Резервированное цифровое устройство Советский патент 1983 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к цифровой автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании высоконадежных цифровых систем.,

Известна резервированная вычислительная система, содержащая М резервируемых модулей, из которых три являются активными, блок реконфигурации, блоки сравнения и регистр состояний l3 .

К недостаткам этой системы можно отнести наличие Сложного блока реконфигурации с большим числом входо и выходов, что существенно, снижает ; надежность.

Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является резервированное стройство в состав которого входит М идентичных каналов , блок элементов ИЛИ, выход которого является выходом системы, счетчик состояний, выходами подсоединенный ко входам дешифратора 2

Каждый из ( резервных каналов содержит резервируемый модуль, выходы которого соединены со сходами блока выходных элементов ИЛИ и с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов кото)рой соединена с выходом системы.

В состав каждого резервного канала входят также переключатель питания, управляющий подачей напряжения питания на резервируемый модуль канала, и схема ИЛИ, выход которой соединен с управляющим входом переключателя, а входы - с выходами дешифратора таким образом, что каждому коду счетчика состояний соответствует состояние устройства с двумя подключенными к источнику питания и синхронно работающими . реЗервируеьшми модулями. Появление сигналов контроля на выходе любого из блоков сравнения выз1авает изменение кода в счетчике и, следовательно, выбор другой пары модулей, причем изоляция неисправных модулей обеспечивается их отключением от источника питания (в этом случае они не влияют на значение вькодной информации системы) и блокировкой выходов блоков сравнения отключенны резервных каналов.

Недостатки известного устройства - возможность неиспользования работоспособного резерва и низкая эффективность использования избыточности. Например, отказ переключателя питания, препятствующий отключению неисправного канала, вызывает отказ всего устройства, несмотря на наличие исправного резерва. Аналогичное состояние достигается и при отказе элементов, блокирующих выходы блоков сравнение отключенных

каналов. Недостаточная эффективность использования резерва проявляется также в том, что несмотря на наличие избыточных блоков сравнения отказ какого-либо из них исключает

возможность использования в работе соответствующего резервируемого модуля.

Целью изобретения является повышение надежности.

0 Цель достигается тем, что в резервированное цифровое устройство, содержащее счетчик состояний резерва, прямые выходы которого соединены с

входами первого дешифратора, блок

5 элемента ИЛИ, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом дешифратора, с выход с1входом соответствукяцего переключателя питания, выход которого соединен с шиной питания соответствующего резервируемого модуля и по числу резервируе лых модулей ЛЛ блоков сравнения, первые группы входов которых соединены с выходами соответствующих резервируемых модулей, введены М

5 магистральных элементов, счетчик сбоев и мультиплексор, информационные входы которого соединены с выходами блоков сравнения, а выход со входами установки всех резервируемых модулей и с входом счетчика

сбоев, выход перевыполнения которого соединен со входом счетчика состояний резерва, второй дешифратор, входы которого соединены с инверсными

5 выходами счетчика состояний резерва, а выходы - с вторыми входами элементов ИЛИ блока и с входами управления мультиплексора, у каждого магистрального элемента информационные входы соединены с выходами соответствующего резервируемого модуля, выходы с второй группой входов соответствующего блока сравнения и с магистралью информации и управляющих сигналов, а вход управления соединен с соответствующим выходом первого дешифратора, шины питания магистральных элементов и блоков сравнения соединены с выходами соответствующих переключателей питания.

0 В состав устройства входят М резервируемых модулей, 1-1, ..., такое ж число блоков 2-1, ... 2-W сравнения и магистральных элементов 3-1, ..., 3-М, магистраль 4 информации .и управляющих сигнгшов, мультипликатор 5, счетчик 6 сбоев, счетчик состояния резерва 7, дешифраторы 8 и ,9 на J|A выходов, а также блок 10 элементов ИЛИ и М переключателей 11-1, ..., 11-М питания. i

Магистральные элементы представляют собой элементы, способные работать на общую нагрузку или переходить (по управляющему сигналу) в 5 третье состояние, отключаясь от

РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее счетчик состояний резерва, прямые выходы которого соединены с входами первого дешифратора, блок элементов ИЛИ, первый вход каждого из которых соединен с соответствуквдим выходом деашфратора, а выход - с входом соответствунидвго переключателя питания, йыход которого соединен с шиной питания соответ CTsyidcuero резервируемого модуля, и по числу; резурвируемых модулей /Л блоков сразнения, первые группы входов которых соединены с выходами соответствующих резервируемых модулей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены М магистральных элементов, счетчик сбоев и , мультиплексор, информационные входы которого соединены с выходами срав,нения,.а выход - с входами установки всех резервируемых модулей и с входом счетчика сбоев, выход переполнения которого соединен с уходом счетчика состояний резерва, второй дешифратор, входы которого соединены с инверсными выходами счетчика Состояний резерва, а выходы - в вторыми входами элементов ИЛИ блока и с входами управления мультиплексора, у каждого магистрального элемента информационные входы соединены с выходалш соответствукицего резервируемого июдуля, выходы - с второй группой входов соответствующего блока сравнения и с магистралью информации и управляющих сигналов, а вход -управления соединен с соответствукадим выходом первого дешифратора, шины питания магистральных элементов и блоков сравнения соединены с выходами соответствующих переключателей питания.