Резервированное устройство с перестраиваемой структурой

 

!!!) 595887

Сон3з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.12.75 (2)) 23001191 18-24 с присоединением заявки ¹" (5, ) . 1. Кг!. - Н 05 К 10,100

G 06E ))ó 00

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УЛК 681.327(088,8) (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень X. 8 (45) Дата опубликования описания 09.03.78 (72) Авторы и з о бр ст с и и >!

Е. H. Мити1кин и )О. В. Трудов (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО

С ПЕРЕСТРАИВАЕ!т1ОЙ СТРУКТУРОЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматитц! и может быть использовано при построении систем повышенИОй !!age»li!OCT!I.

Известно резервированное устройство с перестраиваемой структурой (1), содержащее три резервируемых блока и три четырехвходовых мажоритарных блока, управляющие входы которых соединены с общей управляющей шиной устройства, а информационные входы — с выходами резервируемых блоков.

Его недостатки состоят в том, что оно нс обеспечивает соединение одного резервируемого блока данного яруса с тремя блоками следующего яруса и не реализует ре»си!! параллельной работы двух резервируемых блоков совместно и одного блока независимо.

Известно устройство (2), cîOä åeð»L2ùåå Л резсрвирусмых блоков, конфигуратор, и устроиство управления конфигуратором, позволяющее осуществлять любые соед;!нсш!я резервируемых блоков соседних ярусов схемы. Его недостатки состоят в отсутствии возмо кности исправления ошибок без изменения соединений В схеме и сло"кпости реал! 32цип !сонфиг3рации конфигуратора и устройства управления конфигуратором.

Наиболее близким техническим решением и данному изобретению является резервированГосударственный комитет (3) Приоритет нос устройство с персстраивасмой структурой (3), содержащсс три мажоритарных блока, три

)3сзсрвируе3!ых б. !Ока и дешифратор, входы которого соединены с Выходами регистра.

Oc«0!3!II>l3! ltc;LocT2TI o3i 11213ñ>стп0Г0 3 cTPOllc

Га ЯВЛЯСТСЯ IIС!3033!О!!НОСТЬ 003 ЩССТ13.1(IIIIB Параллельной работы двух резерв1русмых блоков совместно и одного блока сзависимо, что не позволяет при использовании такого

1стройства в система.; ооработки иифорх!ации реализовать режим поВLILI!cн ой производительности системы с сохранением высокой иадсжиост!! )3сп ения 00;I(>е Ва>1сп1!х зада 1. Нсдостатком 1;звсстного устройства являстся также и 0T! Ioc! ITC. I>II2s сложность мажорптар, ого блока.

Целью !!200)3cтсиия является уирощсi! 110 раси!прение области примспс1«пя устройства.

Указанная:!ель достигастся тем, что в рс22 зсрвированиом vcTpoйствс с персстра!итасмой

CTP 1СТУ)30!! ПС)3В!>!1! Ill>l_#_i ДСИИI! PBTÎP2 СОСДИнси с пер!Зыз!и входами мажоритарных олоков, второй Выход дсш«фратора сосдиисп со вторым входо.:; псргого мажоритарного бло25 ка, одиннадцатым ьходом второго мало)Зита)3ЯОГО 0;IOIL2 и и Я Ы3! В. Одоа! TpCTI>СГО мажор и тарного блока, третий выход дсшифратора

COC 1ИПСI; С Т! O ЧИ13! В»О, !03! ПС РВО! О 3! !1 ЖОР И

Т I PIIO! 0 ОЛО!Са. И!ССТЬI. ВХОД031 В 0)30ГО Ъ12ЖО30 ритариого олока li девятым входом треть595887

57 соединены с седьмым 30 и одиннадцатым

38 вхолахти ма?коритарного блока, а вт,тхол— с входом четвертого элемента И 58, вхолы Tlicстого элемента ИЛИ 59 соединены с вост мым

44 и одиннадцатым 38 входами мажоритарного блока, а выхо 1 — с друптм вхо7ом четвертого элемента И 58, третий вход которого сос,чинен с лсcятыхт входом 47 мажопитарного блока, выхолы всех элементов И сое,чинены со входами седьмого элемента ИЛИ 60, выход которого соединен с выходом мажоритарного блока.

Структура мажоритарных блоков 2, 3 аналоптчна структуре мажоритарного блока 1.

Устройство работает следующим образом.

На регистр 8 заносится требуемый кол режима работы устройства. В соответствии с этим колом возбу?кдается один из выходов децтифратора 7, сигнал с которого поступает на мажоритарные блоки 1, 2, 3.

Рассхтотрим возможные режимы работы устройства.

1. При мажоритарном режиме работы возбу>кден шестой выход 29 деишфратора 7, сигэ нал с которого поступает на седьмые входы

30, 31, 32 мажоритарных блоков 1, 2, 3, проходит в ка>кчом хтя>копнтарном блоке чсрсз элементы ТЛЛТ 1 52, 55, 57 и оттсрьтваст элементы 53, 56, 58 для прохождения сигналов с резервируемых блоков 4, 5, 6. На выходе каждо- 30 го мажоритарного блока реализуется ма?коритарная функция

gI — (Х4 Х. \/ Х4 Хг Х/ Х- Xf;) Ягг где ут — выходной сигнал мажоритарного блока (1 = 1, 2, 3); х4, х, Yf; — сигналы резервируемых блоког,, 4, 5, 6;

3?ст — сиптал на шестом выходе 29 лешифр атор а 7. 40

2. При возбуждении одного из выходов: второго 13, четвертого 21 или вост. мого 37 лешифраторя 7 выходной сигнал F13 выходе всех мажоритарных блоков равен выходному сигналу одного из резервируемых блоков 4, 5, б соответственно.

Действительно, при возбуждении второго выхода 13 дешифратора 7 сигнал поступает через второй вход 14 мажоритарного блока 1 на элемент ИЛИ 50, через одинна,чцатый вход 50

15 мажоритарного блока 2 — па элементы

ИЛIЛ 57, 59 и чсрез пятый вход 39 мажоритарного блока 3 — на элементы ИЛТЛ 52, 54.

Сигнал с вы.сода элемента ИЛИ 50 мажоритарного блока 1 открывает элемент И 51, пл 55 второй вход которого поступает сиптал от резервируемого блока 4 через четвертый вход

41 мажоритарного блока 1. Таким образом. выходной сигнал ма?коритарттого блока 1 61дст равен 60 ттт — Х4 Я1 3

Сигналы с выходов элементов ИЛИ 57, 59 мажоритарного блока 2 открывают элемент

И 58, на третий вход которого через десятый 65 вхол 42 мл;. op»TBpilnrn б,тока 2 поступаст

c»r»33 От рс-cpBTIrfl с".того блока 4. Вьтхолтlой с|тгтi3л мяжопнтлпного блот л 2 бу7ст равен

Рг — Л1 .1г.

Сиги",7hl с выхолов элементов ИЛТТ 52, 54 х яжоритарного олока 3 оттсрьтвлlnT эле licTTT

ТТ 53, B", третий вхол которого через вост»мой в..ол 43 мл>ког111тяпного блока 3 пост паст сиг1 .лл OT pc3c пви)1; cxiorn блока 4. Вт,1 холиотйт clll н31 мл>тсортттярт1ого блока 3 Оулст равен !

T,j, — Х4 Z„.

При возо жлсчтии восьмогn выхола 37 лсшифрлторл 7 сигнал постмилст через олиннллцл ть!й вход 38 ма жоттитя 1? НОГО блока 1 ил 3 7е;Ic«Thl ИЛИ 57. 59, тсрсз пятый вход 39 хтяжоритарного блока 2 — на элементы ИЛIЛ

52, 54 и грез тпстий вхол 40 хтяжоритярного блока 3 на элсхтснт ИЛИ 50. В этохт случае

П пи BOBTTY!Ic jc f1 è ll fc TBctlTOI 0 вы хо:13 2 1 лcшифраторл 7 сигнал через пятый вхО7 22 мяжопитлпного блока 1 поступает па элементы

ИЛИ )?, 54, через второй вхол 23 чтя>тсоритлрт:nro блок". 2 -- тта элемент !ТЛИ 50, через олтшиа.лплтьтй вхол 24 хтл>копитарного блока

3 — нл элементы ИЛТТ 57, 59. В этом случае

11, -- — т(г — — т!г Х-, 7г, Такой режттхт работы позволяст сохраиитт работоспособность YcòpnéñòB3 Ло тех пор. поT(3 исправен хотя бы о,чин рсзспттирусхтый блок.

3. При воз& ж Тс íïè первого вьтхоча лешттфратор l 7 обеcTIc швястся нсзависттмая работа резспвнр емьгх блотсов 4, 5, 6. CurIf3,7 с псрвоlо вьтхоЛя 9 Ллиис1>раторя 7 чере первые вхольт 10, 11, 12 хтажоритлрпттх блоков 1, 2, 3 поступяст на элемснттт ТТЛИ 50

В ы холные с игн л IhT м а>коритярш тх блоков F это>1 C 1Y тле о \ т p3Bllhl

171 х4 г т /г +,i "91 !/г — сг 39 °

4. При возбуждении трстьсгn 17 и,чи пятогс

25, или ссльмого 33 выхоча лешифратора "т обеспечивается независимая работа одного ш псзсрвирхcхтых блотсов тт совместная работ лвух лруп.i блоков.

СпгнаT с третьего выход,", 17 лсшттфрлтор;

7 BncTYTI3cT через третий вход 18 млжоритяр т.ого блот л 1 нл элехтснт ИЛИ 50, чспсз итс стой вхол 19 мл>тсорптарттого блокл 2 — тт э,чсхтсттт 1 ТЛИ 52 и терез лс вятьтй вхоч 21 хтлжоритарногn блока 3 — на эчсхтснт ТТЛТ.

55.

Сигнал с ттт,тхо;тл элс мента ТТЛТТ 50 ма>ко ритлпиого блокл поступлст нл вхо I элсмcí тл И 51, ил,чпугой вхол которого тспсз чст вс Отьтй гхол 41 мажоритарного блокл 1 посту пает сигнал с выхода резервируемого блок;

4. Выходной сигнал мажоритарного блока будет равен gi — — х4 ziq.

595887

Г (гиял с Вы ода э.ic?(c!TTB ИЛИ 52 мажор)!T;)p»nl0 блока 2 посту! acr иа вход эael(CTIтя И 53, ия второй гхол которого через элеи!сит ИЛИ 54 I! четверть;Й вход 45 мажоритарного блока 2 поступает с(!гнал с выхола Второго рсзергпрусмого блока 5, а иа третий вход — через вось?!Ой вход 48 мажоритарного блока 2 си!.Пяг! с Bhlxoла третьего резервируемог0 блока 6. Выхолиой сигнал мажор!:тариоВ0 6) T0 f

Гигиал с Ilhlxî IB элемента ИЛИ 55 мажоритяпного блока 3 !IncT; паст ня Bxo t элемспт>1 И,)6, па )3 000>) li .1 Г>стий Bxnды T

Второгс) 5 резс)рвирусмых блоков. Выходиой си> ия,r мажоритарного блока 3 будет равсп

7!3 — 5..".2Z) T.

При возбу>кдеиии пятого выхода 25 дсшифратора 7 с(!гиал через шестой вход 26 мажопитариого блока 1 пост3пает па эvextcIIT ИЛИ

52, чсрез,чевятый Вхо.ч 27 3(a>KopI(Tapllolo бло-! (я ".= 11(1 э чс >tc TIT ИЛИ 55 1(Icpc3 RTopnl(13xo,T

28 мажор:!тарпого блока 3 на элемент ИЛИ

50. Вьтхолньтс сигналы мажоритарных блоков будут равны

7/> .: Х)ХЗЯ2-, 7/2 — - Х>ХЗЯ23, 773 — Хз 722.

С,tr иал с седы(ого: . пода 33 дешифратора

7 поступает через девятый вхо.т 34 ма>копитяриого блока Ва э.";c>t(ltT ИЛИ 55, чс псз трстпй вход 35 ма>кот>пrB;)irnrn 6,1;>кя 2 ия элемент ИЛИ 5<) 1*. Пс)рсз i!)(стn ; пхn t 36»;,жоритариого блока 3 ия эле>t.-ит ИЛИ 52.

В это.т сл3 чае выходные сигня.чы мажоритарных блоков 61д т павпы

У1 — -ХЗХзязз> У2 — X3Z33> Уз — AC%6 зз.

Таким образом, пассмотпеииый пе>тс(!кт работы обеспечивает незав!тсттму!о пябот од(того блока и сов,тсстпу о работ лв1 x;;pxтгих блоков с обработкой их выходflblx сигналов. Это позволяет TTOBTTC(ITb ппот звочптслт.иость .стройства с сохранением BbicoKOI! иалежиости решения более важных зачяч. Тяк KBT(BhTKОПиые сигналы параллельно работающих блоков проходят чспез элемент И мажоритарного блока, то вероятность получения правильного результата равна

Р= р =2р<т„ глс t) — — ВерОЯтность испраВ((ОЙ pa60TI:i О, !nKя-, 7I!.--Вероятпость отказа блока с выдачей

ЛО?Кпой С ЛИИП!(Ы.

Если вероятность выдачи ложной с;тттшси(ll больше вероятности выдачи ложного нуля, то

P),7>. В случае обратного соотношения между вероятностями выдачи ошибок соотвстств310щим изменением кодирования вссгла мо>кио обеспечить, что более часто иска, и > 0 с нала будет соответ твовать логичсскBH c, ":m .— ца. TBKTT2t Обт)язом. при песимметричиом пскя>t(eT! (1t информации всегда )збеспечивается поо6р a60Ttr!1 !(11(1)ор3! ": >r!! rr.

Тсхиик0-экоиоми !сский эфф\ кт, )>Ол чясмый пТ 1(pl! .,ICTI(. иия )i300f)CTC!II;tl СОСТОПТ В IipOIUC)и и и рясшипси()и области ппи te»c!r;(я a стройствя зя счет Воях!0?киости исзявисизтой работы 0,(иого олокя и совместной работы лвуx

;труп)tx рс зсрви р > cxibl) 6,-< KOB.

Форму,".а пзобрстсиия

1. Резерв)31>о)3;1!!Пос x crf)n)")cTBO с пс рсстпяиВясмой структурой. солепжащс - тпи мажориТ тарных олокя. т и резерв.. ;;.С)> ых и OKа и де(цис() р атоп, ВхОль(кОтОро го co< Tl )lc)lh! с 13!>1 xo,fB3>I)l рс гист)я. О л 11 I а ю!I; с с с я Tcм, "!To, с

1Tc3hIO 3 Ц>10и)с>! Я II p яс>) )) и".и )) Я 06:1 яCTП !if>Irмсисиия (cT!>OllcT)3;!, первый(1)lfxo1 дсшифпаTn1)r) сос;тиис )! с ) Ð))Bü(>(E! Ilxn (я .!!) мя?1(опитариых блоков, второй и,тхоч д< шифратора сосЛииси со BTnphlxT входом первого мажоритарного блока, од!70)иалцатым Входом второго мажоритариого блока и пятым входом третьего мажорптарттого блока, третий Выход лсшифраторя cnez(Tиси с третьим входом ттервого . та>коритариогo блока, шестыAI Bxo;to>T второго мажоритарного блока и девятым входом третьего мажоритарного блока, четвертый выход дешифратопа соедипеп с пятым входом первого мажоритарного блока, вторым Bxoчом второго мажог) (тарио-о блока п олиииа,чцатым входом третьего, яжоритарного блока, ® TItTTr,тй в>lxo;t лстпифпатора соединен с шестым

Входом TTcpBO).n т а>коритариого блока, девяT),T3; В о:том I)Tnnr>rn 3(я?т<опитапттого блока и вторым Вxn30>(т,)cT»cro x)B>T(op!!Tap!toro блока, и(естой )3((xoTлсит!(фрятора соединенсседьмыми входами мажоритарпьтх блоков, седьмой выход лепшфратора соединен с девятым вхолом первого мажоритарного блока. третьим входом втопого 3(я>тсоритариог0 блока и шест!ям входом третьего мажорптапиого блока, восьмой Brtxnz лсшифпатопа соелиттси с один>!алцяты,r В .:о;(о и пс.рвого мяжnoi)-,япиого

Олотся пяты т В;n,"fo>t BToporo xtB жof)!)Tt) p)IOI O блотся и тпет)txt входом тг>стт.с гn мя?кот>итапного блока, первый резервируемый блок сое45 лттттеи с тствсртт-.т я Вхо,том первого мажортттяриого блока, десятым гходом второго мажоп!(тарного блока и восьмы .т Вхп.",0>t To(TT его мажоритарного блока, втопой пезепвип3<емый блок соединен с восьмым входом первого мажоритарного блока, IcTB.ðTb!31 вхоло,т второго мажоритарного блока и десятым входом третьего 3!ажор!ггариого блока, я»CTIIA резервируемый блок соелииеи (;лесяты, входом первого мя>коритариогn благия, восьмым входом второго мажоритарного блока (ствертьтм Bxn oxt третьего мажопитярттого o:тока.

2. Устройство по и. 1, отл и >r" ю !ц еся

T(. 1, чтo B кя?клом ма>ко >итариом б..оке входы первого элемента ИЛИ соединены с пер. ым. >)то).!Tx) 1> тпстьим входа ттт мя>коритариnrn б.чока, я Bblxn,z — с входом первого элемента И, второй вход которого сослппсп с четвертым входом мажоритарного блока. входы второго элемента ИЛИ соединены с пятым, 595887

10 шестым и седьмым входами мажоритарного блока, а выход — с входом второго элемента

И, входы третьего элемента ИЛИ соединены с четвертым и пятым входами мажоритарного блока, а выход с другим входом второго элемента И, третий вход которого соединен с восьмым входом мажоритарного блока, входы четвертого элемента ИЛИ соединены с седьмым и девятым входами мажоритарного блока, а выход — с входом третьего элемента И, второй и третий входы которого соединены с четвертым и десятым входами мажоритарного блока, входы пятого элемента ИЛИ соединены с седьмым и одиннадцатым входами мажоритарного блока, а выход — с входом четвертого элемента И, входы шестого элемента

ИЛИ соединены с восьмым и одиннадцатым входамп мажоритарного блока, а выход — с другим входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с десятым входом м 1жорптарного б пока, выходы всех элементов

И соединены со входами седьмого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с выходом мажоритарного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 476565, кл. G 06F 11/00, 19.01.73.

2. Байцер Б. Архитектура вычислительных комплексов, т. 1, «Мпр», М., 1974, с. 390, 15 рпс. 12 — 6.

3. Авторское свидетельство СССР Мо 413485, кл. G 06F 11/00, 17.12.71 (прототип).

59о887

Составтель Ю. Трудов

Корректоры: Н. Федорова и Л. Котова

Редактор P. Киселева

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 188/16 Изд, Уо 307 Тираж 992

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, Ж-35, 1 аушская иаб., д. 4, 5