SU1134943A1 - Устройство дл функционального контрол вычислительных машин - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН, содержащее группу сумматоров по модулю два счетчик импульсов, генератор импульсов., триггер, п1вреключатель , отличающеес  тем, ЧТО, с целью повьшени  достоверности работы, оно дополнительно содержит : первую и вторую группы элементов И третий,, четвертый и п тый элементы И, шестую группу элементов И, элементы НЕ, первый,.второй и третий элементы ИЛИ, дешифратор, первый и второй регистры, причем информационные . выходы первой вычислительной машины подключены ко вторым входам первой группы элементов И, а информационные выходы второй вычислительной машины ко вторым входан второй группы элементов И, первые вхбды первой и второй групп .элементов И соединены с выходом первого элемента ИЛИ, выходы первой группы элементЬв И подключены к информационным, входам первого регистра, выходы вторсЛ группы элементов И соединены .с информационными входами второго регистра, управл ющие входы первого и второго регистров соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, пр мые и инверсные, выходы первого регистра подключены к первым входам соответствующих сумматоров по модулю два, а пр мые и инверсные выходы второго регистра - ко вторым входам группы сумматоров по модулю два,. третьи входы которых подключены к выходу второго элемента ИЛИ, выходы - ко входам третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу шестой группы элементов И, ко второму входу третьего элемента ИЛИ и к элементу НЕ, i выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к (п +1) выходу дешифратора, выход четвертого элемента И Соединен с первым выходом устройства и с первым входом триггера , второй вход которого подключен к выходу переключател , инверсный выход триггера соединен со вторым входом п того элемента И, первый вход которого, соединён с выходом СО 4ib генератора импульсов, выход п того элемента И подключен к информаСО 4 :А ционному входу счетчика импульсов, : управл киций вход которого соединен с. выходом-третьего элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу переключател ., выходы счетчи ка импульсов соединены с соответствующими , йходами дешифратора все нечетные выходы которого, начина  с nepieoro до(п -l) , подключены . ко входам первого элемента ИЛИ, а все четные, начина  со второго, до П подключены- ко входа1)- второго элемента ИЛИ, пр мые выходы первого

Description

регистра соединены с первыми входами шестой группы элементов. И, выходы которых соединены со вторыми входами устройства.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано дл  контрол  работы вычислительн1 Ьс машин, не имеющих внешних средств синхронизации и встроенных средств контрол . Известно устройство дл  указани  неисправностей в дублированных дискретных автоматах, содержащее дублированные блоки, выходы которых подключены к входам элемента сравнени  и через первый и второй элементы совпадени  к первым входам элементов ИЛИ, к вторым входам которых подключен выход третьего: элемента совпадени , а выходы элементов ИЛИ подключены к входам последующих дублированных блоков ij . Недостатком устройства  вл етс  то, что оно не может быть использовано Дл  контрол  вычислительных машин, не имеющих дополнительных выходов дл  синхронизации их работы а также не имеющих встроенных Средс контрол . Известно устройство; содержащее первую вычислительную машину, синхронизирующее устройство, устройство контрол , элемент повторного пус счетчик сбоев, элемент начального пуска, причем синхронизирующее устройство подключено к первым входам первой и второй вычислительной машины, первые выходы первой и второй вычислительной машины соединены со входами устройства контрол , вто рой вход первой и второй вычислительной машины соединен с элементом повторного пуска, счетчиком сбоев и устройством контрол , третий вход и второй выход первой и второй выч |лительвой машины подключен к элемен начального пуска, первый и второй выход элементу начального пуска соединен с устройством контрол , выход элемента повторного пуска и счетчика сбоев подключен к треть му и четвертому, соответственно. входам элемента начального пуска, первый вход устройства соединен с п тым входом элемента начального пуска 2 .) Недостатком устройства  вл етс  то, что оно требует применени  вычислительных машин, имеющих дополнительные входы, обеспечивающие синхронизацию их работы и предполагают наличие встроенного аппаратт ного контрол . Применение устройства дл  вычислительных машин, не имеющих внешней синхронизации, приводит к увеличению веро тности выдачи Ложного сигнала отказ, так как счетчик может посто нно фиксировать несовпадение выходных воздействий в первой и второй вычислительных машинах, т.е. достоверность работы устройства будет низкой. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности работы устройства , т.е. уменьшение веро тности выдачи ложного сигнала Отказ, при пршченении вычислительных машин не имеющих входов дл  внешней синхронизации . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее грзшпу сумматоров до модулю Два, счетчик импульсовj генератор импульсов , триггер, переключатель, дополнительно содержит первую и вторую группы элементов И, третий, четвер1Ъ1й и п тый элементы И, шестую группу элементов И, элемент НЕ, первый, второйчи третий элементы ИЛИ, дешифратор, первый и второй регистры, причем информационные выходы первой вычислительной машины пoдкJПoчeны ко вторым входам первой группы элементов И, а информационные выходы второй вычислительной машины - к вторым входам второй группы элементов И, первые входы первой и второй группы элементов И соединены с выходом первого элемента ИЛИ выходы первой группы элементов И подключены к информационным входам первого регистра, выходы второй группы элементов И соединены с информационными входами второго регистра, управл ющие входы первого и второго регистров соединены с выходом третьего, элемента.ИЛИ, пр мые и инверсные выходы первого регистра подключены к первым входам соответствующих сумматоров по модулю два, а пр мые и инверсные выходы второго регистра - ко вторым входам группы сумматоров по модулю два, третьи входы которых подключены к выходу второго элемента ИЛИ, выходы ко входам третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу шестой группы элементов И, ко второму входу третьего элемента ИЛИ и к элементу НЕ, выход которого соединён со вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к{п+1)выхЬду дешифратора выход четвертого элемента И соединен с первым выходом устройства и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу переключател , инверсный выход триггера соединен со вторым входом п того элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход п того, элемента И подключен к информационному входу счетчика им ,пульсов, управл ющий вход которого соединен с вькодом третьего элеме11та ИЛИ, первый вход которого подключе.|с к выходу, переключател , выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора , все нечетные выходы которого, начина  с первого до(n-l), подключены ко входам первого элемента. ИЛИ, а все четные начина  со второго до п , подключены ко входам второго элемента ИЛИ, пр мые выходы первого регистра соединены.с первыми входами.шестой группы элементов И, выходы которых .соединены со вторыми входами устройства, .- На фиг. I представлена блок-схем i устройства; на фиг. 12 - временна  диаграмма работу.устройства, когда выходные сигналы с первой и.второй вычислительной машины не совпадают между собой менее чем  а половину периода; на фиг. 3- - то же,выходные сигналы с первой и второй вычисли434 тельных машин не совпадают, между собой более чем на половину периода, На фиг.-Ь показаны перва  и втора  вычислительные машины 1 и 2, перва  3 группа Элементов И, втора  4 группа, элементов И, первый регистр 5, второй регистр 6, группа 7 сумматоров по модулю два, третий элемент И 8, элемент НЕ 9, четвертый элемент И 10, первый элемент ИЛИ II, дешифратор 12 второй элемент ИЛИ 13, счетчик нмпульсов 14, п тый элемент, И 15, третий элемент ИЛИ 16, генератор импульсов 17, триггер 18, шеста  19 группа элементов И, переключатель 20, первый выход 21 устройства, второй выход 22 устройства выходы 23 первой вычислительной машины 1, выходы 24 второй вычислительной машины, первый выход 25, второй выход 26, . выход 27, четвертый выход 28 п тый выход 29, шестой, выход 3Q седьмой выход 31 .дешифратора 12. На фиг. 2 прин ты следующие обозначени : выходные сигналы на выходе 23 первой вычислительной машины I, выходные сйгналы на выходе 24 второй вычислительной машины 2, выходные сигналы .на первом выходе 25, на втором выходе 26., на третьем выходе 27, на четвертом выходе 28 дешифратора 12. На фиг. 3 прин ты следующие обозначени : , выходные сигналы на выходе 23 первой вычислительной машины t, выходные сигналы на выходе 24 второй вычислительной машшш 2, выходные сигналы на первом выходе 25, на втором выходе 26, на третьем вьрсоде 27, на четвертом выходе 28, на п том выходе 29, на шестом выходе 30, на седьмом выходе 31 дешифратора 12. Выходы 23 первой 1 вычислительной машины подключен к вторым-входам первой 3 группы элементов И, а выходы 24 вычислительной машины Z - к вторым входам второй 4 гр.уппы зле-, ментов И, первые входы первой 3 и второй 4 группы элементов И соединены с выходами первого 11 элемента ИЛИ, Выходы первой .3 .группы злемевтг тов И подключены к информационным входам первого 5-регистра:. Выходы второй 4 группы элементов И соединены с инфо.рмациовными входами второго 6 регистра Управл ющие входы , первого S и второго 6 регистра св зевы с выходом третьего П элемента ИШ, пр мые и инверсные вьЬсоды первого 5 регистра подключены к первым входам им соответствующих сумматоро 7 по модулю два группы, а пр мые и инверсные выходы второго 6 регистра - к вторым входам группы 7 сумматоров по модулю.два. Третий вход группы 7 сумматоров по модулю два подключен к выходу второго 1.1 элемента ИЛИ, выходы группы 7 сумматоров по модулю два соединены со входами третьего 8 элемента И , выход которого подключен к второму входу шестой 19 группы элементов И, к второму входу третьего 16 элемента ИЛИ, и к элементу 9 НЕ, выход которого соединен со вторым входом четвертого 10 элемента И, первый вход которого подключен к (n+l) выходу дешифратора, 12. Выход четвертого 10 элемента И соединен с первым 21 выходом устройства и с первым входом триггера 18, второй вход которого подключен к переключателю 20. Инвер сный выход триггера 18 соединен со вто рым входом п того 15 элемента J1, первый вход которого соединен с генераторо I7 импульсов, Выход п того 15 элемента И подключен к информационному входу счетчика 14 импульсов, управл ющий вход которого соединен с выходом третьего 16 элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к переключателю 20. Выходы счетчика 14 импульсов соединены со входами дешифратора 12, всё ненетные выходы которого, начина  с первого по(п-1} подключены ко входам первого 11 эле мента ИЛИ, а все четные, начина  со второго, подключены ко входам второ го 13 элемента ИЛИ. Пр мые выходы первого 5 регистра соединены с входами шестой 19 группы элемен тов И, выходы которых св заны со вт рым 22 выходом устройства. Перва  I и втора  2 вычислительные машины - это две вдентичные вычислительные машины нли микро-вычислительные машины. Использование двух вычислительных машин обоснован необходимостью повьшгени  достоверно ти работы вычислительных маоин, не имеющих встроенных средств контрол  Устройство работает следующим образом. С подачей питани , нажатием переключател  20, вьщаетс  сигнал на приведение в исходное состо ние счетчика импульсов 14, триггера 18 и регистров 5 и 6. С установкой триггера 18 в исходное нулевое)состо ние (т.е. с поступлением сигнала на второй вход триггера 18)с его инверсного выхода снимаетс  сигнал, соответствующий логической единице. Этот сигнал поступает на второй вход п того 15 элемента И, подготавлива  его к открытию. На первый вход элемента И 15 поступают импульсы с генератора импульсов I7. Эти импульсы через элемент И 15 поступают на счетный вход счетчика импульсов 14. Емкость счетчика импульсов 14 будет определ тьс  частотой следоваии  импульсов с генератора импульсов 17 и периодом следовани  сигналов с ЭВМ 1 .С выхода счетчика импульсов 14 комбинации выходных воздействий поступают на вход дешифратора 12, 1 Выходные сигналы с вычислительной машины t и 2 поступают на второй вход Первой 3 группы элементов И и соответственно на второй вход второй 4 группы элементов И.Сдвиг выходных импульсов вычислительной машины 1 и 2 между собой не должен превьшать половину периода следовани  импульсов. Если сдвиг мезкду выходными импульсами превышает эту величину, то одна из вычислительных машин функционирует неправильно. При поступлении комбинации входных воздействий с выхода счетчика 14 импульсов на вход дешифратора 12, на его выходе начинают последовательно возбуждатьс  выходные шины. Сложность дешифратора 12 будет определ тьс  емкостью счетчика 14 импульсов. При возбуждении первого выхода 25 дешифратора 12 через первый 11 элемент ИЛИ выдаетс  сигнал на первые входы первой 3 и второй 4 группы элементов И. Выходные сигналы, которые наход тс  в данный момент времени на выходе вычислительной машины I и 2 записываютс  соответственно в первый 5 и второй 6 регистры. На группу сумматоров 7 по модулю два постугГают сигналы с противоположных выходов первого 5 и второго 6 регистров. Так, например, с первого разр да регистра 5поступает сигнал с пр мого выхода на первый вход группы сумматоров 7 по модулю два, а с этого же регистра 6на второй вход группы сумматоров 7.по модулю два поступает сигнал с инверсного выхода регистра 6(или же наоборот, b регистре 5 снимаютс  сигналы с инверсных выходов, а в регистре 6 - с пр мыхJ. При возбуждении второго выхода 26 в дешифраторе 12 через элемент 1 ИЛИ вьщаетс  сигнал на третий вход группы сумматоров 7 по модулю два. Если сигналы, поступающие не первый вход и второй вход.группы сумматоро 7 по модулю два, отличаютс  дЬуг от друга, ,1О с его выхода снимаетс  сигнал, эквивалентный логической единице. Если с каждого сумматора 7 по модулю два группы, количество которых определ етс , разр дностью регистров 5, 6, снимаютс  сигналы, эквивалентные логической единице, которые поступают на элемент 8 И, то в этом случае с его выхода ведаетс  сигнал эквивалентный логической единице. Этот .сигнал поступает на второй вход элементов 19 И, разреша  выдачу информации на выход 22 записанной в первом 5 регистре. Одн временно с выхода элемента 8 И пост пает сигнал через элемент 16 ИЛИ на приведение счетчика 14 импульсов в исходное состо ние, а также регистров 5 и 6. Если хот -бы с одного сумматора 7 по модулю два группы сигнал, эквивалентный логической единице, то на выходе элемента 8 И сигнал, эквивалентньГй логической единице, тоже отсутствует, а на выходе элемента 9 НЕ возникает сигнал , который будет эквивалентен логической единице. Этот сигнал подготавливает к открытию элемент 10 И В этом случае, в соответствии с вре менной диаграммой,представленной на фиг.2,счетчик 14 импульсов продолжает дальше заполн тьс . На выходе дешифратора 12 возбуждаетс  третий выход 27., обеспечива  через элемент 11 ИЛИ и элемент 3,4 И повторную запись информации в регистры 5 и 6. Сравнение, записанной информации в регистрах 5 и 6 происходит после того, как на дешифратор 12 поступает код, возбуждающий его четвертый выход 28. Далее процесс работы аналогичен описанному.Количество повторных считываний определ етс  периодом следовани  информаци / с вычислительной машины 1 (2) ,и частотой генератора 17.импульсоа за количество считываний примем как само считывание информации из 3 вычислительной машины. 1, так и ее сравнение). Если в результате проведени  П го считывани  на выходе элемента 8 И сиг ал., эквивалентный ;логической единице, отсутствует, то при возбуждении()выхода 31 дешифратора 12, в соответствии с временной диаграммой, представленной на фиг. 3, поступает сигнал на первый вход элемента 10 И. С выхода элемента 10 И поступает сигнал отказ на первый 21 выход и на первый вход триггера 18, устанавлива  его в единичное состо ние. В этом случае на инверсном выходе триггера 18 устанавливаетс  сигнал, эквивалентный логическому нулю, который закрывает элемент 15 И, т.е. счетчик 14 импульсов отключаетс  от генератора I7 импульсов . Дл  продолжени  работы необходимо нажать переключатель 20, т.е.. все устройства привести в исходное состо ние. В случае, к примеру, наличи  неисправности в вычислительной машине 1 (2)выходные последовательности сигналов с вычислительных машин 1 и 2 отличаютс , друг от друга . Эти выходные, последовательности элементы 3 И при возбуждении первого выхода 25 в деш)1фраторе 11 записываютс  соответственно в регистр 5 и 6. Выходные сигналы с пр мых и инверсных выходов регистра 5 и выходные сигналы с инверсных и пр мых выходов.регистра 6 поступают на соответствующие сумматоры 7 по модулю два Группы. При возбуждении второго выходца 26 в дешифраторе 12 выходной сигнал через элементы 13 ИЛИ поступает на третий управл кнций вход сумматоров 7 по модулю два группы. Допустим, в f-м разр де выходные последовательности,сигналов с вычислительных машии 1 и 2 отличаютс  друг от друга, то в этом случае С выхода 1 -го сумматора 7 па модулю два. группы будет нулевой, сигнал. На группу сумматоров 7 по модулю два поступает, информаци , с противоположш ас выходов регистра. 5 и б, т.е. если в i -и разр д регистра 5 записана единица, а в « -и разр д регистра 6 ноль, то на i -и сумматор 7 по модулю два группы с пр мого выхода 1 -го разр да регистра 5 поступает единичный сигнал и с ииверс9

, выхода -го разр да, регистра 6 также, поступает единичный .сигнал.

В этом случае сигнал с выхода элемента 8 И отсутствует.

При последовательном возбуждении третьего 27 и п того 29 выходов в дешифраторе 12 происходит повторное считывание, информации из ВМ I и ВМ 2« При возбуждении четвертого 28 и шестого ЗО.выходов в дешифраторе 12 происходит подача повторного третьего, управл ющего сигнала на группу сумматоров 7. по модулю два. С помощью этого сигнала осуществл етс  синхронизаци  работы сумматоров 7 по модулю два группы. При возбуждении седьмого (n+l 31 выхода в Дешифраторе 12 им вьщаетс  сигнал на элемент 10 И, так как с выхода элемента в И сигнал отсутствует, то с выхода элемента 9 НЕ -поступает вт рой сигнал. В этом случае с выхода элемента t О И сигнал поступает на ВЫХОД 21 и одноврю4енн() переводит триггер 18 в единичное состо ние тем самым прекравца  подачу. импульсо с, генератора 17 иьшульсов через элемент 15 И.

В случае, если в вычислительной машине 1 или 2 Возник сббйу а ие Устойчива  неисправность. То устройство работает аналогично описанному . Если при повторных считывани х в регистры 5 и 1б будет записана

3494310

ч идентична  информаци , то со всех сумматоров 7 по модулю два группы будут сниматьс  единичные сигналы, при подаче соответствующего управJ л ющего сигнала на его третий вход. Элемент 8 И открываетс  и вьщает сигнал, подготавливающий к открытию элементы 19 И, и одновременно этим сигналом, через элемент. 16 ИЛИ, приводит в исходное состо ние счетчих 14 импульсов.

ГС Преимуществами .предлагаемого устройства  вл ютс  повышение достоверности работы несинхрониэироваиных вычислительных машин, т.е. уменьшение веро тности выдачи ложного ; сигнала Отказ.за счет применени  многократного считывани  информации с вычислительной машины; веро тность водачи ложного сигнала Отказ определ етс .нестабильностью работы вычислительной машины; возможность применени  се.рийновыпускаемыз; микро-ЭВМ, не имеющих аппаратных встроенных средств контрол  и доступа, дл  внешней синхронизации , т.е. достоверное ть. работы которой можно.повысить примен   метод Дублировани  дл  построени  контрольно-измерительной аппаратуры. Применение таких вычислительных машин в контрольно-измеритёльнрй аппаратуре позволит сократить экономические расходы на ее создание.

д О

Фиг.1

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН, содержащее группу сумматоров.по модулю два, счетчик импульсов, генератор импульсов, триггер, переключатель, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности работы, оно дополнительно содержит : первую и вторую группы элементов И, третий, четвертый и пятый элементы И, шестую группу элементов И, элементы НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, дешифратор, первый и второй регистры, причем информационные выходы первой вычислительной машины подключены ко вторым входам первой группы элементов И, а информационные выходы второй вычислительной машины ко вторым входам второй группы элементов И, первые вхбды первой и второй групп элементов И соединены с выходом первого элемента ИЛИ, выходы первой группы элементбв И подключены к информационным, входам первого регистра, выходы второй группы элементов И соединены с информационными входами второго регистра, управляю щие входы первого и второго регистров соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, прямые и инверсные, выходы первого регистра подключены к первым входам соответствующих сум· маторов по модулю два, а прямые и инверсные выходы второго регистра ко вторым входам группы сумматоров по модулю два,.'третьи входы которых подключены к выходу второго элемента ИЛИ, выходы - ко входам третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу шестой группы элементов И, ко второму входу третьего элемента ИЛИ и к элементу НЕ, выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к (п +1) выходу дешифратора, выход четвертого элемента И Соединен с первым выходом устройства и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу переключателя, инверсный выход триггера соединен со вторым входом пятого элемента И, первый вход которого, соединён с выходом генератора импульсов, выход пятого элемента И подключен к информа ционному входу счетчика импульсов, ; управляющий вход которого соединен с. выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу переключателя, выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими, входами дешифратора, все нечетные выходы которого, начиная с первого до(п -1) , подключены . ко входам первого элемента ИЛИ, а все четные, начиная со второго до

   П _s подключены' ко входам* второго элемента ИЛИ, прямые выхода первого регистра соединены с первыми входами шестой группы элементов. И, выходы которых соединены со вторыми входами устройства.