхронизация по таймеру" 78 устанавливаются в единичное состояние пятый элементы ИЛИ 49-53 и с первого по третий элементы И 54-56.

Блок микропрограммного управления обменом информации (фиг,5) содержит блок

57 коммутации, блок 58 регистров, регистр

59 обмена, регистр 60 маски, генератор 61 импульсов, блок 62 синхронизации, память

63, блок 64 дешифрации микрокоманд, формирователь 65 приращения адреса, блок 66 задания временных интервалов, приоритетный блок 67, триггер 68 режима, формирователь 69 сигналов управления, счетчик 70, формирователь 71 сигналов состояния, регистр 72 управления, блок 73 суммирования, регистр 74 команд, регистр 75 управления обменом.

Позициями 76 — 105 обозначены входы и выходы блоков устройства. Гибкая синхронизация обеспечивает системе скоординированное управление . действиями подсистемы и синхронный обмен информацией с конечными устройствами, широкий свободный выбор терминалов, использова.— ние одних и тех же тестов для работы ЭВМ в резервированной системе. В резервиро- 2 ванной системе три ЭВМ работают асинхронно, рассинхрониэация может. быть произвольной. Определив рассинхронизацию системы, необходимо записать константу, определяющую время рассинхрониэации в обратном коде в блок задания временных интервалов 66, для чего по информационному входу-выходу из ЭВМ должен поступить адрес счетчика таймера, который по сигналу "Разрешение выдачи информации" и "Синхровход" (СИ) принимается в блок 57 коммутации. Блок коммутации формирует сигнал, разрешающий прием информации блоку бб задания временных интервалов, поступающий по управляющей шине. Блок 62 синхронизации по второму сигналу "Синхровхад" формирует сигнал, разрешающий прием информации с информационного входа-выхода в блок бб задания временных интервалов.

Каждая ЭВМ формирует команду обращения к своему блоку управления обменом информации несинхронно с другими ЭВМ.

Блок микропрограммного управления обменом информации, получив команду, начинает выполнять микропрограмму, в начале которой выполняется микрокомачда "Сихронизация по таймеру", благодаря которой во всех трех блоках микропрограммного управления обменом информации работа микропрограммного управления абонентом начинает выполняться одновременно.

Перед началом работы из ЭВМ поступает сигнал начальной установки "НУ", по котриггер 4 записи и триггер 5 хранения и формируется сигнал "Начало синхронизации". Одновременно в блоке управления синхронизацией срабатывает элемент ИЛИ

41, устанавливая триггер 33 в "О" состояние (признак синхронизации по таймеру).

При поступлении сигналов "Фиксация каналов" от второго или третьего канала устанавливаются в "1" триггеры 21 или 22, а затем через элементы ИЛИ 14, 15 устанавливаются триггеры 19 или 20 переключения соответственно, При совпадении сигналов фиксации канала из 2 каналов срабатывают элементы И 6 или 7, устанавливая триггер 24 или триггер 25 переключения в "1" состояние, а на элементе ИЛИ 16 формируется сигнал "Стр б", устанавливающий триггер

35 в " 1" состоя н ие.

При одновременном поступлении сигналов "фиксация каналов" от второго и третьего каналов устанавливаются в "1" состояние триггеры 21 и 22 переключения, а затем через элементы ИЛИ 14 и 15 устанавливаются триггеры 21 и 20 переключения.

После чего срабатывает первый элемент и коммутатор 17, устанавливая в блоке управления режимом работы через элемент ИЛИ

50 в "1" триггер 47, разрешая работу счетчи30 ку 48. Одновременно срабатывают элементы ИЛИ 51 и И 58, формируя сигнал "Строб"

92 и "Синхронизация обмена" 91 для дальнейшего выполнения микропрограммы в блоке 28 микропрограммного управления обменом информации. Устанавливается B "1" состояние триггер 46, формируя через элементы И 54 и

ИЛИ 49 сигнал 89 "Окончание синхронизации", По второму импульсу со счетчика 48 через элемент ИЛИ 53 устатавливается в "0" . триггер 46.

Если один из каналов не сформировал сигнал "Фиксация каналов", то по импульсу

82 "Таймер" переполнения с таймера блока

28 микропрограммного управления обменом информации срабатывает коммутатор

18. формируя сигнал 89 через элемент ИЛИ

49 блока управления режимом работы

"Окончание синхронизации".

По сигналу 89 "Окончание синхронизации" устанавливается в "0" состояние триг50 гер записи 4. По сигналам "Сброс фиксации канала" от других каналов устанавливаются в "0" состояние триггеры 21 и 22 переключения, после чего на выходе элемента ИЛИ 11 появляется "1" и через элемент ИЛИ 12 торому триггеры 5,19,20,21,22,4,23,24 и 25 триггеры 5, 19, 20 устанавливаются в "0". B

1709316 этом случае два блока микропрограммного ка 48, по третьему импульсу со счетчика управления обменом информации из трех срабатывают элементы И 56, ИЛИ 52 и выприступят к работе. полняется сброс триггеров 24, 25, 5, 19 и 20, Таким образом осуществляется первый Если в течение заданного, интервала уровень синхронизации. 5 времени сигнал начало синхронизации от

Для выполнения второго уровня синх- третьего канала не приходит, то в момент .ронизации на выдачу информации блок мик-. окончания этого интервала срабатываетдеропрограммного управления обменом шифратор 31 и коммутатор 18, формирует информации формирует микрокоманду уп- импульс "Окончание синхронизации", а заравления управление переключением, по 10 тем выполняется сброс триггеров. которой устанавливаются в "1" состояние Если в течение следующего выбранного триггеры 4 записи, 5 хранения и триггеры интервала времени после запуска счетчика

33, 34 блока управления синхронизацией и 30 ни от одного из каналов не поступили формируетоя сигнал "Начало синхрониза- сигналы начала синхронизации, то по оконции" на двух других блока микропрограмм- 15 чании этого интервала на триггере 23 форного управления обменом информации и мируется сигнал, блокирующий формиро-. через элемент И 43 запускается счетчик 30 вание признака синхронизации и сигнал на 3,5 мкс, после прихода сигнала "Фикса- строб. ция канала" от любого другого канала сра- Для универсальности в трехканальном батывает триггер 21 или 22 переключения, а 20 резервированном устройстве для синхронизатем триггер 19 или 20 переключения, фор- зации сигналов предусмотрена возможмируя на элементах И 16 или И 7 и ИЛИ 16 но сть работы в дублированной или сигнал, устанавливающий в "1" состояние одиночной системе. триггер 35, который блокирует работу счет- При работе в дублированной системе из чика 30 на 2,5 мкс и запускает по переднему 25; блока микропрограммного управления обфронту счетчик 29 на 1,75 мкс. меном информации поступает сигнал "УпВремя работы счетчиков29и 30опреде- равление режимом" (первый разряд ляется временными параметрами входных регистра управления), по которому сигнал сигналов, доспустим временем рассинхро- синхронизации из второго канала с триггера низации по каналам входных сигналов и 30 21 переключения поступаетчерезэлементы максимальным временем, отводимым на И 8 и ИЛИ 15, устанавливая триггер 20 песинхрониэацию при выдаче. Формирова- реключения в "1". Формирование сигналов ние временного интервала 1,75 мкс на счет- синхронизации выполняется выше описанчике 29 выполняется с помощью схемы ным образом, Если сигнал синхронизации парафазной привязки на элементах 36,.37, 35 приходит из третьего канала с триггера 22, 44. На выходе элемента И 42 устанавлива- то через элементы И 9 и ИЛИ 14 устанавлиется "0". уровень, который разрешает работу вается в "1" состояние триггер 19 переклюсхемы парафазной привязки. чения формирование сигналов синхрониЕсли время установки триггера 35 в "1" зации выполняется аналогично. состояние совпадает с приходом импульса 40 При работе в одиночной системе из блотактовойчастоты,устанавливается в "1" со- ка микропрограммного управления обместояние триггер 37, разрешая формирова- ном информации поступает сигнал ние тактовой частоты на выходе 99 элемента коммутации (второй разряд регистра управ2И-ИЛИ 44 во время паузы входной такто- . ления), по которому при наличии " 1" с тригвойчастоты, Есливремяустановкитриггера 45 гера 5 срабатывает коммутатор 17, сразу

35 в "1" состояние совпадает с паузой так- формируя сигнал синхронизации от трех катовой частоты, по по переднему фронту так- налов, формирование сигналов синхронизатовой частоты устанавливается в "1" ции выполняетсяаналогичноописанному. состояние триггер 36, разрешая формиро- В резервированных системах 3ВМ, равание тактовой частоты на выходе 99 эле- 50, ботающих по одинаковым программам,долмента 2И-ИЛИ 44 во время тактовой жны выполняться одновременно одни и те частоты. же действия, Поэтому необходим обмен инПосле прихода сигнала "Начало синхро- формацией, позволяющий им синхронизинизации" иэ третьего канала срабатывает ровать выполнение программ. коммутатор 17, формирующий сигнал, по 55 ПерекрестнаяпроверкаЗВМдругдруга которому вырабатываются импульсы "Синх- . при обмене информацией по каналам меж- ронизация обмена" "Строб" и "Окончание машинной связи позволяет обнаружить отсийхрониэации.", поступающий на два других казавшую ЭВМ и удалить ее из системы. канала. Одновременно устанавливается в Так каккаждая 3ВМ работаетотсвоего

"1" триггер 47, разрешающий работу счетчи- собственного генератора, то добиться абсо1709316

55 лютно синхронной работы или работы с малой рассинхронизацией невозможно, ЭВМ .может неодновременно выйти на обмен информацией с объектами, обмен может быть прерван процедурой прямого доступа, но обмен с объектами должен оставаться синхронным.

За счет введения двухуровневой синхронизации предлагаемое устройство позволяет обеспечить синхронную работу трех оконечных устройств, управляющих объектами с большой рассинхронизацией по обмену командами и данными, Формула изобретения

1. Трехканальное резервированное устройство для синхронизации сигналов, содержащее в каждом канале триггеры записи и хранения, с первого по четвертый элементы И и первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения управляемого режима синхронизации, в каждый канал первый и второй коммутаторы, с первого по седьмой триггеры переключения, блок микропрограммного управления обменом информации, блок управления синхронизацией, блок управления режимом работы, первый и второй счетчики, дешифраторы, элемент ИЛИ-HE и с второго по шестой элементы ИЛИ, причем в каждом канале выход "Начало синхронизации". канала соединен с выходом элемента

ИЛИ и с входом установки триггера записи, прямой выход. которого подключен к входу установки триггера хранения и первому входу элемента ИЛИ-НЕ, связанного выходом с первым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого подсоединен к входам сброса первого и второго. триггеров переключения и триггера хранения, подсоединенного прямым выходом к первым входам первого и второго элементов И и к первому и второму управляющим входам первого коммутатора, выход которого подключен к входам управления фиксацией блока управления синхронизацией и блока управления режимом работы, входы начальной установки которых и входы сброса триггера записи и третьего — пятого триггеров переключения подключены к выходу начальной установки блока микропрограммного управления обменом информации, тактовый выход которого подключен к одноименным входам блока управления синхронизацией и блока управления режимом работы. Выход таймера — к первому информационному входу второго коммутатора, выход управления режимом — к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход коммутации блока микропрограммного управления об5

45 меном информации — к второму управляющему входу первого коммутатора. выход управления переключением — к первому входу первого элемента ИЛИ и к одноименному входу блока управления синхронизацией, входы строба и синхронизации обмена — к одноименным выходам блока управления режимом работы, а выход микрокоманды синхронизации блока микропрограммного управления обменом информаций подключен к одноименному входу блока управления синхронизацией и второму входу первого элемента ИЛИ, информационный

ВХОД-ВЫХОД И ВХОД-ВЫХОД МИКРОКОМЭНДЫ блока микропрограммного управления обменом информации являются одноименными входами-выходами канала, синхровход, входы разрешения выдачи информации. начальной установки и выбора режима которого являются одноименными входами блока микропрограммного управления обменом информации, групповой управляющий выход которого является одноименным групповым выходом данного канала, выход сийхронизации блока управления синхронизацией подключен к счетному входу первого счетчика, вход сброса которого и первый вход третьего элемента ИЛИ подключены к выходу установки блока управления синхронизацией, выход рассогласования которого соединен со счетным Входом второго счетчика, а первый и второй выходы управления коммутацией подключены к Одноименным управляющим входам второго коммутатора. второй информационный вход которого является первым выходом дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами фиксации и сброса фиксации:блока управления синхронизацией, вход строба которого подключен к выходу шестого эле-мента ИЛИ, выход окончания синхронизации блока управления режимом работы является одноименным выходом устройства и подключен к первому входу сброса триггера записи, выход установки блока управления режимом работы подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и входам сброса шестого и седьмого триггеров переключения, выходы которых соединены с первым и вторым входами управления блока управления режимом работы, вход управления стробом которого соединен с выходом пятого триггера переключения и второго входа третьего элемента ИЛИ. а вход окончания синхронизации — с выходом второго коммутатора, информационные выходы первого и второго счетчиков соединены с информационными входами одноименных дешифраторов, выход третьего элемента ИЛИ

1709316

10 подключен к входу сброса второго. счетчика, а выход второго дешифратора соединен с входом установки пятого триггера переключения, первый и второй входы фиксации канала подключены к входам установки третьего и четвертого триггеров переключения, входы сброса которых являются входами сброса. фиксации канала, выход третьего триггера переключения соединен с первыми входами элемента ИЛИ-НЕ и четвертого элемента ИЛИ, вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход четвертого триггера переключения подключен к вторым входам элемента ИЛИ-НЕ, пятого элемента.ИЛИ и Третьего элемента

И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выходы четвертого и пятого элементов ИЛИ подключены к установочным входам первого и второго триггеров переключения соответственно, выход первого триггера переключения — к второму информационному входу первого коммутатора и второму входу nepsoro элемента И, выход второго триггера переключения — к третьему информационному входу первого коммутатора и второму входу второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу седьмого триггера переключения и первому sxoду шестого элемента ИЛИ, второй вход которого и счетный вход шестого триггера переключения соединены с выходом первого элемента И.

2.,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления синхронизацией, содержит первый — шестой триггеры, первый — третий элементы ИЛИ, первый и второй элементы И и коммутатор, выход которого является выходом синхронизации блока,.а первый и второй информационные входы соединены соответственно с прямыми выходами четвертого и пятого триггеров, инверсные выходы которых соединены с информационными входами соответственно пятого и четвертого триггеров, входы сброса которых подключены к выходу первого эле . мента И, первый и второй входы соединены с прямыми выходами первого и третьего триггеров, тактовый вход блока соединен с первым входом второго элемента И, входами синхронизации четвертого и пятого три ггеров и входом управления коммутатора, вход начальной установки блока — с первыми входами первого — третьего элементов

ИЛИ. выходы которых подключены к входам сброса одноименных триггеров, причем вход установки nepaoro триггера является входом стробирования блока, а инверсный

15 го элемента ИЛИ подключен к выходу шестого триггера, счетный вход и вход сброса которого являются соответственно входом сброса фиксации и входом фиксации блока.

20 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е25 к выходу пятого элемента ИЛИ, а выход — к

30 первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом

50 счетчика.

10 выход соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого является выходом рассогласования блока, вход управления переключением блока соединен с установочными входами второго и третьего триггеров, причем прямой и инверсный выходы третьего триггера являются соответст-. венно первым и вторым выходами управления коммутацией блока, а выход, второго триггера — выходом установки блока и соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входы управления фиксацией и микрокоманды синхронизации блока соединены с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, причем третий вход второс я тем, что блок управления режимом работы содержит триггер фиксации, триггер разрешения, счетчик, первый — пятый элементы ИЛИ и первый — третий. элементы И, причем вход управления фиксацией блока соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и установочным входом триггера фиксации, вход сброса которого подключен счетчика, а выход — с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход и выход которого являются соответственно входом и выходом окончания синхронизации блока управления режимом работы, вход управления стробом которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соответственно являются выходом строба и выходом синхронизации обмена блока, вход начальной установки блока соединен с.входом сброса триггера разрешения, первыми входами четвертого и пятого элементов ИЛ И, тактовый вход блока соединен с входом синхронизации триггера разрешения и счетным входом счетчика. выходы которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого является выходом установки блока, первый и второй входы управления блока управления режимом работы соединены соответственно с вторым и третьим входами второго элемента ИЛ И, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И и информационным входам триггера разрешения, инверсный выход которого подключен к входу сброса

1709316

1709316

1709316

1709316

Составитель Н.Парамонов

Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 426 Тираж Подписное

ВНИИПО 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