SU1221770A1 - Трехканальное резервированное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых и цифроаналоговых систем повышенной надежности.Цель изобре-- тени  -повышение надежности,помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей за счет восстановлени  информации в отказавшем блоке по результатам контрол . Устройство содержит резервируемые блоки, блок сравнени , блок управл ющих импульсов , ключи, элементы пам ти, блок контрол  и коммутатор. Цель изобретени  достигаетс  за счет того, что производитс  восстановление информации в неисправном блоке посредством трансл ции через коммутатор достоверной информации от исправного резервируемого блока к неисправному и передачи команд от блока управл ющих импульсов к резервируемым блокам дл  восстановлени  информации в неисправном блоке по сигналам неисправности (сбо ), поступающим с выходов блока контрол . 1 з« ф-лы, 5 ил. (Л С 5

Description

I1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении цифровых и цифроаналоговых систем повышенной надежности, ,

Цель изобретени  - повышение надежности , помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей за счет восстановлени  информации в отказавшем блоке по результатам конт- рол .

На фиг, 1 приведена блок-схема трехканального резервированного устройства; .на фиг. 2 - временные диаграммы устройства дл  случаев: а - неисправен блок 1; б- - исправны все блоки; в - неисправны два или более блоков; на фиг, 3 - выполнени  блока управл ющих импульсов; на фиг, 4 - пример выполнени  резерви- руемого блока с вьщачей информации в кодовом виде; на фиг, 5 - пример выполнени  блока сравнени .

Устройство (фиг, 1) содержит резервируемые блоки 1-3, блок 4 сравнени , блок 5 управл ющих импульсов, ключи 6-8, элементы 9-11 пам ти, блок 12 контрол j содержащий вторые элементы И 13-15, первый элемент И 16, инвертор 17; коммутатор 18, выход устройства 19, первый-п тый выходы 20-24 блока управл ющих импульсов, информационные выходы 25-27 коммутатора , управл ющие выходы 28-30 коммутатора i

На фиг, 2 прин ты обозначени : сигнал 31 на выходе 23, сигналы 32-34 на выходах 20-24, 35 на выходе блока 4 сравнени , сигналы 36-38 на выходах элементов 9-11, сигнал 39 на выходе элемента И16 сигналы 40-42 на выходах элементов 13-15, сигнал 43 на выходе 24, сигналы 44-46 на управ™ л ющих выходах 28-30,

Блок управл ющих импульсов (фиг.З) содержит генератор 47 тактовых импульсов , делитель 48 частоты, триггеры 49 51., инвертор 52, управл емый дешифратор 53 с двум  информационными входами 54-55 и четырьм  выходами 20-22524

Резервируемые блоки (фиг„ 4) содержат формирователи 56 и 57 импульсов , инвертор 58, элементы 2И-ИЛИ 59-61, элемент ИЛИ 62, выходной регистр 63, информационные входы 64 и входы 65 управлени , вход 66 сброса.

Блик сравнени  (фиг,5) содержит компараторы 67-69, элемент ИЛИ 70.

0

5 0

5

5

5

7702

Резервируемые блоки могут быть построены на принципе выдачиинформации в аналоговом или кодовом виде. Блок 4 сравнени  производит попарное сравнение результатов работы резервируемых блоков 1-3 и выдает результаты сравнени  на первые входы ключей 6-8, Блок 5 предназначен дл  формировани  управл ющих импульсов, необходимых дл  работы блока 4 сравнени , ключей 6-8, установки в начальное состо ние элементов 9-11 пам ти, управлени  восстановлением информации в блоках 1-3 через коммутатор 18, Элементы 9-11 пам ти служат дл  фиксации результатов сравнени  на врем  контро л , Блок 12 контрол  служит дл  вы влени  : отказавшего блока 1-3 по результатам сравнени  выходных сигналов блоков 1-3. Коммутатор 18 служит дл  трансл ции достоверной информа- ции от исправного резервируемого блока 1-3 к неисправному и передачи команд от блока 5 к резервируемым бло- кам дл  восстановлени  информации в неисправном блоке по сигналам неисправности (сбо ), поступающим с первых выходов блока 12 контрол . Генератор 47 тактовых импульсов формирует периодическую последовательность импульсов дл  управлени  устройством, делитель 48 частоты формирует тактовые импульсы, триггер 49 формирует сигнал подготовки элементов 9-11 пам ти , триггер. 50 служит дл  управлени  дешифратором 53, который формирует последовательность сигналов один раз за цикл работы устройства.

Способ восстановлени  информации в блоках 1-3 определ етс  видом выходного сигнала (аналоговый, кодо- вьй); напримес дл  аналогового сигнала достоверна  информаци  с выхода след щей системы может служить корректирующим сигналом дл  этой системы во врем  действи  управл ющего сигнала 24.

Устройство работает следующим об- разом.

Резервируемые блоки 1-3 не имеют встроенных средств контрол , поэтому сигнал о неисправности одного из блоков 1-3 формируетс  блоком 12 контрол  на основе анализа попарного сравнени  информации с выходов блоков 1-3 блоком 4, После определени  неисправного блока достовер- на  информаци  из исправного блока

по -командам, коммутируемым сигналами неисправности, передаетс  в неисправный блок, в результате чего происходит восстановление информации. При отказе двух или более.блоков элемент И16 вырабатывает сигнал общего сбо , прекращаетс  работа блока 12 контрол  и запрещаетс  восстановление информации , так как определить исправный блок становитс  невозможно. Сигнал сбо  с выхода 19 поступает на индикацию дл  прин ти  решени .

Пусть произошел сбой в блоке 1.

8начале цикла контрол  блок 5 на выходе 23 вырабатывает сигнал подготовки элементов 9-11 пам ти (фиг,2- 31), а затем на выходах 20-22 последовательность трех сигналов операций попарного сравнени  (фиг. 2, 32-34). Блок 4 сравнени  во врем  этих операций производит попарное сравнение на компараторах 67-69 выходных сигналов блоков 1-3 (фиг. 5) и при сбое в блоке 1 вьщает через элемент ИЛИ 70 на первые входы ключей 6-8 сигнал неравенства в первой и второй операци х сравнени  1-2 и 1 - 3 и сигнал равенства в третьей операции 2-3 (фиг. 2а, 35), Сигналы неравенства проход т на входы записи элементов 9 и 10 пам ти и фиксируютс  в них (фиго 2а, 36-37), а элемент 11 пам ти остаетс  в исходном состо нии (фиг. 2а, 38).

При таком сочетании состо ний элементов 9-11 пам ти элемент И 16 закрыт по третьему входу (фиг. 2а, 39), через инвертор 17 элементы И 13-15 открыты, а элемент 13 открыт и по остальным входам сигналами от элементов

9и 10 пам ти, поэтому на его выходе по вл етс  сигнал о неисправности 1-го блока (фиг. 2а, 40), поступающий на коммутатор 18, Элементы 24 и 25 по третьим входам закрыты (фиг.2а,41 и.42

Восстановление информации в 1-м блоке производитс  по сигналу с выхода 24 блока 5 (фиг. 2, 43). Команда на исправление подаетс  с выхода 28 на неисправный блок. 1(фиг. 2а, 44). Передний фронт этого сигнала через формирователь 56 и элемент ИЛИ 62 устанавливает сбившийс  регистр 63 (выходной элемент резервируемого блока 1) в нулевое состо ние, а задний фронт через инвертор 58 и формирователь 57 пеоеписывает..информацию с выхода 25 коммутатора 18. На выходах 29 и 30 команда отсутствует (фиг.2а.

2217704

45 и 46). Достоверна  информаци  в неисправный блок 1 передаетс  через коммутатор из исправного блока через выход 25. Коммутаци  информации может

5 осуществл тьс , например, в таком пор дке; от блока 3 - к блоку 1j от блока 1 - к блоку 2; от блока 2 - к блоку 3, в.случае неисправности, соответственно блоков 1-3.

10 При отсутствии сбоев в блоках 1-3 устройство работает следующим образом .

На выходе блока 4 сравнени  во всех операци х сравнени  сигнал не15 равенства отсутствует (фиг. 26, 35), т.е. элементы 9-11 пам ти остаютс  в исходных состо ни х, элементы И 13-16 закрыты сигналами от элементов 9-11 (фиг.26,36-38).Сигналы о неисправнос20 ти блоков 1-3 отсутствуют (фиг.26, 39-42), коммутатор 18 закрыт дл  про- хождени  информации и команд дл  восстановлени  (фиг. 26, 44-46).

При сбое двух или более резервируеых блоков (фиг. 2в) сЧ Мап неравенства будет сформирован блоком 4 во всех трех опираци х сравнени  (фиг.2в, 25). В результате элементы 9-11

пам ти зафиксируют наличие неравенства (фиг. 2в, 36-38). Элемент И16 отк-. рыт, сигнал сбо  с его выхода (фиг.2в, 39) закрывает элементы 13-15. Поэтому сигналы о неисправност х блоков отсутствуют (фиг. 2в, 40-42) и коммутатор 18 закрыт дл  прохождени  информации и команд восстановлени  (фиг.2в, 44-46).При этом определение отказавшего блока и его восстановление невозможно . С выхода 19 оператор получает информацию о сбое двух или более блоков .

5

Claims (1)

1. Трехканальное резервированное устройство, содержащее по числу каналов резервируемые блоки, блок управл ющих импульсов, а также блок ..сравнени , первые входы которого соединены с выходами резервируемьк блоков , вторые входы - с трем  выходами блока управл ющих импульсов, а выход- с первыми входами ключей, блок конт55

рол , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, помехоустойчивости и расширени  функциональных возможностей за счет восстановлени  информации, в него введены коммутатор и три элемента пам ти, первые входы которых подключены к четвертому выходу блока управл ющих импульсов, вторые входы - к выходам соответствующих ключей, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управл ющих импульсов, выходы элементов пам ти подключены к соответствусоответственно с выходами и соответствующими входами резервируемых бло . ков, а второй управл ющий вход - с п тым выходом блока управл ющих им5 пульсов.

2, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок контрол  содержит инвертор, первый элемент И и вторые элементы И, входы ющим входам блока контрол , первые выхо-10 которых попарно соединены с входами ды которого соединены с первыми управ- первого элемента И, выход которого л ющими входами коммутатора, информа- соединен с выходом резервированного ционные входы и информационные и уп- устройства и через инвертор -. с треть- равл ющие выходы которого соединены ими входами вторых элементов и .

соответственно с выходами и соответствующими входами резервируемых блоков , а второй управл ющий вход - с п тым выходом блока управл ющих импульсов .

Н 5/та/ ам 4 и 18

А / Г 1

59

62

60

51

66 В

64.

л

л

От Sfjoita f

От S/roffaZ

От $ a/fcfS

лАЛ

0 2f 2

в т В

фие.5

Л элементам - 6... 8