Устройство для управления переключением скользящего резерва

 

О П И С А Н И Е (ц)922746

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советск ни

Социалнстнческик республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0 L. 12.78 (2l ) 2690892/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет Опубликовано 23.04.82. Бюллетень Ме 15

Дата опубликования описания 26.04.82 (5!)М. Кл.

506Ð 1100

3Ьеударстоеииый комитет

СССР Н05К 10 OO

II0 делом иэобретеиий и открытий (53) УДК 62-5:

:68 1.3-19 (088.8) B. А. Забавский, В, С. Савватеев, Л. В. Король и Е. С. Горшков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ

СКОЛЬЗЯШЕГО РЕЗЕРВА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматического скользящего резервирования функционально законченных узлов радиоэлектронной аппаратуры (например вычислите5 льных устройств, передатчиков, . приемни- ков, трактов передачи данных, каналов связи и т.п.), а также для повышения эффективности их использования.

Известно устройство для управления та переключением скользящего резерва, содержащее матрицу элементов И-НЕ с числом столбцов, равным числу основных блоков и числом строк, равным числу резервных блоков, причем выходы элемен15 тов контроля каждого 1 -го основного блока через инвенторы соединены с первыми входами элементов И-НЕ соответствутошего q -го столбца матрицы, а вьтхо ды элементов контроля каждого j -го резервного блока соединены со вторыми входами элементов И-HE соответствующей )-й строки матрицы, выход каждого элемента И-НЕ матрицы соединен с соответствующим входом коммутатдра и со входами всех элементов И-НЕ 1 -й строки и 1-го столбца матрицы (11.

Недостатком устройства является неспособность при исчерпании резерва включить в работу вместо отказавших блоков свободные основные блоки, что, в итоге, понижает надежность работы этих устройств.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления переключением скользящего резерва, содержащее коммутатор, элементы контроля резервируемых блаксв, матрицу элементов И-НЕ и элементы задания режима работы резервируемых.блоков, выход каждого из которых соединен с первыми входами элементов И-НЕ I-й строки матрицы, а выход каждого из элементов контроля резервируемых блоксв соединен со вторыми входами элементов ИНЕ j -го столбца матрицы, выход каждого элемента И-HE 1-й строки и j -го столбца матрицы соединен с коммутато1

3 9227 ром и со входами. элементов И-НЕ данной

1 -й строки и данного j -го столбца ма рицы (23 . . Недостатком этого устройства являег ся неполное использование всвможностей резервированной системы; для поддержания ее работоспособности,.в частности, устройство не способно различать элементы задания режима работы по степени их важности в обеспечении работоспособности устройства и, в зависимости от степени важности, производить определенное подключение резервируемых блоков; в итоге понижается надежность устройства.

Цэль изобретения - повышение надеж- 1з ности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство для управления переключением скользящего резерва содержит коммутатор, матрицу элементов H HE, элемэн- 2р ты задания режима работы, резервируемых блоков, элементы контроля резервируемых блоков, выход каждого из которых соединен со вторыми входами элементов И-НЕ соответствующего столбца матрицы, входные элементы И-НЕ, эле менты И, ИЛИ и линии задержки, выход каждого элемента задания режима работы резервируемых блоков соединен с первым входом соответствукацего входного .элемента И-НЕ и с первыми входами элемеитов И-НЕ соответствующей строки матрицы, входы элементов И соединены с выходами входных элементов И-НЕ, выход каждого элемента И соединен с первым входом соответствующего эле35 мента ИЛИ и через линию задержки «со вторым входом элемента ИЛИ,.выход каждого элемента ИЛИ .соединен с первыми входами элементов И»НЕ соответствую4Р щей строки матрицы, выход каждого элемента И-НЕ данной строки и данного столбца соединен с коммутатором, со входом соответствующего входного элемента И-НЕ и со входом элементов ИНЕ данной строки и данного столбца

45 матрицы.

На чертеже приведена блок-схема устройства для управления переключением скользацего резерва для конкретного случая трех резервируемых блоков.

Устройство содержит коммутатор 1, элементы 2 контроля резервируемых бло-, 1 ков, матрицу 3 элементов И-НЕ, элементй. 4-6 задагия режима работы резерви. руемых блоков, входные элементы И-ЯЕ 7, И. 8, ИЛИ. 9 и л4нии 10 задержки с разным временем задержки. Выход «аждого из элемент<в 2 контроля соединен

46 4 со вторыми входами элементов И-НЕ соответствующего столбца матрицы 3. Выход каждого элемента 4-6 задания режима работы соединен с первым входом соответсз вующего вхрдного элемента И-НЕ 7, а также с первыми входаМи эжментов ИНЕ соответствующей строки матрицы 3.

Входы элементов И 8 соединены с выходами входных элементов И-НЕ 7, связанных с более приоритетными, по отношению к данному, элементами задания режима работы 4-6. Выход каждого элемента И 8 соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ 9 и со входом линии 10 задержки, выход кото рой соединен со вторым входом элемента ИЛИ 9. Выход каждого элемента

ИЛИ 9 соединен с первыми входами элементов И-HE соответствующей строки матрицы 3. Выход каждого элемента ИНЕ данной строки и данного столбца матрицы 3 соединен с коммутатором 1, со входом соответствующего входного элемента И-НЕ 7 и со входамн элементов

И-НЕ данной строки и данного столбца матрицы 3.

Устройство для управления переключением скользящего резерва работает следующим образом.

Примем, что элемент задания режима работы резервируемых блоков 4 является наибойез приоритетным. При исправности всех резервируемых блоков и отсутствии сигнала логической»1 (Pa бота ) на sbgf.oäâõ элементов задания.режима работы резервируемых.блоков 4-6, иа всех выходах элементов И-НЕ матрицы 3 и входных элементов И-HE 7 присутствуют сигналы логической "1 . От элементов контроля 2 на входы элементов

И-HE матрицы поступают сигналы логической "1" (Исщравен»), У каждого из элементов И-НЕ матрицы 3 и входных элементов И-НЕ 7 в этом случае на всех входах, кроме одного, связанного с элементами задания режима работы 4-6 присутствуют сигналы логической 1».

При появлении на выходе одного из элементов задания режима работы 4-6 сиг нала 1" (Работа ) окажется, что все входы всех элементов И-НЕ строки матрицы 3 общей с этим элементом имеют. сигналы логической»l». Элементы И-НЕ матрицы 3 стремятся сработать, но цепи взаимных запретов (выход каждого элемента И-НЕ матрицы 3 связан со входами остальных элементов -HE матрицы

3, стоящих с этим элементом в обшей строке) допускают срабатывание только

5 922 7 одного элемента И-НЕ матрицы 3. То, какой из элементов И-НЕ матрицы 3 срабатывает, определяется случайными параметрами: чувствительностью элементов, помехами в цепях, амплитудами сигналсв и т.д. После срабатывания одного из эле-. ментов И-НЕ матрицы 3 устанавливается состояние, при котором на его выходе будет присутствовать сигнал логического «0«, а на выходах элементов И-HE ma 0 рицы 3, стоящих в этой строке, появится сигнал логической 1«. При появлении сигналаа логического «0«на выходе элемента

И-НЕ матрицы 3 срабатывает исполнитель-. ное устройство коммутатора 1, включающее 15 в работу соответствующий резервируемый блок. В этом состоянии при появлении сигнала «1" (" Работа ) на выходе еще какоголибо из элементов задания режима работы

4-6 происходит автоматическое включение 20

1 в работу еще одного блока аналогичным образом. Блок, находящийся в работе, не может быть использован для подключения по этому сигналу при имеющихся свободных блоках, так как выход каждого из . 25 элементов И-HE матрицы 3 связан co . входами остальных элементов И-НЕ матрицы 3, стоящих- с этим элементом в общем столбце матрицы. Сигнал логического «0«с выхода сработавшего элемен- 30 та И-НЕ матрицы 3 запрещает сраба» тывание остальных элементов И-НЕ это го столбца матрицы 3.

Изменение сигнала логической «1 на выходе какого-либо иэ элементов задания режима работы 4-6 на сигнал логического

1 «О приводит к изменению состояния соответствующего элемента И НЕ матрицы 3, т.е. к появлению на выходе этого элемента И-НЕ матрицы 3 сигнала логичес- и кой «1 и, тем самым, к выключению блока иэ работы.

Отказ любого из резервируемых блоков сопровождается появлением на выходе соответствующего элемента контроля 2 сиг-<> нала логического «О", поступающего на . входы элементов И-НЕ,.соответствующего стада матрицы 3 и, тем самым, еслиблок находится в работе, приводит к отпусканию сработавшего элемента И-НЕ матрицы 3 и запрещает срабатывание всех элементов И-НЕ данного столбца матрицы 3. При этом происходит автоматическое замещение неисправного блока любым из свободных и исправных блоков.Если же свободных блоков нет, а есть блоки занятые менее приоритетными элементами задания режима работы 4-6, то один из них, занятый наименее при-, оритетным элементом задания режима оаботы 4-6, освободится и включится в работу вместо вышедшего иэ строя.Это происходит следующим образом. На выходе входного элемента И-НЕ 7, связанного с данным элементом задания режима работы 4-6, появится поте щиал логического "О, так как на всех его входах присутствует потенциал логической «1«.

С выхода входного элемента И-НЕ 7 потенциал логического О подается на входы элементов И 8, связанных с менее приоритетными элементами задания режима работы 4-6. На выходах элементов

И 8 появится потенциал логического «0«

Э который поступает на первые входы элементов ИЛИ 9 и, через линии 10 задержки,на вторые входы элементов ИЛИ 9.

Время задержки линий 10 задержки определяет степень рноритетности элементов задания режима работы 4-6.

Элемент задания режима работы 4-6

1 связанный с линией задержки с наименьшим временем задержки является наименее приоритетным.

На выходе элемента ИЛИ 9, связанного с наименее приоритетным элементом задания режима работы 4-6, появится потенциал логического «О«, который подается на входы элементов И-НЕ матрицы

3, стояших в обшей с этим элементом строке, что приводит к изменению состояния соответствующего элемента И-НЕ матрицы 3, т.е. к появлению на выходе этого элемента сигнала логической 1« и, тем самым, к выключению блока иэ работы. Освободившись or занятия наименее приоритетным элементом задания режима работы 4-6, этот блок занимается более приоритетным элементом задания режима работы 4-6. На выходе входного элемента И-НЕ 7, связанного с данным, более приоритетным, элементом задания режима работы 4-6, появится потенциал логической «1, свидетельствующий о занятии освобо квшегося блока " снятии требования на замещение.

Аналогично вышеописанному, устройство работает при появлении сигнала

Работа"(1 ) на выходе какого-либо элемента задания режима работы 4-6 (если данный элемент не является.наименее приоритетным) при отсутствии свободных исправных блоков. При этом освобождается резервируемый блок, занятый наименее приоритетным элементом задания режима работы 4-6.

При изменении степени приоритетности элементов задания режима работы 4-6

46

8 тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит входные элементы И-НЕ, элементы И, ИЛИ и линии задержки вьщод каждого элемента. задания реисима работы резервируемых блоков соерааеа с первым входом соответствующего входного элемента И-НЕ и с первыми входами элементов И-НЕ соответствующей строки матрицы, входы элементов И соединены с выходами входных элементos ИНЕ, выход каждого элемента И соединен с первым входом соответствующего эле мента ИЛИ и через линию задержки - со .вторым входом элемента ИЛИ, выход каждого элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов -HE соответствующей строки матрицы, выход каждого элемента

И-НЕ данной строки и данного столбца матрицы соединен с коммутатором, со входом соответствующего входного элемента И-НЕ и со входами элементов ИНЕ данной строки и данного столбца матриц ыэ

7 9227 необходимо изменить время задержки линий задержки 10 и произвести переклю- чение вькодов входных элементов И-НЕ 7

: к соответствующим входам элементов

И З. 5

Предлагаемое устройство для уп равления переключением скользящего резерва позволяет приоритетно замещать резервируемые блоки и, при отсутствии свободных резервируемых блоков, осу 1О ществляет выборочное замещение (блок занятый наименее приоритетным элементом задания режима работы освобождается и занимается более приоритетным элементом задания режиме работы), в 1 итоге повышается надежность работы устройства.

Ф ор мула изобретения 20 о

Устройство для управления переключе нием скользящего резерва, содержащее коммутатор, матрицу элементов И-НЕ, элементы задания режима работы реверви-25 руемых блоков и элементы контроля резервируемых блоков, выход каждогo as которых соединен со вторыми входами элементов И НЕ соответствукицего столбца матрицы, о т л и ч а ю щ е е с я з0

ИсточниКи информации, нринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 545985, кл. g 06 F 11/ОО, 1974,.

2. Автоюское свидетельство СССР. по заявке М 2458738/18-24, .кл. 6 06 Р 11/ОО, 1977.

ВНИИПИ Заказ 2582/64 Тираж 732 Подписное

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