SU1727125A1 - Device for operative reconfiguration of engaged system - Google Patents

Device for operative reconfiguration of engaged system Download PDF

Info

Publication number
SU1727125A1
SU1727125A1 SU904813697A SU4813697A SU1727125A1 SU 1727125 A1 SU1727125 A1 SU 1727125A1 SU 904813697 A SU904813697 A SU 904813697A SU 4813697 A SU4813697 A SU 4813697A SU 1727125 A1 SU1727125 A1 SU 1727125A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
input
outputs
state
Prior art date
Application number
SU904813697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Константинович Байда
Валерий Николаевич Середа
Вячеслав Сергеевич Харченко
Вадим Георгиевич Литвиненко
Григорий Николаевич Тимонькин
Сергей Николаевич Ткаченко
Original Assignee
Конструкторское Бюро Электроприборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторское Бюро Электроприборостроения filed Critical Конструкторское Бюро Электроприборостроения
Priority to SU904813697A priority Critical patent/SU1727125A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1727125A1 publication Critical patent/SU1727125A1/en

Links

Landscapes

  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в резервируемых цифровых системах , выполненных на БИС, СБИС, в качестве устройства, осуществл ющего реконфигурацию структуры в соответствии с результатами контрол  на основе гибридного резервировани , Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства. Устройство содержит первый-третий резервируемые блоки, первую.-третью схемы сравнени , мажоритарный блок, дешифратор , формирователь сигнала отказа, четвер- тый-шестой элементы ИЛИ, первый-третий триггеры переключени , первый-третий счетчики состо ни , первый-третий элементы ИЛИ, первый-шестой элементы И. 3 ил., 1 табл. (Л СThe invention relates to automation and computing and can be used in redundant digital systems implemented on LSI, VLSI, as a device that reconfigures the structure in accordance with the results of monitoring based on hybrid backup. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The device contains the first to third redundant blocks, the first. To third comparison circuits, the majority block, the decoder, the failure signal conditioner, the fourth to sixth OR elements, the first to third switching triggers, the first to third state counters, the first to third elements OR , first-sixth elements I. 3 ill., 1 tab. (Ls

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в резервируемых цифровых системах , выполненных на БИС и СБИС, в качестве устройства, осуществл ющего реконфигурацию структуры в соответствии с результатами контрол  на основе метода гибридного резервировани  The invention relates to automation and computing technology and can be used in redundant digital systems based on LSI and VLSI as a device that reconfigures the structure in accordance with the results of monitoring based on the hybrid backup method.

Известно устройство, содержащее три резервируемых блока, три мажоритарных элемента, три схемы сравнени , генератор импульсов, дешифратор, регистры перестройки и контрол , три элемента И, преобразователь кода.A device is known that contains three redundant blocks, three major elements, three comparison circuits, a pulse generator, a decoder, restructuring and control registers, three AND elements, and a code converter.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность.The disadvantage of this device is low reliability.

Из известных устройств наиболе.е близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство дл  реконфигурации резервированной системы, содержащее с первого по третий резервируемые блоки, с первого по третий мажоритарные блоки, с первой по третью схемы сравнени , генератор импульсов , коммутаторы перестройки и прерывани , первый и второй триггеры прерывани , дешифратор, регистры перестройки и контрол , шифратор и мажоритарный элемент, с первого по третий элементы И, преобразователь кода контрол  в код перестройки и коммутатор записи, причем выходы с первого по третий резервируемых блоков соединены с соответствующими входами с первой по третью схем сравнени  и соответствующими информационными входами с- первого по третий мажоритарных блоков,: выходыOf the known devices, the closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a device for reconfiguring a redundant system, containing from the first to the third redundant blocks, from the first to the third majoritarian blocks, from the first to the third comparison circuit, pulse generator, and switches and interrupts, first and second interrupt triggers, decoder, adjustment and control registers, encoder and majority element, first to third elements AND, control code converter to adjustment and recording switch, and outputs the first to third redundant units are connected to corresponding inputs of the first to third comparator circuits and the respective data inputs of the first to third c- majority block outputs ,:

VI ГО XIVI GO XI

ю елyou ate

оторых  вл ютс  информационными выхоами устройства, вход результатов контро  устройства соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен входом преобразовател  кода контрол  в код перестройки, первый выход дешифратора соединен с управл ющими входами коммутатора записи, выход которого соединен с управл ющим входом регистра перестройки , выход регистра перестройки соеинен с управл ющими входами с первого по третий мажоритарных блоков, выходы с первой по третью схем сравнени  соединены с первыми информационными входами коммутатора прерывани , выход которого соединен с D-входом первого триггера прерывани , первым информационным входом коммутатора записи и через шифратор с первым информационным входом коммутатора перестройки, входы прерывани , конца команды и конца контрол  устройства соединены соответственное вторым информационным входом коммутатора прерывани  и первыми входами первого и второго элементов И, первый выход генератора импульсов соединен с входом синхронизации регистра перестройки с С-входом первого триггера прерывани , пр мой выход которого соединен с первым входом дешифратора и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с S-входом второго триггера прерывани , пр мой выход которого  вл етс  выходом прерывани  устройства и соединен с вторым входом дешифратора , первый выход которого соединен с первым управл ющим входом коммутатора перестройки и V-входом вто- рого триггера прерывани , второй выход - с первым входом третьего элемента И, вторым информационным входом коммутатора записи и вторым управл ющим входом коммутатора перестройки, а третий выход - с вторым входом второго элемента И, второй выход генератора импульсов соединен с третьими входами первого и второго элементов И и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с С- и К-входами второго триггера прерывани , выход рторого элемента И соединен с R-вхо- дом первого триггера прерывани  и входом синхронизации регистра контрол , выход разр дов которого соединен с входами мажоритарного элемента, выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора прерываний, выход преобразовател  кода контрол  в код перестройки соединен с вторым информационным входом коммутатора перестройки, выход которого соединен с информационным входом регистра перестройки .which are informational outputs of the device, the input of the results of the control device is connected to the information input of the register, the output of which is connected by the input of the control code converter to the tuning code, the first output of the decoder is connected to the control inputs of the recording switch, the output of which is connected to the control input of the adjustment register, output the reorganization register is connected with the control inputs from the first to the third majority blocks, the outputs from the first to the third comparison circuits are connected to the first informational ones The signals of the interrupt switch, the output of which is connected to the D input of the first interrupt trigger, the first information input of the write switch and the encoder, connect the first information input of the interrupt switch and the first inputs of the first information input to the tuning switch, the interrupt inputs, the command end and the control end. and the second element And, the first output of the pulse generator is connected to the synchronization input of the tuning register with the C input of the first interrupt trigger, forward The output of which is connected to the first input of the decoder and the second input of the first element I, the output of which is connected to the S input of the second interrupt trigger, the direct output of which is the output of the interrupt of the device and connected to the second input of the decoder, the first output of which is connected to the first control the input of the tuning switch and the V-input of the second interrupt trigger, the second output with the first input of the third AND element, the second information input of the recording switch and the second control input of the adjustment switch, and the second output is with the second input of the second element And, the second output of the pulse generator is connected to the third inputs of the first and second elements AND and the second input of the third element And whose output is connected to the C and K inputs of the second interrupt trigger, the output of the third element And is connected to The R input of the first interrupt trigger and the synchronization input of the control register, the output of the bits of which is connected to the inputs of the majority element, the output of which is connected to the control input of the interrupt switch, the output of the control code to control code the adjustment is connected to the second information input of the adjustment switch, the output of which is connected to the information input of the adjustment register.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность, обусловленна  невозможностью использовани  резервируемых блоков с внутренним резервированием части (или всей) схемы блока.The disadvantage of this device is low reliability, due to the inability to use redundant blocks with internal redundancy of part (or all) of the block circuit.

Целью изобретени   вл етс  увеличение надежности устройства.The aim of the invention is to increase the reliability of the device.

Сущность изобретени  заключаетс : в увеличении надежности устройства заThe essence of the invention is: to increase the reliability of the device for

счет использовани  блоков резервируемых элементов с внутренним резервированием части (или всей) схемы блока, причем команда переключени  на резерв подаетс  извне, а не самим блоком; схема внутреннего контрол  в блоке отсутствует;an account of using blocks of redundant elements with an internal redundancy of a part (or the whole) of a block scheme, the switching command to the reserve being supplied from the outside, and not by the block itself; the internal control scheme in the block is missing;

в увеличении надежности устройства за счет увеличени  гибкости алгоритма резервировани , реализованного аппаратным путем , что позвол ет оперативно, в реальномin increasing the reliability of the device by increasing the flexibility of the redundancy algorithm implemented by hardware, which allows operatively, in real

масштабе времени выполн ть переключение на резерв (и обратно при сбое) при отказе части блока без тестировани  последнего при по влении более чем одного отказа (сбо ) в устройстве.time scale, perform a switch to the reserve (and back in the event of a failure) when a part of the unit fails without testing the latter when more than one failure (failure) occurs in the device.

Введение формировател  сигнала отказа и обусловленных им св зей необходимо дл  определени  такого состо ни  устройства , при котором окончательно отказавшими признаны два или три резервируемыхThe introduction of the failure signal conditioner and the connections due to it is necessary to determine the state of the device in which two or three redundant

блока. Это состо ние отказа устройства в целом назовем фатальным отказом (ФО).block. This failure state of the device as a whole is called a fatal failure (FO).

Введение первого-третьего элементов ИЛИ и третьего триггера переключени  и обусловленных ими св зей необходимо дл The introduction of the first to third OR elements and the third switching trigger and the links they cause are necessary for

организации коммутации управл ющих импульсов с выходов дешифратора состо ни  на С-входы соответствующего счетчика состо ни ,organizing the switching of control pulses from the outputs of the state decoder to the C inputs of the corresponding state counter,

Первый-третий счетчики состо ни  иThe first to third state counters and

обусловленные ими св зи необходимы дл  организации непосредственного управлени  переключением на резерв и обратно в первом-третьем резервируемых блоках соответственно , а также дл  определени  состо ни  соответствующих резервируемых блоков: работоспособное или окончательный отказ.their relations are necessary for organizing direct control over switching to the reserve and back in the first to third redundant blocks, respectively, as well as for determining the state of the corresponding redundant blocks: operational or final failure.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  реконфигурацииFIG. 1 shows a functional diagram of the device for reconfiguration

резервированной системы; на фиг. 2 - два структурных примера реализации устройства без и с использованием блоков с внутри- блочным резервированием всей (а) или части (б) схемы блока с внешним по отношению к блокам управлением резервом; на фиг. 3 -схемы поиска работоспособной конфигурации резервируемых блоков с внутри- блочным резервированием.redundant system; in fig. 2 - two structural examples of the implementation of the device without and with the use of blocks with intra-block redundancy of the whole (a) or part (b) of the block diagram with the reserve control external to the blocks; in fig. 3 -schemes of searchable operational configuration of redundant blocks with intra-block redundancy.

Устройство дл  оперативной реконфигурации резервируемой системы (фиг. 1) содержит первый 1 - третий 3 резервируемые блоки, первую 4 - третью 6 схемы сравнени , мажоритарный блок 7, дешифратор 8, формирователь 9 сигнала отказа, четвертый 10- шестой 12 элементы ИЛИ, первый 13- третий 15 триггеры переключени , первый 16 -третий 18 счетчики состо ни , первый. 19 -третий 21 элементы ИЛИ, первый 22 - шестой 27 элементы И, информационный выход 28 устройства, вход 29 тактовых импульсов , выход 30 сигнала исправности устройства , выход 31 сигнала отказа устройства, вход 32 начальной установки устройства .The device for online reconfiguration of the redundant system (Fig. 1) contains the first 1 - third 3 redundant blocks, the first 4 - third 6 comparison schemes, the majority block 7, the decoder 8, the failure signal generator 9, the fourth 10 - sixth 12 elements OR, the first 13 - the third 15 switching triggers, the first 16 to third 18 state counters, the first. 19 - the third 21 elements OR, the first 22 - the sixth 27 elements AND, information output 28 of the device, input 29 clock pulses, output 30 of the device health signal, output 31 of the device failure signal, input 32 of the initial installation of the device.

Резервируемые блоки 1-3 предназначены дл  преобразовани  какой-либо двоичной информации. Эти блоки обладают внутриблочным резервом, т.е. часть схемы блока (фиг. 26) или вс  схема (фиг. 2) дублированы , включение же в работу той или иной дублированной части осуществл етс  сигналом извне. Применительно к СБИС (БИС) это может быть запоминающее устройство (ЗУ), у которого в первой и второй половине  чеек пам ти записана одна и та же информаци . Управл   старшим разр дом адреса, можно организовать считывание данных с той или иной части ЗУ. На фиг. 1 показаны только управл ющие входы резервируемых блоков и их выходы. Перва  4-треть  6 схемы сравнени  предназначены дл  определени  той пары резервируемых блоков, на выходе которых информаци  не совпадает, Так, перва  схе-. ма 4 сравнени  сравнивает информацию на выходах первого 1 и второго 2 блоков (1.2), втора  схема 5 сравнени  - на выходах п ер- врго 1 и третьего 3 блоков (1.3), а треть  схема 6- на выходах второго 2 и третьего 3 блоков (2.3). Сравнива  сигналы на выходах этих схем сравнени , можно определить блок, выдающий искаженную информацию, при условии, что два другие.исправны.Reserved blocks 1-3 are designed to convert any binary information. These blocks have an intra-reserve, i.e. part of the block scheme (Fig. 26) or the whole scheme (Fig. 2) is duplicated, but the inclusion of this or that duplicate part in the work is carried out by a signal from the outside. With regard to VLSI (LSI), it can be a storage device (RAM), in which the same information is recorded in the first and second half of the memory cells. Managing the high-order address, it is possible to organize reading of data from one or another part of the memory. FIG. Figure 1 shows only the control inputs of the reserved blocks and their outputs. The first 4-third 6 comparison schemes are designed to determine the pair of reserved blocks, the output of which information does not match. So, the first one -. Ma 4 compares the information at the outputs of the first 1 and second 2 blocks (1.2), the second comparison circuit 5 at the outputs of the first 1 and third 3 blocks (1.3), and the third diagram 6 at the outputs of the second 2 and third 3 blocks (2.3). By comparing the signals at the outputs of these comparison circuits, it is possible to determine the block that produces the distorted information, provided that the other two are faulty.

Мажоритарный блок 7 предназначен дл  маскировани  искаженной информации , по вившейс  на выходе одного из блоков (1-3), т.е. осуществл ет, функцию выдачи информации по большинству голосов, сравнива  поразр дно данные на всех трех входах .The major block 7 is designed to mask the distorted information generated at the output of one of the blocks (1-3), i.e. performs the function of issuing information by majority vote, comparing bitwise data at all three inputs.

Дешифратор 8 предназначен дл  определени  состо ни  устройства. Он определ ет, в каком состо нии, в каких резервируемых блоках следует переключить дублированную часть. В зависимости от комбинации сигналов на входах (0, 2, 4, 8, 16, 32) управлени  дешифратора, импульсы, поступающие на его V-вход, по вл ютс  на одном из его выходов (см. таблицу соответстви  выходов дешифраторов 8).The decoder 8 is designed to determine the state of the device. It determines in which state, in which reserved blocks the duplicated part should be switched. Depending on the combination of signals at the inputs (0, 2, 4, 8, 16, 32) of the decoder, the pulses arriving at its V-input appear at one of its outputs (see the table of the outputs of the decoders 8).

Формирователь 9 сигнала отказа (реализованный с помощью элемента 2И ЗИЛИ) предназначен дл  определени  такого состо ни  устройства, при котором 5 два или три резервируемых блока признаны окончательно отказавшими, т.е. переключение резерва в них положительного эффекта не дает. В этом случае нет возможности замаскировать отказавший блок, наступает 0 фатальный отказ.The failure signal generator 9 (implemented using element 2I ZILI) is intended to determine such a state of the device in which 5 two or three redundant blocks are recognized as completely failed, i.e. Switching the reserve in them does not give a positive effect. In this case, it is not possible to disguise the failed block, 0 fatal failure occurs.

Первый 18 - третий 20 элементы ИЛИ. коммутатор перестройки, первый 22 - шестой 27 элементы И, первый 13 - третий 15 триггеры переключени , четвертый 10- шестой 5 12 элементы ИЛИ предназначены дл  коммутации на С-вход соответствующего счетчика состо ни  управл ющих импульсов, поступающих с выходов дешифратора 8.The first 18 - the third 20 elements OR. the adjustment switch, the first 22 - the sixth 27 elements AND, the first 13 - the third 15 switching triggers, the fourth 10 - the sixth 5 12 elements OR are intended for switching to the C input of the corresponding counter of the state of the control pulses coming from the outputs of the decoder 8.

Первый 16 -третий 18 счетчики состо - 0 ни  предназначены дл  непосредственного управлени  переключением дублированных частей резервируемых блоков, а также дл  определени  блока как окончательно отказавшего в случае, если количество переклю- 5 чений было таково, что превысило какое-то заранее установленное число, о чем свидетельствует единица, по вл юща с  в этом случае на выходе переполнени  счетчика.The first 16 - third 18 state counters are not designed to directly control the switching of duplicate parts of redundant blocks, as well as to determine the block as finally failed if the number of switches was such that it exceeded some predetermined number, o what the unit indicates, which appears in this case at the output of the counter overflow.

Дешифратор 8 и элементы ИЛИ 10-12 0 образуют дешифратор состо ни , первый 22 - шестой 27 элементы образуют коммутатор перестройки.The decoder 8 and the elements OR 10-12 0 form a state decoder, the first 22 - sixth 27 elements form a realignment switch.

Работа устройства дл  реконфигурации резервированной системы осуществл етс  5 следующим образом.The operation of the device for reconfiguring the redundant system is performed 5 as follows.

В исходном состо нии все резервируемые блоки 1-3 исправны, все три счетчика 16-18 состо ни  наход тс  в нулевом состо нии . Следовательно, на всех шести входах 0 дешифратора 8 наход тс  нулевые потенциалы . Импульсы, поступающие с входа 29 тактовых импульсов устройства на V-вход дешифратора 8, проход т на выход 0 дешифратора , а затем на выходе 30 сигнала 5 исправности устройства, что свидетельствует о том, что все блоки 1-3 полностью исправны .In the initial state, all the reserved blocks 1-3 are intact, all three state counters 16-18 are in the zero state. Therefore, on all six inputs 0 of the decoder 8 are zero potentials. The pulses coming from the input 29 of the clock pulses of the device to the V-input of the decoder 8, pass to the output 0 of the decoder, and then at the output 30 of the signal 5 of the serviceability of the device, which indicates that all blocks 1-3 are fully functional.

По вление отказа (считаем, что отказ в двух блоках одновременно произойти не 0 может) в одном из блоков (допустим, в первом ) приведет к несовпадению информации на входах первой 4 и второй 5 схем сравнени , на их выходах по витс  1й. На выходе 28 устройства по-прежнему неискаженна  5 информаци , мажоритарный блок 7 маскирует отказ. Но на входе дешифратора 8 теперь присутствует комбинаци  000110. так как на вход 2 и вход 4 поступают единицы с выходов первой 4 и второй схемы сравнени . Така  комбинаци  на входе дешифратора 8 коммутирует импульсы, поступающие на V-вход, на выход 6 (см. таблицу). С выхода 6 импульсы через элемент ИЛИ 19 поступают на С-вход счетчика 16 состо ни , выход нулевого разр да которого управл ет переключением внутреннего резерва в первом резервируемом блоке 1. По заднему фронту первого импульса, пришедшего на С-вход счетчика 16 состо ни , последний переходит в состо ние 00...01 (количество нулей определ етс  разр дностью счетчика , котора  равна К). Единица, по вивша с  на выходе нулевого разр да, переключает резервированную часть блока 1. Если после этого на выходах схем сравнени  4 и 5 единицы исчезнут, т.е. отказ (сбой) произошел в резервируемой части блока 1, то дешифратор 8 вновь перейдет в нулевое состо ние (см. таблицу), очередной импульс поступает уже на выход 30 устройства, а не на С-вход счетчика 16 состо ни .The occurrence of a failure (we believe that a failure in two blocks does not simultaneously occur 0) in one of the blocks (say, in the first) will lead to a mismatch of information at the inputs of the first 4 and second 5 comparison circuits, at their outputs according to the 1st. At the output 28 of the device, 5 information is still undistorted, the majority block 7 masks the failure. But at the input of the decoder 8, the combination 000110 is now present. Since the input 2 and input 4 receive units from the outputs of the first 4 and the second comparison circuit. Such a combination at the input of the decoder 8 commutes the pulses arriving at the V input to output 6 (see table). From output 6, the pulses through the OR element 19 arrive at the C input of the state counter 16, the zero discharge output of which controls the switching of the internal reserve in the first redundant block 1. On the falling edge of the first pulse arriving at the C input of the state counter 16, the latter goes to the state 00 ... 01 (the number of zeros is determined by the digit of the counter, which is equal to K). The unit, having output at zero output, switches the redundant part of block 1. If after this, at the outputs of comparison circuits 4 and 5, the units disappear, i.e. failure (malfunction) occurred in the reserved part of block 1, then the decoder 8 again goes to the zero state (see table), the next pulse arrives already at the output 30 of the device, and not at the C input of the state counter 16.

В случае, если данные на выходе первого резервируемого блока 1 вновь будут отличными отданных, выдаваемых вторым2 и третьим 3 блоками, импульсы с входа 29 синхронизации устройства будут продолжать поступать на С-вход счетчика 16 срсто-  ни . По второму импульсу счетчик 16 состо ни  перейдет в состо ние 00...10, резервируемый блок 1 - в исходное состо ние (в работу будет включена признанна  ранее отказавшей часть блока 1). Если после этого вновь единицы на выходах схем сравнени  4 и 5 исчезли, т.е. ранее в этой части блока 1 произошел сбой, дешифратор 8 вновь коммутирует импульсы с V-входа на нулевой выход. Если же восстановление в первом резервируемом блоке 1 не произошло, т.е. отказавшими оказались либо обе резервированные части блока 1, либо нерезервируема  обща  дл  всего блока часть схемы, то импульсы на С-вход счетчика 16 состо ни  будут продолжать поступать, поочередно перевод  его то в четное (в нулевом разр де - нуль), то в нечетное (в нулевом разр де - единица) состо ни . Такое состо ние устройства будет сохран тьс  до тех пор, пока счетчик 16 состо ни  не достигнет состо ни  100...0. Единица, по вивша с  в К-м разр де счетчика, поступа  на его же инверсный V-вход, прекращает дальнейшее возможное изменение его .состо ни , резервируемый блок 1 признаетс  окончательно отказавшим. Кроме того, единица с выхода К-го разр да счетчика 16 состо ни  поступает на вход 32 дешифратора 8.In the event that the data at the output of the first redundant block 1 will again be excellent given, given by the second 2 and third 3 blocks, the pulses from the synchronization input 29 of the device will continue to flow to the C input of the counter 16 of the average. On the second impulse, the counter 16 of the state will go to the state 00 ... 10, the reserved block 1 will return to the initial state (the recognized part of the unit 1 that was previously recognized will be included in the operation). If after this, the units at the outputs of the comparison circuits 4 and 5 disappeared, i.e. earlier in this part of block 1 failed, the decoder 8 again switches the pulses from the V-input to the zero output. If the recovery in the first reserved block 1 did not happen, i.e. either the two redundant parts of block 1 turned out to be faulty, or the circuit part of the whole block that is not redundant, then the 16 state will continue to flow to the C input of the counter, alternately converting it to even (zero-zero) or odd (in the zero category - one) states. Such a state of the device will remain until the counter 16 of the state reaches the state 100 ... 0. The unit, having turned into the K th discharge of the counter, arriving at its inverse V-input, stops the further possible change of its state, the reserved block 1 is recognized as completely failed. In addition, the unit from the output of the K-th digit of the counter 16 state is fed to the input 32 of the decoder 8.

Далее алгоритм работы устройства будет определ тьс  следующими соображени ми . Так как первый резервируемый блокFurther, the operation algorithm of the device will be determined by the following considerations. Since the first reserved block

1 признан окончательно отказавшим, то интересовать нас будут теперь результаты сравнени  данных, выдаваемых вторым 2 и третьим 3 резервируемыми блоками. Следовательно , теперь необходимо контролировать сигнал, поступающий с выхода схемы 6 сравнени , сигналы с выходов первой 4 и второй 5 схем сравнени  игнорируют. В случае , если на выходе схемы 6 сравнени  по 0 вилась единица, произошел отказ (сбой) во втором или третьем резервируемых блоках, В каком именно из блоков произошел отказ, определить теперь невозможно, поэтому попытаемс  устранить его вли ние попыт5 кой поочередного переключени  резерва в обоих из блоков, т.е. попытатьс  найти работоспособную конфигурацию (фиг. 3). Происходит это следующим образом.1 is recognized as completely failed, then we will now be interested in the results of comparing the data issued by the second 2 and third 3 reserved blocks. Therefore, it is now necessary to monitor the signal from the output of the comparison circuit 6, the signals from the outputs of the first 4 and second 5 comparison circuits are ignored. In the event that a unit fails at the output of comparison circuit 0 through 0, a failure occurred (failure) in the second or third reserved blocks. In which of the failure blocks, it is now impossible to determine, therefore we will try to eliminate its effect by trying to alternate the reserve in both of the blocks, i.e. try to find a workable configuration (fig. 3). It happens as follows.

Допустим, что резервируемые блоки на0 ходились в состо нии, изображенном на фиг. За, где стрелкой обозначена та резервированна  часть блока, котора  в работе в данный момент времени, а зачеркнутый квадрат обозначает отказавшую часть. ЕслиAssume that the reserved blocks were in the state shown in FIG. For, where the arrow indicates the reserved part of the block, which is in operation at a given time, and the crossed out square denotes the failed part. If a

5 отказ произошел в той части схемы, котора  в данный момент не в работе (фиг. 36), то такой отказ устройство просто не замечает. Если же отказ произошел в одной из рабочих частей (фиг, Зв), то элемент 6 сравнени If a failure occurred in that part of the circuit that is currently not in operation (Fig. 36), the device simply does not notice such a failure. If the failure occurred in one of the working parts (FIG, Sv), then element 6 of the comparison

0 выработает сигнал, говор щий о несовпадении данных на выходах второго 2 и третьего 3 резервируемых блоков. Устройство дл  реконфигурации начинает поочередное переключение резерва, во втором 2 и третьем0 will generate a signal indicating that the data at the outputs of the second 2 and third 3 redundant blocks does not match. The device for reconfiguration begins alternate switching of the reserve, in the second 2 and third

5 блоках. Допустим, что сначала резерв был переключен во втором блоке (фиг. 4 г), это не приводит к выбору работоспособной конфигурации , в третьем блоке 3 по-прежнему в работе отказавша  часть. Но по следующе0 му тактовому импульсу переключение происходит в третьем блоке 3 - выбрана работоспособна  конфигураци  (фиг. Зд). Если бы переключение резерва началось с третьего блока 3, то по первому же тактово5 му импульсу была бы найдена работоспособна  конфигураци  (фиг. Зе). После нахождени  работоспособной конфигурации подача тактовых импульсов на С-входы счетчиков 17 и 18 состо ни  прекращаетс .5 blocks. Let us assume that at first the reserve was switched in the second block (Fig. 4 d), this does not lead to the choice of a workable configuration, in the third block 3 the failed part is still in operation. But according to the next clock pulse, switching occurs in the third block 3 — the configuration is selected (Fig. A). If the switching of the reserve started from the third block 3, then the first clock pulse would have found a workable configuration (Fig. Ze). After finding a workable configuration, the flow of clock pulses to the C inputs of state counters 17 and 18 is stopped.

00

В случае, если в одном из модулей уже была отказавша  часть (фиг. Зж) и произошел еще один отказ в другом модуле (фиг. Зд), происходит следующее. Устройство вновьIf in one of the modules there was already a failed part (Fig. ZJ) and another failure occurred in another module (Fig. A), the following happens. Device again

5 предпринимает попытку найти работоспособную конфигурацию.Если переключение резерва было осуществлено сначала во втором блоке 2, то после первого же импульса находим работоспособную конфигурацию (фиг. Зл). Если же переключение сначала5 attempts to find a workable configuration. If the transfer of the reserve was carried out first in the second block 2, then after the first impulse we find a workable configuration (Fig. Zl). If switching first

происходит в третьем блоке, то после первого импульса, переключившего резерв в третьем блоке 3, получим конфигурацию, изображенную на фиг. Зи). Сигнал о совпадении на выходе блоков 2 и 3 не по вл етс  - попытки переключени  продолжаютс . По второму тактовому импульсу происходит переключение резерва во втором блоке 2 (фиг. Зк), но и така  конфигураци  не  вл етс  работоспособной: в третьем блоке в работе отказавша  часть. По третьему импульсу вновь переключаетс  резерв в третьем блоке 3, что приводит к выбору работоспособной конфигурации (фиг. Зл).occurs in the third block, then after the first pulse, which switched the reserve in the third block 3, we get the configuration shown in FIG. Zi). The coincidence signal does not appear at the output of blocks 2 and 3 - switching attempts continue. On the second clock pulse, the reserve is switched in the second block 2 (Fig. GC), but such a configuration is not operational: in the third block, the failed part is in operation. On the third impulse, the reserve is switched again in the third block 3, which leads to the selection of a workable configuration (Fig. Zl).

В случае, если отказ произошел во вто- рой резервной части блока (фиг. Зм), работоспособна  конфигураци  найдена быть не может; попытки переключени  резервуара будут продолжатьс  до тех пор, пока один из счетчиков 17 и 18 состо ни  не перейдет в состо ние 100...О, объ вл   окончательно отказавшим еще один блок. На выходе формировател  9 сигнала отказа (элемента 2И- ЗИЛИ) по вл етс  единица, говор ща  о том, что в блоках 1-3 произошли такие отка- зы и столько, что путем реконфигурации структуры с ними справитьс  невозможно.If the failure occurred in the second redundant part of the block (Fig. 3m), a workable configuration could not be found; attempts to switch the tank will continue until one of the state counters 17 and 18 goes into the 100 ... O state, the ad finally fails another block. At the output of the failure signal generator 9 (element 2I-ZILI), a unit appears indicating that such blockings occurred in blocks 1 and 3, and so much that by reconfiguring the structure it is impossible to cope with them.

Аппаратно приведенный выше алгоритм реализован следующим образом.The above hardware algorithm is implemented as follows.

Если первый резервируемый блок Т признан окончательно отказавшим, то на вход 32 дешифратора 8 поступает уровень 1. Дешифратор 8 может быть в одном из восьми состо ний: с 32 по 39 включительно (см таблицу). Интересующими из этих вось- ми состо ний  вл ютс  те, которые определ ютс  входной комбинацией, содержащей единицу на входе 0, т.е. несовпадением данных , выдаваемых вторым 2 и третьим 3 блоками . Такие состо ни  соответствуют коммутации импульсов с V-входа дешифратора 8 на выходы 33, 35, 37, 38. Считают, что сигналы на выходах первой 4 и второй 5 схем сравнени  могут быть произвольными, так как характер отказа первого модул  не  сен. Таким образом, по вление единичного потенциала на выходе схемы 6 сравнени  приведет к коммутации импульсов на один из четырех (33,35,37,39) выходов дешифратора 8. В зависимости от исходного состо - ни  триггера 15 переключени  эти импульсы будут поочередно поступать на С-входы второго 17 и третьего 18 счетчиков состо ни . Допустим, что триггер 16 переключени  находитс  в единичном состо нии, тогда пер вый импульс с одного из выходов дешифратора, пройд  через элемент ИЛИ 12 и открытый элемент И 26, поступит через элемент ИЛИ 20 на С-вход второго счетчика 17 состо ни , управл ющего вторым блоком 2. По заднему фронту этого импульс, счетчик перейдет в очередное состо ние. кроме того, триггер 15 переключени  .переидет в нулевое состо ние, открыва  элемет И 27. Очередной тактовый импульс с соси ветствующего выхода дешифратора 8 через открытый теперь элемент И 27 поступит только на С-вход счетчика 18 состо ни , управл ющего переключением резерва третьего блока 3. Этот же импульс вновь переводит триггер 15 переключени  в единичное состо ние. Так будет продолжатьс  до тех пор, пока не изменитс  комбинаци  на входах дешифратора 8, а изменитьс  она может лишь в двух случа х, Во-первых будет найдена работоспособна  конфигураци , и единица на выходе схемы 6 сравнени  исчезнет , что приведет к коммутации импульсов на каком-либо из четырех выходов 32, 34, 36,38, а они не используютс .Во-вторых, если рабочую конфигурацию создать невозможно , то попытки переключени  будут продолжатьс  до тех пор, пока один из счетчиков не перейдет в состо ние 10...00, что приведет к коммутации импульсов на другие неиспользуемые выходы (см. таблицу ) дешифратора 8. Итак, выходы 33, 35, 37, 39 дешифратора 8, элемент ИЛИ 12, триггерIf the first reserved block T is recognized as completely failed, then input 1 of decoder 8 receives level 1. Decoder 8 can be in one of eight states: from 32 to 39 inclusive (see table). Of these eight states of interest are those determined by the input combination containing the one at input 0, i.e. mismatch of the data issued by the second 2 and third 3 blocks. Such states correspond to the switching of pulses from the V-input of the decoder 8 to the outputs 33, 35, 37, 38. It is considered that the signals at the outputs of the first 4 and second 5 comparison circuits can be arbitrary, since the nature of the failure of the first module is not visible. Thus, the appearance of a single potential at the output of the comparison circuit 6 will lead to switching of the pulses to one of the four (33,35,37,39) outputs of the decoder 8. Depending on the initial state of the switching trigger 15, these pulses will alternately arrive at C The inputs of the second 17 and third 18 state counters. Assuming that the trigger trigger 16 is in the single state, then the first pulse from one of the decoder outputs, passed through the OR element 12 and the open element AND 26, will flow through the OR element 20 to the C input of the second state counter 17, controlling by the second block 2. On the falling edge of this impulse, the counter goes into the next state. in addition, the trigger 15 switches to the zero state, opening the element AND 27. The next clock pulse from the output output of the decoder 8 through the now open element 27 And goes only to the C input of the counter 18 of the state controlling the switching of the reserve of the third block 3. The same impulse again translates the switching trigger 15 into a single state. This will continue until the combination at the inputs of the decoder 8 changes, and it can change only in two cases. First, a workable configuration is found, and the unit at the output of the comparison circuit 6 will disappear, which will lead to switching pulses - from four outputs 32, 34, 36,38, and they are not used. Secondly, if it is impossible to create a working configuration, then switching attempts will continue until one of the counters goes into state 10 ... 00, which will lead to switching of pulses to other n used outputs (see table) of the decoder 8. So, outputs 33, 35, 37, 39 of the decoder 8, the element OR 12, trigger

15переключени , элементы И 26, 27 предназначены дл  организации поочередного переключени  резерва (с помощью счетчика15 switchings, And 26, 27 are designed for alternate switching of the reserve (using the counter

16состо ни ) во втором 2 и третьем 3 резервируемых блоках. Выходы же 12-15 дешифратора 8, элемент. ИЛИ 10, триггер 13 переключени , элементы И 22, 23 предназначены дл  поочередного переключени  резерва в первом 1 и втором 2 резервируемых блоках при окончательно отказавшем третьем. Ожидаетс  исчезновение единицы на входе 4 дешифратора 8 либо переход в состо нии фатального отказа.16) in the second 2 and third 3 reserved blocks. The outputs are 12-15 decoder 8, element. OR 10, the trigger trigger 13, the And 22, 23 elements are intended for alternate switching of the reserve in the first 1 and second 2 reserved blocks at the finally failed third. It is expected that the unit at input 4 of the decoder 8 will disappear or go into a state of fatal failure.

Выходы 18, 19, 22, 23 дешифратора 8, элемент ИЛИ 11, триггер 14 переключени , элементы И 24, 25 предназначены дл  поочередного переключени  резерва в первом 1 и третьем 3 рерервируемых блоках при окончательно отказавшем втором блоке 2. В этом случае ожидают пропадани  единицы на входе 2 дешифратора 8.Outputs 18, 19, 22, 23 of the decoder 8, the element OR 11, the trigger trigger 14, the elements AND 24, 25 are designed to alternately switch the reserve in the first 1 and third 3 rerun units at the finally failed second block 2. In this case, the unit is lost input 2 decoder 8.

Формирователь 9 сигнала отказа фиксирует такое состо ние резервируемых модулей , при котором восстановление работоспособного состо ни  становитс  невозможным: в случае окончательного отказа двух или трех блоков. На его выходе по вл етс  единица в том случае, если два любых (или все три) блока признаны счетчиками состо ни  окончательно отказавшими.The failure signal generator 9 records such a state of the redundant modules that the restoration of the operational state becomes impossible: in case of a final failure of two or three blocks. At its output, a unit appears in the event that any two (or all three) blocks are recognized as state counters completely failed.

Дл  устранени  вли ни  сбоев на прин тие решени  счетчиками состо ни  обIn order to eliminate the influence of failures on the decision

окончательном отказе того или иного блока введен вход 32 начальной установки устройства , на который с частотой, гораздо меньшей частоты тактовых импульсов, поступают единичные импульсы, периодически обнул ющие счетчики 16-18 состо ни . Необходимость этой меры обусловлена тем, что при сбое, происшедшем в блоке, устройство дает команду на переключение резерва соответствующего блока, т.е. команду на переход счетчика состо ни  в очередное состо ние. Таким образом, если в блоке произошло 2 сбоев. то он может быть признан ошибочно окончательно отказавшим . При этом обнул ютс  все разр ды счетчика, кроме нулевого, так как если обнулить и его, то может возникнуть ситуаци , когда в работе оказываютс  две или три неисправные части блоков, т.е. возникает ситуаци  двух отказов одновременно, а на борьбу с такими отказами устройство не рассчитано.the final failure of one block or another, the input 32 of the initial installation of the device is entered, with a frequency much lower than the frequency of the clock pulses, single pulses arrive, periodically circling the counters 16-18. The necessity of this measure is due to the fact that in the event of a failure in the block, the device gives the command to switch the reserve of the corresponding block, i.e. a command to transfer the state counter to the next state. Thus, if 2 failures occurred in the block. then he may be deemed to be mistakenly finally refused. In this case, all the bits of the counter, except zero, are zeroed, since if they are also zeroed, a situation may arise when there are two or three defective parts of the blocks in operation, i.e. a situation of two failures occurs simultaneously, and the device is not designed to combat such failures.

Данное устройство обеспечивает у оели- чение надежности устройства за счет использовани  резервируемых блоков с внутриблочным резервированием и организации алгоритма аппаратного поиска работоспособной конфигурации резервируемых частей блоков, что дает возможность нейтрализовать до четырех отказов зарезервированных частей блоков без использовани  дл  этого тестовых последовательностей, требующих прекращени  выполнени  основных функций устройства.This device ensures device reliability by using redundant blocks with intra-block redundancy and organizing a hardware search algorithm for a workable configuration of redundant parts of blocks, which makes it possible to neutralize up to four failures of reserved parts of blocks without using test sequences that require the termination of basic functions. devices.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  оперативной реконфигурации резервированной системы, содержащее первый-третий резервируемые блоки, первую-третью схемы сравнени , мажоритарный блок, дешифратор состо ний , коммутатор перестройки, первый и второй триггеры переключени , выход первого резервируемого блока соединен с первыми входами мажоритарного блока, первой и второй схем сравнени , выход второго резервируемого блока подключен к вторым входам мажоритарного блока и первой схемы сравнени  и первому входу третьей схемы Сравнени , выход третьего резервируемого блока соединен с вторыми входами второй и третьей схем сравнени  и с третьим входом мажоритарного блока, выход которого  вл етс  информационным выходом устройства,Apparatus for operative reconfiguration of a redundant system comprising first to third reserved blocks, first to third comparison circuits, majority block, state decoder, adjustment switch, first and second switch triggers, the output of the first redundant block connected to the first inputs of the majority block, first and the second comparison circuit, the output of the second redundant block is connected to the second inputs of the majority block and the first comparison circuit and the first input of the third Comparison circuit, output q third redundant unit is connected to the second inputs of the second and third comparing circuits and the third input of a majority block, whose output is the data output device, первый, второй и третий выходы дешифратора состо ний подключены к соответствующим информационным входам коммутатора перестройки, отличающее с   тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем использовани  внутреннего резервировани  блоков, в него введены третий триггер переключени , первый-третий элементы ИЛИ, первый-третийThe first, second and third outputs of the state decoder are connected to the corresponding information inputs of the adjustment switch, characterized in that, in order to increase the reliability of the device by using internal block redundancy, the third switching trigger, the first and third elements OR, the first and third счетчики состо ний и формирователь сигнала отказа, вход начальной установки устройства соединен с входами установки в О первого-третьего счетчиков состо ний, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого-третьего элементов ИЛИ, выходы младшего разр да каждого из счетчиков состо ний соединены с входами переключени  внутреннего резерва первого-третьего резервируемых блоков , а выходы старшего разр да каждого изthe state counters and the failure signal conditioner, the initial setup input of the device is connected to the installation inputs on the first to third state counters, the counting inputs of which are connected respectively to the outputs of the first to third OR elements, the low-end outputs of each of the state counters are connected to the inputs switching the internal reserve of the first to third reserved blocks, and the high-order outputs of each счетчиков состо ний подключены к собственному управл ющему входу, первому- третьему управл ющим входам дешифратора состо ний и соответствующим входам формировател  сигнала отказа, выход которого  вл етс  выходом сигнала отказа устройства, вход тактовых импульсов которого соединен с управл ющим входом дешифратора состо ний, первый-третийthe state counters are connected to their own control input, the first to the third control inputs of the state decoder and the corresponding inputs of the failure signal generator, the output of which is the output of the device’s fault signal, the clock pulse input connected to the state decoder input, the first third информационные входы которого подключены к выходам соответствующих схем сравнени , четвертый выход  вл етс  выходом сигнала исправности устройства, а п - тый-седьмой их входы соединены сthe informational inputs of which are connected to the outputs of the respective comparison circuits, the fourth output is the output of the signal of the health of the device, and their fifth to seventh inputs are connected to первыми входами соответственно первого- третьего элементов ИЛИ, вторые и третьи входы которых подключены к соответствующим выходам коммутатора переключений, первый и второй управл ющие входы которого соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами первого триггера переключени , вход которого подключен к первому выходу дешифратора состо ний, второй выход которого соединен с входомthe first inputs of the first to third OR elements, respectively, the second and third inputs of which are connected to the corresponding outputs of the switching switch, the first and second control inputs of which are connected respectively to the forward and inverse outputs of the first switching trigger, whose input is connected to the first output of the state decoder, the second output of which is connected to the input второго триггера, переключени , пр мой и инверсный выходы которого подключены соответственно к третьему и четвертому управл ющим входам коммутатора переключений , п тый и шестой управл ющие входыthe second trigger, switching, direct and inverse outputs of which are connected respectively to the third and fourth control inputs of the switching switch, the fifth and sixth control inputs которого соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами третьего триггера переключени , вход которого подключен к третьему выходу дешифратора состо ний.which are connected respectively with the direct and inverse outputs of the third switching trigger, the input of which is connected to the third output of the state decoder. 16.116.1 лl 8eight ПP 17.117.1 ЛL ГШ (f7.2 ШGSh (f7.2 W 32 16 8 4 2 о32 16 8 4 2 o 16.1) 16.Щ6.2)16.1) 16.Щ6.2) x.i)i7.D П2}пг) зг.ПтП &Пx.i) i7.D П2} pg) zg.PTP & P лl /7/ 7 пP пP пP лl лl гэge -about Фиг.11 I 3I 3 Фиг.22 КTO ЖF иand лl мm Фиг.ЗFig.Z
SU904813697A 1990-04-16 1990-04-16 Device for operative reconfiguration of engaged system SU1727125A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904813697A SU1727125A1 (en) 1990-04-16 1990-04-16 Device for operative reconfiguration of engaged system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904813697A SU1727125A1 (en) 1990-04-16 1990-04-16 Device for operative reconfiguration of engaged system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1727125A1 true SU1727125A1 (en) 1992-04-15

Family

ID=21507980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904813697A SU1727125A1 (en) 1990-04-16 1990-04-16 Device for operative reconfiguration of engaged system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1727125A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 463972, кл.С 06 F 11/18, 1975. Авторское свидетельство СССР № 1398652, кл. G 06 F 11/20, Н 05 К 10/00, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4995042A (en) Switching exchange
SU1727125A1 (en) Device for operative reconfiguration of engaged system
CN108009047B (en) Dual-computer hot standby model and implementation method
RU1815641C (en) Device for test and reconfiguration of redundant system
SU1018121A1 (en) Checking device
SU1748155A1 (en) Device for reconfiguration of units being reserved
SU1734251A1 (en) Double-channel redundant computing system
SU1086432A2 (en) Device for control of exchange mode of majority-redundant system
RU1800456C (en) Device for check and reconfiguration of units being backed up
SU1732505A1 (en) Redundant device
RU1835547C (en) Device for connecting data-source to computerъs common bus
SU1499489A1 (en) Self-check computing device
RU1807489C (en) Device for inspecting and reconfigurating duplicated system
SU1598170A1 (en) Binary counter
SU1084802A1 (en) Redundant system
SU1221653A2 (en) Scaling device with check
JP2751941B2 (en) Information processing device
RU2022342C1 (en) Device for multicomputer system reconfiguration
RU1819116C (en) Three-channel redundant system
RU1833877C (en) Stand-by device
RU1830575C (en) Back-up device
SU1541763A1 (en) Switchboard for switching stanby generators
SU1746383A1 (en) Four-channel redundant system
SU1089771A1 (en) Redundant system
SU1555857A1 (en) Binary counter