Мажоритарно-резервированное устройство с управляемой структурой Советский патент 1984 года по МПК G06F11/18 H05K10/00 

о: ю

4: Изобретение относится к области цифровой автоматики и вычислительной техники и может быть использова в автоматических устройствах управления технологическими процессами п вышенной надежности. Известно резервированное устройс во с управляемой структурой, содер жащее три резервных логических блок и три управляемых мажоритарных элемента, информационные входы которых соединены с резервными логическими блоками, а управляющие входы - с об щей управляющей шиной устройства i Недостатком данного устройства я ляется низкая контролепригодность: работоспособность управляемых мажори тарных элементов не может быть проверена при контроле устройства как при его автономном использовании так и в том случае, когда для повышения надежности ряд резервированных устройств с управляемой структурой включают каскадно, образовывая тем самым сетевую схему голосования. Это объясняется тем, что при работе уст роиства в режиме голосования на все входы управляемых мажоритарных элементов от логических блоков поступаю одноименные сигналы. Вследствие этог ряд дефектов управляемых мажоритарных элементов, например повторение сигнала одного из логических блоков не выявляется. Известно резервированное устройст во с управляемой структурой, содержа щее три резервных логических блока, три элемента И и три управляемых мажоритарных элемента, причем входы ре зервных логических блоков соединены с входами устройства, а их выходы с первыми входами элементов И, выходы элементов И соединены с информационными входами управляемых мажоритарных элементов, управляющие входы которых соединены с управляющей шиной устройства, а выходы управляемых мажоритарных элементов соединены с выходами устройства, вторые входы, элементов И соединены с шиной блокировки устройства 2. Данное устройство при автономном использовании, т.е. в том случае, когда имеется возможность подачи тес товых сигналов непосредственно на входы устройства, обеспечивает проверку работоспособности управляемых мажоритар 1ых элементов. Однако число циклов контроля известного устройства чрезмерно велико, что обусловливает большую продолжительность процедуры проверки. Кроме того, в том случае,когда ряд мажоритарно-резервированных устройст с управляемой структурой включен каскадно, контролепригодность устрой ства нарушается: работоспособность управляемых мажоритарных элементов в режиме голосования во всех каскадах, кроме первого, проверена быть не может . Это объясняется тем, что входы каждого из каскадно включенных уст- / ройств соединены с выходами устройства предыдушего каскада и тестовыми сигналами для него служат выходные сигналы устройства предьвдушего каскада. При работе исправного устройства в циклах контроля, в которых на два из трех элементов И подан блокирующий сигнал О, выходной сигнал отсутствует на всех выходах устройства, не обеспечивая вследствие этого последующий каскад тестовыми сигналами и исключая тем самым возможность проверки в этих циклах всех каскадов, кроме первого. Вследствие этого ряд дефектов мажоритарных элементов всех каскадов восстановления, кроме первого, например повторение сигнала одного из резервируемых блоков, не выявляется. Целью изобретения является повышение контролепригодности устройства при каскадном включении нескольких мажоритарно-резервированных устройств с управляемой структурой. Указанная цель достигается тем, что мажоритарно-резервированное устройство с управляемой структурой, содержащее три резервируемых блока; входы которых соединены с соответствующими входами устройства, три первых элемента И, первые вхсщы которых соединены с выходами резервируемых блоков, вторые входы - с шиной блокировки устройства, и три управляемых мажоритарных элемента, управляющие входы которых соединены с управляющей шиной устройства, а выходы с выходами устройства, содержит элемент НЕ, три вторых элемента И и три элемента ИЛИ, первые входы которых соединены соответственно с выхода ми первых элементов И выходы - с информационными входами управляемых мажоритарных элементов, вторые входы - с выходами вторых элементов И, первые входы которых соединены с шинами перебора устройства, вторые входы - с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к шине блокировки устройства. Схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит входы 1-3, шину 4 блокировки, шины 5-7 перебора, управляющую шину 8, резервируемые блоки 9-11, элемент НЕ 12, первые.13-15 и вторые 16-18 элементы И, элементы ИЛИ 19-21, управляемые мажоритарные элементы 22-24 и выходы 25-27. Входы резервируемых блоков 9-11 соединены с входами устройства 1-3, а их выходы - с первыми входами пер. вых элементов И 13-15. Вторые входы элементов И 13-15 соединены с шиной блокировки 4. Выходы первых элементо И 13-15 соединены с первыми входами элементов ИЛИ 19-21, вторые входы ко торых соединены с выходами вторых элементов И 16-18, а выходы - с информационными входами управляемых м жоритарных элементов 22-24. Первые входы вторых элементов И 16-18 соединены с входами перебора 5-7, а вторые их входы через мент НЕ 12 - с шиной блокировки 4. Управляющие входы управляемых мажоритарных элементов соединены с упра ляющей шиной 8 устройства. Предлагаемое устройство допускает работу в следующих трех режимах: штатной работы; линейной проверки резервируемых блоков; проверки упра мажоритарных элементов. В первом режиме сигнал i- на шике блокировки 4 разрешает прохожде ние сигналов резервируемых блоков 911 через элементы И 13-15. Выходные сигналы последних через элементы ИЛИ 19-21 поступают на информационные входы управляемых мажоритарных элементов 22-24. Одновременнотот же си нал, проинвертированный элементом НЕ 12, запрещает прохождение сигналов перебора с шин 5-7 через вторые элементы И 16-18. Таким образом, наличи элементов И 13-15, вторых элементов И 16-18 и элементов ИЛИ 19-21 никак не влияет на прохождение сигналов резервируемых блоков на информационные входы управляемых мажоритарных элементов. На управляющей шине 8 устройства при этом присутствует сигнал , соответствующий работе управляемых мажоритарных элементов в режиме голо сования . В режиме линейной проверки резер вируемых блоков работа перечисленных узлов не отличается от их работы в первом режиме. Различие этих режимоь состоит в том, что на управляющей шине 8 уста навливается сигнал О, соответствующий работе управляемых мажоритарных элементов в линейном режиме, т.е. в режиме повторителей: управляемый мажоритарный элемент 22 повторяет выходной сигнал логического блока 9, прошедший элементы И 13 и ИЛИ 19; управляемый мажоритарный элемент 23 повторяет сигнал логичес кого блока 10., прошедший элементы И 14 и ИЛИ 20; управляемый мажоритарный элемент 24 повторяет сигнал логического блока 11, прошедший элементы И 15 и ИЛИ 21. Таким образом, во втором режиме сигналы на выходах устройства повторяют -выходные сигналы соответствующего резервируемого блока, обеспечивая тем самым условия проверки работоспособности последних путем подачи на входы 1-3 тестовых сигналов и сравнения с эталоном сигналов на выходах 25-27. В третьем режиме работы на шину блокировки 4 подают сигнал О. Этот сигнал запрещает прохождение выходных сигналов логических блоков 9-11 через первые элементы И 13-15. В то же время сигнал i с выхода элемента НЕ 12 разрешает прохождение сигналов перебора с шин 5-7 через вторые элементы И 16-18 и элементы ИЛИ 19-21 на информационные входы управляемых мажоритарных элементов 22-24, Подавая на шины 5-7 различные наборы сигналов перебора и контролируя на выходах 25-27 реакцию на эти сигналы -управляемых мажоритарных элементов 22-24, можно полностью проверить работоспособность последних как в мажоритарном режиме, так и в режиме Повторителей. Значения управляющих сигналов на входах 4-8 и реакция на них контролируемого устройства приведены в таблице. При работе ряда предлагаемых устройств в составе системы с многократным мажоритарным восстановлением шины 4-8 всех каскадов объединяются. В этом случае в первом режиме работа устройства соответствует описанной выше; во втором режиме логические блоки всех каскадов оказываются соединенными в три независимых, автономно проверяемых канала/ в третьем режиме управляемые мажоритарные элементы всех каскадов проверяются одновременно и независимо друг от друга, что об спечивается параллельной подачей на их входы наборов сигналов перебора и независимым контролем выходных сигналов. Предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможностями, так как обеспечивает возможность полной проверки как резервируемых логических блоков, так и управляемых мажоритарных элементов независимо от того, является ли устройство автономным или включено в качестве одного из каскадов в резервированную систему с многократным мажоритарным восстановлением.

Ч

19

25

т/М ZZ

НУ

Af

ul

-у

23

4 /5