SU1058097A1 - Устройство дл управлени режимом обмена мажоритарно-резервированной системы - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ОБМЕНА МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управл емый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев,i; соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управл емого мажоритарного блока, отлич ающеес   тем, что, с целью повьаиени  надежности, в него введены четвертый резервируемый канал,.элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулирующих воздеГ.ствий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход - с выходом суммарного сигнала ошибки управл емого мажоритарного блока, выходы - с входами резервируемых каналов и вторьам входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управл емого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запоминающего элемента и входами группы счетчиков (Л сбоев, выходы которых соединены с управл к дими входами управл емого мажоритарного блока, соответств тощий информационный вход которого соединен с выходом четвертого резервируемого блока, а выход - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом Устройства ел 00 о :. Ч

Description

Изобретение относитс  к вычислктелькоЯ технике и быть использовано дл  управлени  режимом обмена iviaxgLjy OT.qeJjbubJivm каналами резервированных систем, в частност дл  автоматизации научных исследований ,, а также з автоматизированны снстамак упраал ки  технологическими процессрми 2 микроэлектронике о

Иээеслно устройство управлени  резервирсван ок системы содержащее счетл-ок J. соединенный с дешифратором; вкмоды которого через элементы ИЛИ подсоединены к переключател ь ПЕтани  резервированнвлх блоков, злемеиШ и. ИЛИ, схемы несовпадегшй ,; эы годды резервируемых .блокои г епосредетвенно к через элеман гга ИЛИ подключены к выхо- дам схем иесовггадени , выходы которых соединены сг входами элементов И/ а вторые последних -- к шинам питани  peэapвиpye tыx блоков ,

Недостаток устройства - отключение одного из резервируемых .блоков системы при .возникновении 3 кем одиночного сбо .

Известно также устройство, содержащее дешифратор,- выходы которого соединены с входами.соответотвуквдих элемейтов ИЛИ,- а входы - с BbtxoAaiviH регистра. б.лок запрета режимов -осглена;, счетчик сбоев и блок анализа,; первый и второй входы котороз о соединены с соответствующими вьиодшпи регистра и дешифратора , а зыкоды - с первыми входами регистра, счетчика сбоев и блока, запретес1 режимов обмена второй вход блока запрета режимов обмена - ;: соответству1ош,им входом регистра.; а .гретий; четвертый и п тый зхогкл - с соотзетствующим.и выходами дешифратора 2 „

Недостатком устройстЪа  вл етс  то, что проверка работоспособности мажорнтарно-резарзирован ой системы осуществл етс  только в специальном режиме прозерк:ч, что требует отключени  из рабочего режима в результате чего снижаетс  произвдительность ci-iCTeiviEv, Кроме того, отсутствует посто нный контроль, вследствие чего возможно функционирование м,ажоритарно-резервирован ной CHCTeivSH в iM-ежпроверочном периоде при наличии неисправности , а это снижает надежность работы системьи

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее три канала управлени ,, причем в каждом канале управлени  имеетс  управл емый мажоритарный блок, соелиненный с управл емьами мажоритарными блоками других каналов,, и группу счетчиков

сбоев, запоминающие элементы и схемы сравнени  в каждом канале, входы схемы сравнени  соединены с управл емыми мажоритарными блоками, выходом управл емого мажоритарного 5 блока и первыми выходами счетчиков сбоев, вторые выходы которых через запоминающий элемент соединены соотв€;тственно с входами управл емого мажоритарного бЛока, вы0 ходы схеь(ы сравнени  подключены соответственно к входам группы счетчиков сбоев з .

Недостатком извсстнога устройства  вл е1тс  то, что неисправный

S канал вы вл етс  за два цикла

по влени  кодовых сигналов, поскольку один сбой считаетс  случайным. Така  организаци  управлени  в некоторых случа х приводит к не0 правильной передаче информации.. Например, если неисправен перВ1ай канал управлени  и он передал, будучи н«;исправным,одну кодовую ком5инацр Ю, а при передаче следую5 цэй кодовой комбинации произошел случайный сбой во втором канале управлени , то на выходе устройства мохкет поугаитьс  неправильна  информаци  Кроме того, устройство не

0 имеет средств стимул ции тестовой последовс1тельности импульсов, контроль работоспособности осуществл етс  в р€:зультате функционировани  мажоритарно-резервированной система при помощи входных кодовых комбинаций , которые могут и не содержать необходимые дл  полной проверки работоспособности сигналы. Причем устройство осуществл ет запрет информацией с отказавшим

0 каналом управлени , не замен   его дополнительны, наличие которого значительно усложнило бы конструкцию устройстЕ;а. При каждом отключении отказав 1161 го канала управлени  до5 стовернос:ть информации на выходе устройстЕ.Э понижаетс .

При угравлении сложными технологг-гческими: процессами, особенно экспериментами , и автоматизации на0 учных исследований необходима надежна  ра.бота устройств управлени  ввиду богъших временных и энергетически .х затрат на каждый эксперимент , которые усугубл ютс  возника5 квдей иногда невозможностью продолгкени  или повторного воспроизведени  исследований.

По вление в каналах управлени  ложных комбинаций сигналов приводит

„ к снижению достоверности результатов , а иногда и невозможности достижени  требуемых параметров исследуемых объектов. Поэтому важ- ным элементом процесса управлени   вл етс  своевременна  и полна  ди5 агностика устройства управлени 

по всем необходим1 1м тестовым комбинаци м в процессе работы при помщи встроенных средств стимул ции, получивших широкое распространение в тестовой аппаратуре. Это повышает надежность функционировани  всей системы за счет увеличени  безотказности и бессбойности в работе .

Цель изобретени  - повьлшение надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  режимом обмена мажоритарно-резервированной системы, содержащее управл емый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев, соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управл емого мажоритарного блока, введены четв.ертый резервируемый канал, элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулируквдих воздействий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход - с выходом суммарного сигнала ошибки управл емого мажоритарного блока, выходы - с входами резервируемых каналов и вторым входом элемента ИЛИ, выход которог соединен с входом управл емого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, вьаход которого соединен с входом запоминающего элемента и входами группы счетчиков сбоев, выходы которых соединены с управл ющими входами управл емого мажоритарного блока, соответствующий информационный вход которого соединен с высходом четвертого резевируемого блока, а выход - с вторы входом элемента И, выход которого соединен с выходом устройства.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 - схема формировател  стимулирующих воздействий; на фиг. 3 - схема управл емого мажоритарного блока.

Устройство (фиг. 1) содержит резервируемые каналы 1.1-1.4, имеющие выводы 2.1-2.4, по которым поCTynaej: входна  информаци  или тестовые комбинации с формировател  стимулирующих воздействий. На вход приход т синхронизирующие импульсы резервируемых каналов (СИК), котор также, как и синхронизирующие импульсы формировател  3 стимулирукиц воздействий (СИФ) , поступают на эл мент ИЛИ 5, выход которого соединен с управл емым мажоритарным блоком .6 и элементом НЕ 7. Управл емый мажоритарный блок 6 соединен

с формирователем 3 стимулирующих воздействий, запоминак цим элементом 8, состо щим из трех триггеров, группой счетчиков 9.1-9.3 сбоев, а также с элементом И 10. Выход 11

элемента И 10  вл етс  выходом устройства.

Формирователь 3 (фиг.2) имеет в своем составе триггер 1-2 управлени , на установочный вход S 13 кото0 рого подаетс  суммарный сигнал ошибки с управл емого мажоритарного блока б (фиг. 1). Выход триггера 12 соединен с одновибратором 14, на вход 4 которого подаютс  СИК. Вы5 ход одновибратора 14 соединен с входами 15.1-15.4 элементов И-НЕ 16.1-16.4 с открытым коллектором и входом 15.5 генератора СИФ 17. На вход 4 элемента НЕ 18 подаютс  СИК, выход элемента НЕ 18 соеди0 нен с входами 19.1-19.4 элементов И-НЕ 16.1-16.4 с открытым коллектором и входом 19.5 генератора СИФ 17. Выход 20 генератора СИФ 17 соединен

с с входом счетчика СИФ 21, вход 19.6 которого соединен с элементом НЕ Ig. Выход счетчика СИФ 21 соединен с установочным входом R триггера 12 и входом генератора 17. Выходы 2.1-2.4 элементов И-НЕ f6,l;-16,4 объ0 единены с входами 2.1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 (фиг. 1),

Управл емый мажоритарный блок 6 (фиг. 3) содержит коммутатор 22 с информационными входами 23.1-23.4

5 и управл ющими входами 23.5-23.7 и выходами 24.1-24.3, соединенными с дешифратором 25, имеющим синхронизирующий вход 26. Выходом дешифратора 25  вл етс  восьмиразр д0 на  шина 27.1-27.8, соединенна  с элементами И 28.1-28.3 и 29. На выходах 30.1-30.3 элементов И 28.128 .3 формируютс  сигналы трех ошибок в 1.1-1.3 резервируемых каналах

5 в соответствии с уравнени ми

F( аЬс 1- абс ; (1) Fj аЬс аЬс ; (2) Р, аЬс. (3) На выходе 31 элемента И 29 формируетс  уровень выходного сигна0 ла блока 6 (фиг. 1) в соответствии с уравнением

у аЬс+аЬс+аЬс+аЬс. (4) Элемент И 32 соединен с выходами 30.1-30.3 элементов И 28.1-28.3

5 и формирует на выходе суммарный сигнал ошибки Р в соответствии с уравнением

Fo FiF2- 3- (5) Процесс функционировани  уст0 ройства при управлении режимом обмена мажоритарно-резервированной системы включает работу при поступлении на входы 2.1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 информаци5 онных сигналов (режим 1) и работу .

при поступлении на выходы 2,1-2.4 резервируемых каналов 1.1-1.4 тестовых сигналов с формировател  3 (режим 3).

В режиме 1 на входы каналов 1,.1-1,4 (при этом в работе участвуют три из четырех каналов, например , 1.1-1.3) поступают информационные сигналы. При исправной работе каналов 1.1-1.3 суммарный сигнал ошибки FQ не формируетс , информаци  с выхода 31 (фиг. 3) блока 6 (фиг 1) поступает на элемент И 10 (фиг, 1), управл емую СИК. При эт.ом на выходе 11 элемента И 10 по вл етс  информационный сигнал. Если по какому-либо выходу резервируемых каналов 1,11 .3 уровень выходного сигнала не совпадает с двум  другими, то формируетс  суммарный сигнал ошибки FO в соответствии с уравнением (5) разрешающий работу формировател  3 По сигналу ошибки FN (где ,3) в резервируемом канале элемент 8 разблокировывает счетчик сбоев группы счетчиков 9.1-9.8 сбоев соответствующих каналов 1.1-1.3. На выходе элемента И 10 по вл етс  информационный сигнал, соответствующий состо нию большинства выходов каналов управлени .

При работе в режиме 2 триггер 12 (фиг. 2) находитс  с положении Включено, разреша  по окончании СИК запуск одновибратора 14, Запоминающий элемент 8 (фиг. 1) разблокировывает соответствующий счетчик сбоев группы счетчиков сбоев 9.1-9 По окончании СИК на входе 4 элемента И 10 блокируетс  и запускаетс  формирователь 3. При этом на входы /2.1-2.4 подаетс  комбинаци  ,.Все единицы, а на элемент ИЛИ 5 - первый СИФ от генератора СИФ 17 , (фиг. 2). Второй СИФ тактирует на входах 2.1-2.4 каналов СИФ 1.1-1.4 комбинацию Нее нули. По окончании второго СИФ счетчик 21 -(фиг. 2) запрещает работу генератора СИФ 17 и устанавливает триггер 12 в положение Выключено , Если на выходах 30.1-30.3 (фиг. 3) блока 6 (фиг.1) во врем  действи  СИФ не формируютс  сигналы ошибок FQ и FN , то коммутатор 22 (фиг. 3) не подключает дополнительный канал управлени  , например 1,4, а элемент 8 возвращаетс  в исходное состо ние после второго СИФ, Сбой в резервируемых каналах 1.1-1.3 в этом случае считаетс  случайным. Если во врем  действи  СИФ формируютс  сигналы ошибок FQ HpN причем номер канала совпадает с разблокированным счетчиком сбоев группы счетчиков 9.1-9.3 сбоев, то последний формируют команду , по которой происходит подклю .чение дополнительного резервируемого канала 1.4 при помощи коммутатора 22 (фиг. 3). Элемент 6 (фиг. 1), группа счетчиков 9.1-9.3 и формирователь 3 после второго СИФ возвращаютс  в исходное состо ние, а дополнительный резервируемый канал 1.4 згшимает позицию (номер) отключенного резервируемого канала, который в этом случае признаетс  неисправным.

Така  организаци  устройства дл  управлени  режимом обмена ма- . жоритарно-резервированной системы позвол ет в процессе ее эксплуатации осуществить непрерывный контроль и диагностику без подключени  дополнительных тестирующих устройств и контрольно-измерительны приборов. Описанна  организаци  режимов работы устройства накладывает определенные требовани  к длительности промежутка между СИК, заключающиес  в том, что в этот интервал времени должны уложитьс  два СИФ. Это в некоторых случа х снижает производительность устройства , В частности, при наличии одиночных сбоев, которые считаютс  случайнЕЛМИ, производительность пред лагаемого устройства зависит от частоты следовани  СИК и может быть ниже, чем у известного устройства. Дл  вы влени  неисправного канала в предлагаемом устройстве требуетс  интервал времени, равный промежутку времени между передними фронтами двух соседних СИК, а в известном усройстве к этому промежутку добавл етс  как минимум длительность СИК, а в некоторых случа х - при отсутствии соответствующей комбинации на входах каналов управлени / может потребоватьс  и несколько периодов. при работе сбоев в каналах упралени  производительность предлагаемого устройства не уступает производительности известного устройства поскольку в этом случае обмен управл ющими сигналами может производитьс  без приведенных ограничений (цепи обмена управл ющими сигналами завис т от конкретной реа.пизации, в частности от интерфейса примен ем ЭВМ,} поэтому на фиг, 1-3 эти цепи не показаны),

Формирователь 3 (фиг, 2) работае следующим образом.

Во врем  действи СИК работа формировател  3 блокируетс  по входам 19.1-19,4 (фиг. 2) элементов И-НЕ 16,1-16,4 с открытым коллектором. Триггер 12 .при подаче на установочн вход 5 сигнала ошибки FQ Формирует на выходе разрешающий потенциал, поступающий на вход одновибратора 14, который запускаетс  задним фронтом СИК, поступающим на вход 4 и через

элемент НЕ 18 на вход генератора 17 и вход счетчика 21, разреша  их работу . Дл  запуска генератора 17 необходимо также наличие высокого уровн  сигнала на входе 15.5. Первый СИФ тактирует комбинацию Все единицы на выходах 2.1-2.4, второй - Все нули. СИФ поступают на элемент ИЛИ 5 и счётчик 21, который после второго СИФ запрещает работу генератора 17 и сбрасывает по установочному входу R триггер 12. С этого момента форкмрователь 3 стимулируюцих воздействий находитс  в исходном состо нии, элементы И-НЕ 16.1-16.4 блокированы по входам 15.1-15.4, при этом к входам 2.12 .4 подан высокий импеданс.

Использование предлагаемо-го устройства позвол ет повысить надежность функционировани  мажоритарнорезервированной системы путем непрерывного автоматического контрол  и активной самодиагностики благодар  наличию встроенного формировател  стимулирующих воздействий с внутреннил контурами контрол , а также за счет автоматической перестройки , на исправные элементы .

положительный эффект достигаетс  в результате возросшей безот15 казности и бессбойности мажоритарно-резервированной систе . мы.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ’ РЕЖИМОМ ОБМЕНА МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управляемый мажоритарный блок, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих резервируемых каналов, группу счетчиков сбоев,А соединенных через запоминающий элемент с выходами сигналов ошибок управляемого мажоритарного блока, от лич ающеес я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены четвертый резервируемый канал,.элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и формирователь стимулирующих воздействий, первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, второй вход - с выходом суммарного сигнала ошибки управляемого мажоритарного блока, выходы - с входами резервируемых каналов и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управляемого мажоритарного блока и входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом запоминающего элемента и входами группы счетчиков сбоев, выходы которых соединены с управляющими входами управляемого мажоритарного блока, соответствующий информационный вход которого соединен с выходом четвертого резервируемого блока, а выход - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с выходом устройства _na SU 1058097