Многоканальное резервированное устройство Советский патент 1985 года по МПК H05K10/00 G06F11/18 

СО О)

со :о :о Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении распределенных вычислительных систем (РВС), в которых взаимосвязь устройств осуществляется через общую шину и для повышения надежности используется распре деление на значительных расстояниях устройств - источников информации, резервируемых замещением. Возросшие требования к живучести управляющих вычислительных систем, необходимость размещения устройств обработки и управления в непосредственной близости с датчиками и приемниками информации привели к появлению РВС с размещением резервируе мых устройств на значительных расстояниях друг от друга (десятки и (СОТНИ метров) Широкое распространение в вычислительных системах получил обмен по общей информационной шине, представляющий собой набор линий связи для :передачи сигналов информации и управления обменом l , 2j. Недостатком этих устройств являет ся наличие дополнительных, кроме общей шины, линий связи между резернируемь1ми устройствами - источниками информации для управления резервированием. При увеличении числа линий связи растет объем оборудования Приемопередающей части РВС 5 вес кабелей связи и снижается надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство содержащее в каждом из N резервируемых каналов резервируе&о й блок9соеди ненный с элементом контроля, и ключ соеднненный с резервируеь&м блоком, элемент ИЛИ-НЕ 5, выход которого соединен с управляющим входом ключа, инверсный вход каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом элемента , контроля в данном канале, а .кгщцый из остальных прямызс входов с соответствующим выходом -одного из элементов контроля других каналов. Выходы ключей каждого канала соединены на общую информационную шину 2 . Известное устройство позволяет осуществить резервирование замещение при отказе работающего на общую пшну резервируемого блока, но требует дополнительных кроме общей шины связей между резервируемы1«н каналами, приче число дополнительных связей растет с увеличением числа резервируемых каналов , что для распределенных каналов РВС приводит к увеличению числа приемопередатчиков связи, веса кабелей и снижению надежности всей системы. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности РВС путем устранения дополнительных связей между распределенными каналами с резервиpyeMbDsot замещением источниками информации . Поставленная цель достигается тем, что в-устройствоJ содержащее в каждом канале резервнруе1- ый блок, контрольньй выход которого подключен к входу элемента контроля, а информационный выход - к информационному входу ключа, выход которого соединен с выходом данного канала, элемент ИЛИ, первый инверсньш вход которого соединен с выходом элемента контроля данного каналаS а выходы всех каналов подключены к общей информационной шине, введены в каждый канал счетчик, элемент И, триггар и элемент задержки, причем счетный вход счетчика соединен с информациокньП выходом резервируемого блока, а вход сброса в О с выходом ключа, управляюпщй вход ключа соединен с единичным выходом триггера, вход сброса в О которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход установки в 1 - с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента контроля, а второй вход - с выходом счетчика, вход элемента задержки соединен с шиной питания канала, а БЬСХОД - с вторым инверсным входом элемента ИЛИ. На чертеже представлена блок-схема устройства. Многоканальное резервированное устройство содержит N резервируемых каналов (1-й, 2-й,.. . ,М-й) ., и в каждом канале - резервируемьгй блок 1, элемент 2 контроля, ключ 3, счетчик 4, элемент ИЛИ 5, элемент И б, триггер 7j элемент 8 задержки, пшна 9 питания канала. Выходы 10 ключей 3 каждого КЗ N каналов соединены с общей информационной шиной 11, которая является выходом устройства. В каждом канале резервируемый блок 1, являющийся источником информации и служапщй для вьфаботки информационных слов, подключен своим

контрольным выходом к входу элемента 2 контроля, а информационным выходом к информационному входу ключа 3 и счетному входу счетчика 4.

Элемент контроля 2 предназначен сигнализировать об исправности резервируемого блока 1 и связан своим выходом с первым инверсным входом элмента ИЛИ 5 и первым входом элемента И 6 .

Ключ 3 служит для подключения информационного выхода резервируемого бдока 1 к общей информационной пшне 11 при наличии сигнала на своем управляющем входе, который соединен с единичным выходом триггера 7.

Счетчик 4 предназначен для подсчета определенного числа информационны слов с информа1Д1онного выхода резервируемого блока 1 при отсутствии на общей пшне 11 информационных слов, т.е. при отключенных ключах 3 во всех N каналах. В каждом канале счетчик 4 настроен на подсчет числа п информа1р1онных слов в зависимости от порядкового номера i резервируемого канала и отношения (К) времени распространения сигналов информационного слова (t) по общей информационной шине 11 к периоду выдачи информа ционных слов (Т ) резервируемым блоком:

п K-i + 1

где К 1 при Т„ 2tp, и при К.определяется как ближайшее большее целое отношения

Время распостранения определяется длиной общей шины (L) и скоростью распространения сигналов по линиям связи (v)j зависящей от типа кабеля связи: tp L/V .

счетчик 4 своим входом сброса в О связан с выходом ключа 3, выход счетчика 4 - с вторым входом элемента И 6.

Триггер 7 служит для управления ключом 3. Единичное состояние триг гера 7 является признаком рабочего канала (при этом ключ 3 включен), нулевое состояние триггера 7 соответствует резервному каналу (ключ 3 выключен). Триггер 7 связан своим входом сброса в О с выходом элемента ШШ 5, а входом установки в 1 с выходом элемента И 6.

Элемент задержки 8 предназначен для вьщачи на своем выходе сигнала о наличии питания с задержкой по отношению к моменту включения питания на время задержки (t) и связан своим входом с ншной 9 питания канала, а выходом - с вторым инверсным входом элемента ИЛИ 5. Величина .t берется больше, чем суммарное время установки нормального напряжения питания после его включения ( ) и время переключения триггера 7 ()

Ч Чкл- пер.

Устройство работает следукщим образом. I

При включении питания в любом из

каналов триггер 7 устанавливается в нулевое состояние за счет того, что сигнал с выхода элемента 8 задержки появится через время задержки t по отношению к моменту включения питания. Отсутствие сигнала с выхода элемента 8 задержки вызывает сигнал на выходе элемента ИЛИ 5, сбрасывает в О триггер 7 в течение времени Ц, при этом ключ 3 отключает информационный выход резервируемого блока 1 от выхода канала 10, и, соответственно, общей информационней шины 11. Если на общую шину 11 ни один из резервируемых каналов не выдает информационных слов, то в каждом включенном канале счетчик 4 начинает считать число информационных слов с выхода резервируемого блока 1 и, при подсчете определенного для данного канала числа п слов, вьщает на своем выходе сигнал, поступакиций на второй вход элемента И 6, и, если резервируемый блок 1 исправен, о чем свидетельствует сигнал с выхЬда элемента 2 контроля на первом входе элемента И 6, то триггер 7 устанавливается в единичное состояние, включается ключ 3 и на общую информационную шину 11 начинают вьщаваться информационные слова с информационного выхода резервируемого блока 1 данного канала. При вьщаче на общую ийну 11 информационное слово ттоступает на вход сброса в О счетчика 4 в каждом из каналов, тем самым запрещается установка триггера 7 в единичное состояние в других резервных каналах. Триггер 7 рабочего канала остается в единичном состоянии до момента либо возникновения неисправ

МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее в каждом канале резервируемый блок, контрольный выход которого подключен к входу элемента контроля, а информационный выход - к информационному входу ключа, выход которого соединен с выходом данного канала, элемент ШШ, первый инверсный вход которого соединен с выходом элемента контроля данного канала, а выходы всех каналов подключены к общей информационной шине, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит в каждом канале счетчик, элемент И, триггер и элемент задержки, счетный вход счетчика соединен с информационным выходом резервируемого блока, а вход сброса в О - с выходом югооча, управляювщй вход ключа соединен с единичным выходом триггера, вход сброса в О которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а вход установки в 1 - с выходом элемента И, первый вход которого соединен с вьбсодом элемента контроля, а второй вход - с выходом счетчика, вход элемента зд. держки соединен с шиной питания канала, а выход - с вторь&1 инверснь входом элемента ШШ.