RU1795461C - Трехканальное мажоритарно-резервированное устройство - Google Patents

Abstract

Использование: дл  повышени  достоверности выходных сигналов при резервировании цифровых блоков с выходным контрольным разр дом. Сущность изобретени : устройство содержит: 3 резервируемых блока 1, 3 канальных блока свертки 3, 3 канальных схемы сравнени  4, 2 мажоритарных элемента 5, 6, 1 элемент И-НЕ 7, 1 регистр 8, 2 элемента И 9, 10. 1 межканальную схему сравнени  11, 1 элемент НЕ 12, 1 мажоритарный блок 13, 1 межканальный блок свертки 14, 1 контрольный выход 15. 1-3-4-6-10-8-13-14-11-10-12-9- 15, 1-4-7-10, 1-5-11-9,6-8, 1-13. 1 ил., 1 табл.

Description

С/)

С

j ю

СП 4Ь. 0

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть применено при построении высоконадежных цифровых устройств.

Известно трехканальное мажоритарно- резервированное устройство, содержащее индикаторы отказов канала, мажоритарные элементы, подключенные через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, элемент НЕ, второй элемент ИЛИ и второй элемент НЕ к источнику входных сигналов.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что отказ двух из трех каналов приводит к полному отказу всего устройства.

Известно также трехканальное мажоритарно-резервированное устройство,содержащее в каждом канале резервируемые блоки, соединенные со входом элемента контрол  и первым входом элемента И-НЕ, вторые входы элементов И-НЕ подключены к выходу элементов контрол , а выходы элементов И-НЕ подключены к информационным входам мажоритарных элементов, управл ющие входы которых подключены к выходу элементов контрол .

Недостатком устройства  вл етс  значительное усложнение схемы (наличие элемента контрол  и усложнение мажоритарного элемента) и, как следствие, снижением надежности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  трехканальное мажоритарно-резервированное устройство, содержащее первый блок свертки , второй элемент сравнени , мажоритарный элемент контрольного разр да и в каждом канале - элемент И и второй блок свертки, входы которого поразр дно подключены к информационным выходам резервируемого блока данного канала, а выход к первому входу первого элемента сравнени  данного канала, второй вход которого подключен к выходу контрольного разр да резервируемого блока, а выход - к первому входу элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу коммутатора , а второй вход - к выходу второго элемента сравнени , первый вход которого подключен к выходу мажоритарного элемента контрольного разр да, входы которого подключены к выходам контрольных разр дов резервируемого блока каждого канала , второй вход второго элемента сравнени  подключен к выходу первого блока свертки, входы которого поразр дно подключены к выходам мажоритарного блока.

Недостаток такого устройства состоит в том, что при некоторых комбинаци х трех и более отказов на выход устройства поступает недостоверна  информаци , что сужает функциональные возможности устройства. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена блок-схема устройства .

Трехканальное мажоритарно-резервированное устройство содержит три резервируемых блока 1 с контрольным разр дом 2

по модулю, канальные блоки свертки 3, канальные схемы сравнени  4 мажоритарные элементы 5 и 6, трехвходовой элемент И-НЕ 7, регистр 8, элемент И 9, трехвходовой элемент И-10, межканальную схему сравнени 

11, элемент НЕ 12, мажоритарный блок 13, межканальный блок свертки 14, контрольный выход 15.

Мажоритарный блок 13 представл ет собой перестраиваемый мажоритар-мультиплексор , выходна  функци  которого (информационный выход устройства) определ етс  сочетанием управл ющих сигналов (таблица).

5

0

5

0

5

0

5

В качестве мажоритарного блока можно использовать серийно выпускаемые ИМС, например, 564 ИК1.

Информационные выходы резервного блока 1 в каждом канале поразр дно подключены к соответствующим входам мажоритарного 13 и к входам канального блока свертки 3. Выход контрольного разр да каждого резервного блока 1 соединен с соответствующими входами мажоритарного элемента 5 и со вторым входом соответствующей канальной схемы сравнени  4, первый вход которой соединен с выходом канального блока свертки 3. Выходы всех канальных схем сравнени  4 подключены к соответствующим входам мажоритарного элемента 6 и трехвходового элемента И-НЕ 7. Выходы канальных схем сравнени  4, второго и третьего резервных блоков 1 соединены с информационными входами регистра 8, при этом вход записи регистра 8. соединен с выходом трехвходового элемента . И 10 и входом элемента НЕ 12. Выход мажоритарного элемента 5 соединен с первым входом межканальной схемы сравнени  11, котора  вторым входом соединена с выходом межканального блока 14 свертки, а своим выходом с третьим входом трехвходового элемента И 10 и с вторым входом элемента И9, выход которого  вл етс  контрольным выходом устройства 15, а его первый вход подключен к выходу элемента НЕ 12. Выходы регистра 8 подключены к управл ющим входам мажоритарного блока 13, информационный выход которогосоеди- нен с входом межканального блока 14 свертки . Выход мажоритарного элемента 6 соединен с входом сброса регистра и первым входом трехвходового элемента И10, второй вход которого соединен с выходом трехвходового элемента И-НЕ 7.

Устройство работает следующим образом .

При исправности всех резервируемых блоков 1 на выходе всех канальных схем сравнени  4 устанавливаетс  сигнал О, по- этому на выходе мажоритарного элемента б также устанавливаетс  сигнал О, который блокирует трехвходовой элемент И10 и удерживает регистр 8 в состо нии 00, мажоритарный блок 13 работает в режиме по 2 из 3, сигналы на входах межканальнрй схемы сравнени  11 совпадают, на ее выходе удерживаетс  сигнал О, который запрещает по вление сигнала отказ на выходе устройства 15.

При неисправности одного из резервируемых блоков 1 на выходе мажоритарного элемента 6 продолжает удерживатьс  сигнал О, блокирующий регистр 8, причем на входах межканальной схемы сравнени  11 сигналы совпадают, поэтому на ее выходе удерживаетс  О, запрещающий прохождение сигнала отказ на выход 15.

При непересекающихс  (в разноименных разр дах) отказах в двух или трех резер- вируемых блоках 1 сохран етс  блокировка регистра 8 и нулевое состо ние выхода отказ устройства 15 вследствие того, что продолжаетс  совпадение входов межканальной схемы сравнени  11,

При пересекающихс  (в одноименных разр дах) отказах в двух резервных блоках

I на входах межканальной схемы сравнени 

II по вл етс  разна  информаци , на выходе схемы сравнени - 1, на выходах мажо- ритарного элемента 6 и трехвходового элемента И-НЕ 7-1, на выходе трехвходового элемента И10 формируетс  сигнал записи регистра 8, причем код на управл ющих входах мажоритарного блока 13 будет сформирован по результатам сравнени  канальной информации второго и третьего резервных блоков 1 на схемах сравнени  4 и, как следствие, мажоритарный блок 13, согласно табл. 1, перестроитс  на исправный канал. При этом О на выходе элемента НЕ 12 продолжает блокировать выдачу сигнала на выход 15 отказ устройства .

При пересекающихс  отказах в трех ре- зервируемых блоках 1 сигнал несравнени  на выходе межканальной схемы сравнени  11 не проходит через трехвходовой элемент И10, т.к. этот элемент блокируетс  нулевым выходом трехвходового элемента И-НЕ 7 (за

счет по влени  1 на выходах всех канальных схем сравнени  4. Следствием блокировки трехвходового элемента И10  вл етс  отсутствие сигнала записи Тг перестройки регистра 8, а значит сокращение режима работы дл  мажоритарного блока 13. В то же врем  сигнал несравнени  на выходе межканальной схемы сравнени  11 происходит через элемент И9 на выход 15 отказ устройства , т.к. на втором входе элемента И9 устанавливаетс  разрешающий сигнал 1 с выхода элемента НЕ 12.

Схемное решение устройства основано на использовании известных элементов, например , ИМС серии 564; 533, 583 и другие технических трудностей дл  реализации не представл ет, Технико-экономический эффект от применени  данного изобретени  состоит в повышении достоверности выдаваемой информации, в частности за счет формировани  сигнала отказ устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Трехканальное мажоритарно-резервированное устройство, содержащее мажоритарный блок, межканальный блок свертки, межканальную схему сравнени , первый мажоритарный элемент и в каждом канале - резервируемый блок, канальный блок свертки и канальную схему сравнени , информа- ционные входы мажоритарного блока соединены с информационными выходами резервируемых блоков всех каналов, а выход - с информационным выходом устройства и с входом межканального блока свертки, подключенного выходом к первому входу межканальной схемы сравнени , второй вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента, подключенного входами к выходам контрольных разр дов резервируемых блоков всех каналов, причем в каждом канале информационный выход резервируемого блока соединен с входом канального блока свертки, св занного выходом с первым входом канальной схемы сравнени , второй вход которой подключен к выходу контрольного разр да резервируемого блока данного канала, о т л и- ч а ю щ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  режима самоконтрол , в устройство введены регистр, элемент НЕ, два элемента И, элемент И-НЕ и второй мажоритарный элемент, входы которого подключены к выходам канальных схем сравнени  всех каналов и к входам элемента И-НЕ, а выход - к инверсному входу сброса регистра и к первому входу первого элемента И, вторым входом св занного с выходом элемента

   И-НЕ, третьим входом - с выходом межканальной схемы сравнени  и с первым входом второго элемента И, а выходом - с сикхровходом регистра и через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, выход которого  вл етс  контрольным выходом

   устройства, информационные входы регистра подключены к выходам канальных блоков свертки двух каналов, а выходы двух разр дов - к управл ющим входам мажоритарного блока.