SU1206982A1 - Устройство дл управлени контролем и реконфигурацией цифровых объектов - Google Patents

Description

1

выходы регистра кода отказа соединены с информационными входами первого мультиплексора , выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, выход ачетчика управлени  соединен с информационным входом второго дешифратора, первый выход которого.соединен с син- хровходом регистра, нормы, второй выход - с синхровходом регистра кода отказа и вторьгми входами группы элементов И, третий выход - соединен с установочными входами регистров нормы и контрол , первьй и второй выходы преобразовател  кода соеДине- ны с первыми и вторыми информационными входами регистра управлени  мажоритарным органом соответственно, входы брака и нормы второй группы информационных входов устройства сое динены соответственно с- первым еди206982

1 ничыым входом регистра контрол 

и первым информационным входом регистра нормЫэ треть  группа информационных входов устройства соединена с информационными входами второго глультиплексораэ выход которого соединен со вторым входом блока сравнени  и выходом контрольного кода группы информационных выходов устройства , вход нормы устройства соединен с вторым информационным входом регистра нормы, выход блока сравнени  соединен с выходом брака группы информационных выходов устройства и вторым единичным входом регистра контрол , входы брака и нормы первой группы информационных входов устройства соединены соответственно с третьим единичньм входом регистра контрол  и- третьим информационным рзходом регистра нормы.

I

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в отказоустойчивых цифровьпх системах дл  управлени  контролем резервированных устройств и выбора работоспособной конфигурации.

Цель изобретени  - уменьшение времени контрол  и расширение области применени  за счет управлени  оперативным контролем и перестройкой цифровых систем, работающих в реальном масштабе времени, когда недопустимы перерывы в функционировании .

На чертеже приведена функ1щональ- на  схема устройства контрол  и управлени .

Схема содержит счетчики узлов 1 и управлени  2, регистры кода отказа 3, контрол  4, управлени  мажоритарным органом 5 и нормы 6, преобразователь 7 кода (контрол  в код управлени  мажоритарным органом), блок 8 сравнени , первый 9 и второй 10 дешифраторы, первый 11 и второй 12 мультиплексоры, триггер 13 пуска, генератор 14 импульсов, первый 15 - четвертый 18 элементы И, группу элементов И 19,1 - 19„п, элемент Ш1И 20, управл ющий вход 21, раздел ющийс  на вход 21,1 пуска и вход 21,2 останова устройства, третью группу информационных вход ,ов - 22,и устройства, первую группу 23 инфор.мационных входов устройстваэ включающую в себ  вход 23,1 брака, ь:ход 23,2 нормы и вход 23,3 контрольного кода, вторую группу 24 информационных входов устройства; включающую в себ  вход 24,1 брака и вход 24,2 нормы, вход 25 нормы устройства, группу 26 информационных выходов устройства,

включающую в себ  выход 26,1 контрольного кода и выход 26,2 брака выход 27 прерывани  устройства, первую группу 28,1 - 28,п, вторую группу 29,1 - 29,п и третью груп У 30.1 - 30,п управл ющих выходов устройства, выходы 31,1 - 31,п груп- пы элементов И 19,1 - 19,Пз первый 32 - третий 34 выходы второго дешифратора 10„

Вход 23фЗ контрольного кода

первой группы 23 информационных входов устройства соединен с первым входом блока 8 сравнени . Первый - третий выходы регистра 6 нормы соединены с первым - третьим входами

3 .

преобразовател  7 кода. Выходы 31.1 31.П группы элементов И 19.1 - 19.п соединены с соответствующими входами синхронизации регистра 5 управлени  мажоритарным органом, перва  28.1 - 28.п и втора  29.1 - 29.п группы выходов которого соединены с первой и второй группой управл ющих выходов устройства соответственно . Входы пуска 21.1 и останова 21.2 |управл ющего входа 21 устройства соединены соответственно с S и R-BXO дами триггера 13 пуска, выход которого соединен с входом генератора 14 импульсов. Первый и второй выходы генератора 14 импульсов соединены соответственно с пр мыми входами первого 15 и второго 16 элементов И, выходы которых соединены со счетным входом счетчика 1 узлов и входом син хронизадии регистра 4 контрол  соответственно . Первый - третий выходы регистра 4 контрол  соединены соответственно с первым - третьим входами элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И 15. Первый - третий выходы регистра 4 контрол  соединены соответственно с первым - третьим входами третьего элемента И 17, выход которого соединен с управл ющим входом первого дешифратора 9, первым входом четвертого элемента И 8 и выходом 27 прерывани  устройства. Первьй выход генератора 14. импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И 18, выход которого соединен с управл ющим входом второго де- щифратора 10 и счетным входом счетчика 2 управлени . Выход счетчика 1 узлов соединен с управл ющими входд,- ми первого 11 и второго 12 мультиплексоров и информационным входом первого дещифратора 9, группа выходов которого соединена с первыми входами группы элементов И 19.1 - I9.n, третьей группой управл ющих выходов 30.1 - 30.п устройства и единичными входами регистра 3 кода отказа. Выходы регистра 3 кода отказа соединены с информационными входами первого мультиплексора 11, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И 16. Выход счетчика 2 управлени  соединен с информационным входом второго дешифратора 10, первый выход 32 которого соединен с входом синхронизации регистра 6 нормы, в торой выход 33 соединен с входом

069824

синхронизации регистра 3 кода отказа и вторыми входами группы элементов И 19.1 - 19.П, трет1Ш выход 34 соединен с установочными входами 5 регистров нормы 6 и контрол  4. Первый и второй выходы преобразовател  7 кода контрол  в код управлени  мажоритарным органом соединены с первыми и вторыми информационными вхо- 10 дами регистра 5 управлени  мажоритарным органом соответственно.

Входы брака 24.1 и нормы 24.2 второй группы 24 информационных входов устройства соединены.соответст- J5 венно с первыми единичным входом регистра 4 контрол  и первым информационным входом регистра 6 нормы. Треть  группа информационных входов 22.1 - 22.п устройства соедине- Q на с информационными входами второго мультиплексора 12, выход которого соединен с вторым входом блока 8 сравнени  и выходом 26.1 контрольного кода, группы 26 информационных вы- 25 ходов устройства. Вход 25 нормы

устройства соединен с вторым информационным входом регистра 6 нормы. Выход блока 8 сравнени  соединен с выходом 26.2 брака группы 26 информационных выходов устройства и вторым единичным входом регистра 4 контрол . Вход брака 23.1 и нормы 23.2 первой группы 23 информационных входов устройства соединены с третьим единичным входом регист- ра 4 контрол  и третьим информационным входом регистра 6 нормы соответственно .

Назначение основных элементов устройства следующее.

О Счетчик 1 узлов предназначен дл  последовательного перебора резервируемых узлов данного канала. Этот счетчик после прихода п-го импульса устанавливаетс  в нуль и вновь начи- нает перебор узлов с первого по п-й.

Счетчик 2 управлени  совместно с дешифратором 10 образуют распределитель управл ющих сигналов, которые формируютс  в ходе тестового контро30

0

л  резервируемых узлов и анализа результатов проверки.

Регистр 3 кода отказа предназначен дл  хранени  позиционного кода 55 отказавших узлов данного канала (блока ) . Он построен на синхронных RS- триггерах, каждьш из разр дов соответствует одному из узлов канала.

Регистр 4 контрол  осуществл ет запоминание фактов несовпадени  выходных сигналов одноименных узлов различных каналов. Он состоит из трех синхронных RS-три.ггеров, первьй из них срабатывает при несовпадении сигналов на блоке сравнени  левого канала, второй - своего канала, третий - первого канала. Сигналы: на S-входы первого - третьего триггеров регистра 4 поступают соответственно со входа 24.1, выхода блока 8 сравнени  и входа 23.1.

Регистр 5 предназначен дл  хранени  кода управлени  мажоритарными элементами первого - п-го резервируе узлов. Этот регистр имеет 2п разр дов, кажда  i-  пара разр дов подаетс  на выходы 28,1 и 29,1 первой и второй групп управл ющих выходов соответственно.

Регистр 6 нормы служит дл  хранени  кода нормы провер емых узлов по результатам тестового контрол .

Сигналы нормы поступают на первый - третий синхронные D-триггеры регистра 6 с входов 24.2, 25 и 23.2 устройства соответственно.

Преобразователь 7 кода (контрол  в код управлени  мажоритарным; органом ) предназначен дл  преобразовани  кода, записанного в регистре 6 в код перестройки мажоритарного органа , поступающий дл  хранени  в регистр 5.

Блок 8 сравнени  осуществл ет сравнение выходных сигналов одноименных узлов своего и правого каналов .

Дешифратор 9 предназначен дл  декодировани  кода, записанного в счетчике 1, и вьщачи сигнала на один из элементов И 19, группы дл  подготовки записи кода перестройки мажоритарного органа по 1-й паре разр дов в регистр 5 и сигнала на выход 30 дл  перевода 1-го мажоритарного элемента в режим Развал, т.е параллельной вьщачи сигналов каж,цо- го из трех узлов.

Мультиплексор 11 служит дл  формировани  сигнала блокировки занесени  информации в регистр 4 при по влении в счетчике 1 кода отказавшего узла. Это позвол ет исключить повто ньй анапиз состо ни  группы i-x узлов, мажоритарньш орган которых

0

5

0

5

0

5

0

5

уже настроен на выдачу и формации от одного работоспособного узла.

Мультиплексор 12 осуществл ет подключение к входу блока В сравнени  выходных сигналов одного из п узлов в соответствии с кодом, записанным в счетчике 1.

Триггер 13 управл ет пуском и остановом устройства в соответствии с сигналами на входах 21.1 и 21,2 соответственно. Генератор 14 формирует две последовательности тактовых импульсов.

Элементы И 15, 16 и 18 управл ют подачей импульсов на счетный вход счетчика 1, вход синхронизации регистра 4, а также счетный вход счетчика 2 и управл ющий вход дешифратора 10 соответственно. Элемент И 17, формирует сигнал прерывани  при по влении второго отказа и управл ет дешиф-. ратором 9 и элементом И 18.

Группа элементов И 19.1 - 19.п управл ет синхронизацией регистра 5, 3 соответствии с кодом на выходах дешифратора 9 и сигналом на выходе 33 дешифратора 10. Элемент ИЛИ 20 производит блокировку счета импульсов счетчиком 1 при по влении первого отказа (несовпадени ).

На входы 22.1 - 22.п поступают сигналы с выходов первого - п-го узлов своего канала, на входы 24.1 и 24,2 - сигналы брака (с выхода блока сравнени  аналогичного блоку 8) и нормы тестового контрол  лавого канала соответственно, на входы 23.1 - 23.3 - сигналы брака и нормы, а также контрольный код (с выхода мультиплексора аналогичного мультиплексору 12) первого канала соответственно, на вход 25 - сигнал нормы тестового контрол  своего канала.

На входы 26.1 и 26.2 поступают контрольный код (на блок сравнени  левого канала аналогичный блоку 8) и сигнал брака (на входы правого и левого каналов аналогичные .входы 23.1 и 24.1) соответственно.

На 1-е выходы 28.1 - 30.1 первой - третьей группы управл ющих выходов устройства поступают сигналы управлени  мажоритарного органа 1-й группы узлов.

Устройство работает в 3 режимах: периодического оперативного контро- ,л  узлов резервированной системы;

обнаружени  первого несовпадени ; тестового контрол  и формировани  кода управлени  мажоритарным органом о

В исходном состо нии все элеме - ты пам ти обнулены.

Режим i. По сигналу Пуск с входа 21,1 триггер 13 включает генератор 14, По первому импульсу счетчик 1 формирует кодэ по которому мультиплексор 12 передает на вход блока 8 сравнени  информадию со входа 22„1 от первого узла своего канала устройства. Кроме того, она передаетс  на выход 26.1 устройства дл  сравнени  в левом канале.

При совпадении кодов на выходе мультиплексора 12 и входе 23.3 сигнал на выходе блока 8 сравнени  отсутствует , состо ние регистра 4 не измен етс , сигнал на выходе элемента ИЛИ 20 остаетс  нулевьцх и на Ьход счетчика 1 проходит очередной тактовый импульс.

Затем аналогично происходит сравнение кодов на выходах вторых узлов и т.д. Таким образом, работа устройства продолжаетс  до тех пор, пока не будут опрошены выходы п-х узлов, затем вновь опрашиваютс  выходы первых узлов и т.д.

Релсим 2, При по влении сигналов на выходе блока 8 сравнени  или вхо- , дах 23.1 и 24,1 тактовым импульсом с второго выхода генератора через открытый элемент И 16 в два триггера регистра 4 занос тс  единиды. Два единичных сигнала на S-входах регистра 4 по вл ютс  вследствие того , что при отказе одного узла несовпадение выдаетс  на вьгходах сразу двух блоков сравнени ,

В результате сигналом с выхода элемента ИЛИ 20 блокируетс  п-одача импульсов в счетчик 1, В этом состо нии устройство остаетс  до тех пор, пока не по витс  второй отказ (второе несовпадение) в данной группе узлов.

Занесение информации в регистр 4 происходит при наличии нулевого сигнала с выхода мультиплексора 11, ко- .торый свидетельствует о том, что в данной группе узлов отказов ранее не было зафиксировано.

Режим 3. При втором отказе узла i-й группы в регистр 4 заноситс  третий единичный сигнал. Вследствие этого элементом И 17 вьщаетс  сигнал

06982

прерывани  на. выход 27 устройства, открываетс  дешифратор 9 и элемент И 18, По сигналу прерывани  начинаетс  тестовой контроль i-й грул5 пы узлов. При этом соответствующий мажоритарньш орган сигналом с выхода 30.1 дешифратора 9 настраиваетс  на режим Развал и тестовый контроль реализуетс  параллельно дл  всех

10 трех узлов i-й группы.

Врем  контрол  узлов посто нно, поскольку они провер ютс  одним стан- дартньм тестом, С учетом этого времени к вьгходу 32 подключаетс  выход

)5 дешифратора 10, которому соответствует код времени тестового контрол  (код количества импульсов, поступивших с второго выхода генератора 14 в счетчик 2), По истечении этого

20 времени сигналом с выхода 32 в регистр 6 заноситс  код нормы провер емых узлов.

Работоспособному состо нию узла соответствует нулевой сигнал, в слу25 чае его отказа формируетс  единичный сигнал.

Работа преобразовател  7 кодов описываетс  в таблиде,

30

В зависимости от номера работоспособного уз Ли должна осуществлеиа настройка i-ro мажоритарного органа. Это происходит следующим образом.

OчepeдньLм тактовьи ; импульсом с зыхода 33 дешифратора 10, проход щим через элемент 19,i, открытый сигналом с i-ro выхода дешифратора 9, в i-ю пару разр дов регистра 5 заноситс  код с выхода преобразовател  7, Кроме того,, этим же; импульсом записываетс  единица в i-й разр д регистра 3 Следующим тактовым импульсом с выхода 34 дешифратора обнул ютс  регистры i и 6 снимаетс  сигнал прерывани  с ВЬЕСО- да элемента И 17 и блокируетс  дешифратор 9, поскольку на выходе элемента ИЛИ 20 по вл етс  нулевой сигнал „ Счетчик 2 по заднему фронту

1206982

- мпульса 5 выз но   влек и 2 cHriiajia на выходе 34, устанавлниае1 г. JT н ну л е и о е с о с т о   н i-: е ,

в тки истре :) в 1-к разр де записан; едини1ла , а в 1--н паре разр дов ;регистра 5 з; писан код настройки и . ажоритарно о оргача,

ГТ1; ;-ЩЩ ,ltU ..Jr-i4.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОНТРОЛЕМ И РЕКОНФИГУРАЦИЕЙ ЦИФРОВЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащее регистр нормы, регистр управления мажоритарным органом, блок сравнения, генератор импульсов, преобразователь кода, группу элементов И, причем вход контрольного кода первой группы информационных входов устройства соединен

   с первым входом блока сравнения, первый - третий выходы регистра нормы соединены с первым - третьим входами преобразователя кода соответственно, выходы группы элементов И соединены с соответствующими синхровходами регистра управления мажоритарным органом, первая и вторая группа выходов которого соединены с первой и второй группой управляющих выходов устройства соответственно, о т л ичающееся тем, что, с целью уменьшения времени контроля и расширения области применения, оно содержит счетчик узлов, счетчик управления, регистр кода отказа, регистр контроля, первый и второй дешифраторы, первый и вторрй мультиплексоры, триггер пуска, первый - четвертый элементы И, элемент ИЛИ, причем входы пуска и останова управляющего входа устройства соединены соответственно с 5 и К-входами триггера пуска, выход которого соединен с входом генератора импульсов, первый и второй выходы генератора импульсов соединены соответственно с прямыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены со счетным входом счетчика узлов и синхровходом регистра контроля соответственно, первый - третий выходы регистра контроля соединены соответст- <£ венно с первым - третьим входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И, первый - третий выходы регистра контроля соединены соответственно с первым - третьим входами третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого дешифратора, первым входом четвертого элемента И и выходом прерывания устройства, первый выход генератора импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго дешифратора и счетным входом счетчика управления, выход счетчика узлов соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексоров и информационным входом первого дешифратора, группа выходов которого соединена с первыми входами группы элементов И, третьей группой управляющих выходов устройства и единичными, входами регистра кода отказов,

   8Ц „.,1206982

   выходы регистра кода отказа соедийены с информационными входами первого мультиплексора , выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, выход счетчика управления соединен с информационным входом второго дешифратора, первый выход которого.соединен с синхровходом регистра, нормы, второй выход - с синхровходом регистра кода отказа и вторыми входами группы элементов И, третий выход - соединен с установочными входами регистров нормы и контроля, первый и второй выходы преобразователя кода соединены с первыми и вторыми информационными входами регистра управления мажоритарным органом соответственно, входы брака и нормы второй группы информационных входов устройства соединены соответственно с- первым еди1206982

   ничным входом регистра контроля и первым информационным входом регистра нормы, третья группа информационных входов устройства соединена с информационными входами второго мультиплексора, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения и выходом контрольного кода группы информационных выходов устройства, вход нормы устройства соединен с вторым информационным входом регистра нормы, выход блока сравнения соединен с выходом брака группы информационных выходов устройства и вторым единичным входом регистра контроля, входы брака и нормы первой группы информационных входов устройства соединены соответственно с третьим единичным входом регистра контроля и третьим информационным входом регистра нормы.

   1