Резервированное устройство Советский патент 1984 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к вычислительной технике, н частности к конст рукциям резервированных устройств, которые могут быть использованы при создании цифровых вычислительных устройств высокой надежности. Известно резервированное устройст во, содержащее пять резервируемых блоков. В этом устройстве происходит отключение отказавших блоков от источника питания. Вследствие этого корректируются три ошибки обоих типов ;). Недостатком известного устройства является отсутствие контроля работоспособности резервируемых блоков. Наиболее близким к предлагаемому является резервированное устройство, содержащее п резервируемых блоков, соединенных с восстанавливающим блоком, ключи, включенные в цепи питания соответствующих резервируемых блоков, инвертор, группу инверторов, первую и вторую группы элементов И, триггеры, элемент ИЛИ. Выход восстанавливающего блока соединен с первым выходом устройства, с первыми входам элементов И первой группы и через инвертор - с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы элементов И первой группы через соот ветствующие инверторы гсуппы: а тякж вторые вхопы элементов И второй.груп пы соединены с выходами соответствую щих резервируемых блоков, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих три геров. Третьи входы триггеров соединены с шиной сброса, а их первые выходы соединены с управляющими входами соответствующих ключей, выхо элемента ИЛИ соединен с вторым выходом устройства, а его входы - с соо ветствующими другими выходами устрой ства и со вторыми выходами соответствующих триггеров 2. ; В данном устройстве недостаток предшествующего устройства устранен путем фиксации всех отказов резерви руемых блоков в триггерах и выводом информации о наличии отказов на выходы устройства. данного устройства является большое потребление мощности питания вследствие постоянного подключения к источнику питания всех резервируемых блоков. Цель изобретения - уменьшение потребляемой устройством мощности от источника питания. Поставленная цель достигается тем, что в резервированное устройство, содержащее п резервируемых блоков, шины питания которых подключены к источнику питания через соответствующие ключи, информационные выходы через инверторы к первым входам элементов И первой группы и непосредственно к первым входам элементов И второй группы и входам восстанавливающего блока, выход которого.соединен с первым выходом устройства и с вторыми входами элементов И первой группы и через инвертор - с вторыми входами элементов И второй группы, выходы элементов И первой и второй групп соединены с первыми и вторыми входами соответствующих триггеров, первые выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей, а вторые выхвды - с соответствующими вторыми выходами устройства, третьи входы первых трех триггеров соединены с шиной сброса, первый элемент ИЛИ, введены п-1 формирователь импульсов, элементы задержки, третья группа п-4 элементов И, вторые элементы ИЛИ, входы формирователей импульсов соединены с вторыми выходами соответствующих триггеров, выходы первых трех формирователей импульсов соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, а выходы формирователей импульсов, начиная с четвертого, соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы, первый вход первого элемента И третьей группы соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с третьим входом четвертого триггера, первые входы других элементов И третьей группы соединены с выходами соответствующих вторых элементов ИЛИ и с третьими входами соответствующих триггеров, начиная с пятого, а первые выходы триггеров, начиная с четвертого, через соответствующие элементы задержки соединены с третьими вфсодами элементов И первой группы, начиная с четвертого, и с вторыми входами соответствующих элементов И третьей группы, четвертые входы триггеров.

,31

начиная с четвертого, соединеньГс шиной сброса.

На чертеже представлена блок-схема устройства, выполненного согласно данному изобретению, при .

Устройство содержит резервируемые блоки 1-5, ключи 6-10, выполняющие функции отключения блоков 1-5 от источника питания 11, восстанавливающий блок 12, инвертор 13, группу инверторов 14-18,первую группу элементов И 19-23. вторую группу элементов И 24-28, тригеры 29-33, формирователи импульсов 34-37, элементы задержки 38, 39, первый элемент ИЛИ 40, элемент И 41 третьей группы, второй элемент ИЛИ 42.

Выход блока 12 подключен к первому выходу устройства 43, первым входам элементов И 19-23 и к второму входу инвертора 13, выход которого соединен с первыми входами элементов И 24-28. Выходы элементов И 19-23 соединены с перовыми входами, а вькоды элементов И 24-28 - с вторыми входами триггеров 29-33 соответственно. Первые выходы триггеров 29-33 соединены с управляющими входами ключей 6-10 соответственно. Первый выход триггера 32 через элемент 38 также соединен с третьим входом элемента И 22 и одним из входов элемента И 41, а первый выход триггера 33 через элемент 39 - с третьим входом элемента И 23. Вторые выходы триггеров 29-33 соединены с выходами устройства 44-48. Третьи входы триггеров 29-31 и четвертые входы триггеров 32, 33 подключены к шине сброса 4,9. Выхода блоков 1-5 соединены с вторыми входами элементов И 24-28 соответственно и через инверторы 14-18 - с вторыми входами элементов И 19-23 соответственно.

Вторые выходы триггеров 29-31 через формирователи 34-36 соединены также с входами элемента ИЛИ 40, вый ход которого соединен с третьим входом триггера 32 и с вторым входом элемента И 41, вьгход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 42, Второй выход триггера 32 через формирователь 37 соединен также с вторы входом элемента ИЛИ 42, выход которо го соединен с третьим входом триггера 33.

Устройство работает следующго образом.

954

Перед началом работы устройства импульсом сброса с шины 49 триггеры 29-31 устанавливаются в состояние, при котором ключи 6-8 открыты и через них напряжение источника 11

подается на блоки 1-3. При этом триггеры 32 и 33 устанавливаются в положение О, отключая блоки 4,5 от источника 11.

Таким образом, к источнику оказываются, подключенными три блока из пяти, которые обеспечивают работоспособность устройства. Кроме того, при сборе триггеров 32, 33 сигналы О с

их первых выходов через элементы 38 и 39 поступают на третьи входы элементов И 22 и 23 и второй вход элемента. И 41 и блокируют их. При возникновении отказа типа

ложная 1 (ложный О) в одном из блоков 1-3, например в блоке 1, на выходе блока 12 инфврмация остается равной О (1).

В этом случае на выходе элемента

И 24 (И 19) будет сигнал 1, который переключит триггер 29- в положение, при котором ключ 6 закроется, с блока 1 снимется напряжение питания. Одновременно с этим в результате переключения триггера 29 импульс, . полученный с формирователя 34 через элемент ИЛИ 40, переключит триггер 32 в положение Г, при котором откроется ключ 9 и напряжение источника 11

будет подано на блок 4. Таким образом, к источнику питания оказываются подключенными вновь три блока. При это1 появление на выходе 47 устройства информации О указывает на

наличие отказа в блоках 1-3 (номер отказавшего блока может быть определен по информации на выходах 4446).

При переключении триггера 32

через элемент 38 (после окончания переходных процессов в блоке 4 при подаче на кего напряжения питания) произойдет раэблокирование элемента . И 22 с целью обеспечения возможности фиксации отказов блока 4 и элемента И 41 с целью обеспечения возможности подачи питания при дальнейших отказах на, блок 5.

Если при дальнейшей эксплуатации устройства возникает отказ в блоке 2 или 3, то, аналогично ранее описанному, импульс с формирователей 35 или 36 пройдет через элемент ИЛИ 40,

РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее п резервируемых блоков, шины питания которых подключены к источнику питания через соответствующие ключи, информационные выходы - через инверторы к первым входам элементов И первой группы и непосредственно к -первым входам элементов И второй группы и входам восстанавливанщего блока, выход которого соединен с первым выходом устройства и вторыми входами элементов И первой группы и через инвертор - с вторыми входами элементов И второй группы, выходы элементов И первой и второй групп соединены с первыми и вторыми входами соответствуклцих триггеров, первые выходы которых соединены с. управляющими входами соответствующих ключей,а вторые выходы - с соответствующими вторьми выходами устройства, третьи входы первых трех триггеров соединены с шиной сброса, перв.ый элемент ИЛИ, отличающее ся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности от источника питания, в него введены п--1 формирователь импульсов, элементы задержки, третья группа п-4 элементов И, вторые элементы ИЛИ, входы формирователей импульсов соединены с вторыми выходами соответствующих триггеров, выходы первых трех формирователей импульсов соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, а выходы формирователей импульсов, начиная с четвертого, соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы, первый вход первого элемента И третьей групгая соединен с выходом первого элемента ИЛИ и третьим входом четвертого триггера, первые входы других элементов И третьей группы соединены с выходами соответствуюгщх вторых элементов ИЛИ и третьими входами соответствукнцих триггеров, с пятого, а первые выходы триггеров, начиная с четвертого, через соответствующие элементы задержки соединены с третьими входами элементов И первой группы, начиная с четвертого, и вторыми входами соответствукнцих . Элементов И третьей группы, четвертые входы триггеров, начиная с четвертого, соединены с шиной сброса.