Устройство для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы Советский патент 1985 года по МПК H05K10/00 G06F11/18 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления режимом обмена между отдельными каналами резервированных систем, в частности для автоматизации научных исследований, а также в автоматизированных системах управления технологическими процесса ми в микроэлектронике. Цель изобретения - повьпиение нaдe ности устройства. : . На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - схема формирователя стимулирующиз воздействий; на фиг. 3 - схема управляемого мажоритарного блока. Устройство содержит (см. фиг. 1) резервируемые каналы с входами ., формирователь 3 стимулирующих воздействий, синхровход 4 резервируемых каналов, элемент ШШ 5, управ ляемый мажоритарный блок , группу счетчиков 7, сбоев, именщих установочные входы , запоминающий элемент 9 и элемент И 10 с выходом 1 Формирователь 3 содержит (см. фиг, 2) триггер 12 с входом 13, одно вибратор И, выход которого соединен с входами элементов И-НЕ б -16 с открытым коллектором, генератор 17, элемент ЙЕ 18, выход которого соединен с входами элементов И-НЕ , вх.од .R 20 триггера 12 и счетчик 21. . Блок 6 содержит (см. фиг. 3) коммутатор 22 с информационными 23,23 и .управляювщми входа№1 выходами 24,-24j, дешфратор 25 с синхровходом 26 и восьмиразрядным .выходом 27.,-27g., элементы И 29, выходы элементов И 28,28,, выход 31 и элемент И 32. Принцип работы блока., 6 следующий На выходах элементов и формируются сигналы ошибо FN (где N 1,3) низкого уровня в каналах соответствии с урав нениями:. F1 - ЛВС /18С г АВС ЛВС ABC + ЛВС Ha выходе 31 элемента И 29 форми руется уровень выходного информационного сигнгСла блока 6 (фиг. 1) в соответствий с уравнением: V ABC + Л5С+АВС ABC . Вход 31 элемента И 29 соединен с входом элемента И 10. Элемент И 32 соединен с выходами 30,-30j элементов И 28.,-28j и формирует, на выходе 13 суммарный сигнал ошибок FO низкого уровня в соответствии с уравнением: , FO F - F2- 3 (5) Сигналы ошибок FN (где N 1,3) поступают с выходов 30-,-ЗОз (фиг. 3) блока 6 на входы счетчиков У,- и элемента 9. Счетчики сбоев имеют установочные входы , по ; оторым производится запись числа, соответствующего порогу срабатывания по данному каналу. Счетчики . воспринимают информацию только во время действия синхронизирующего импульса.канала, в результате чего они учитывают только внешние сбои. При достижении разрешенного числа боев счетчик соответствующего канала формирует сигнал низкого уровня, который поступает на соответствующий вход .элемента 9, счетчик. 7.-7 при этом возв ращается в исходное состояние. Пороги срабатывания по каналам управления могут быть различными или одинаковьв. Это. позволяет учитывать различные факторы внешних источников информации. Элемент 9 представляет соббй программируемое запоминающее устройство, состоящее из трех строк и четырех стрлбцов. Выбор строки о.существляется в результате формирования блоком 6 сигналов ошибок PN (где Н 1,3) низкого уровня. Выбор столбцов осуществляется при поступлении сигналов низкого уровня от счетчиков при достижении по какому-либо каналу управления заданного порога внещних сбоев, при поступлении стимулирующих воздействий, при диагностике внутреннего состояния устройства. Выходное состояние элемента 9 описывается уравнениями: AcFf-d « F-l-c , . (6) 6 F2d + F2-fe -, (7) C F3-el 4-F5C . C8) Если уравнение, например, (6) принимает вид , это означает, что канал 1., функционирует, так как f1 1. При появлении сигнала ошибки м О уравнение (6) принимает вид А d. Это соответствует отказу в канале 1 и переходу на канал 1. .3 Процедура переключения KaHajioB 1 и 1j аналогична. При возвращении какого-либо из счетчиков в исхо ное состояние анализ -сбоев и вЪшвле отказов для этого канала повторяютс Анализ внутренних сбоев производитс в результате экспресс-диагностики .посредством формирователя 3, тем самым исключается замена исправных узлов, допустивших случайный сбой. Внешние отказы выявляются статистически, посредством задания порога голосования (предварительной устано ки допустимого числа сбоев по каналам) . Такая организация позволяет н только различать внешние и внутренн сбои И отказы резервируемых канало но и эффективно использовать эту информацию для оптимального распредел ния резерва. . В процессб функционирования устройства для управления режимом обме на мажоритарно-резервированной, системы можно выделить два режима р аботы работа при поступлении навхо ды каналов информационн сигналов; работа при поступлении на входы К:аналов тестовых сигналов от формирователя 3. Рассмотрим первый режим. При . исправной работе резервируемых кана лов и внешних устройств суммарный сигнал ошибки FO не форкщ)уется, информация с выхода 31 (фиг, 3) блока 6 поступает на элемент И 10, управляемый синхроюотульсами. При ЭТОМна выходе 11 элемента И 10 появляется информащтонный сигнал, Если по какому-либо выходу каналов уровень шлходного сигнала не совпадает с двумя другими то формируется суммарный сигнал сштбкй FO в соответствии с уравнением (5), разрешаю1ций работу формирователя 3. Информационный сигнал на выходе элемента И 10 при этс соответствуе состоянию большинства выходов каналов . При повторении сбоев и достижении порога в каком-либо из счетчиков 7-,-7,, вызванного неправильным функционированием внешнего устройства, производится отключение отказавшего внешнего устройства путем замены резервируемого канала в соответствии с уравнениями (6), (7), (8). .. При работе во втором режиме триг гер 12 (фиг, 2) находится в положе824НИИ Включено, разрешая по окончании синхроимпульса запуск одновнбратора 14. По окончании синхроимпульса элемент И 10 блокируется и запускается формирователь 3. При этом на входы .подается комбинация из одних единид, а на элемент ИЛИ 5 первое воздействие от генератора 17. Второе воздействие тактирует на входах каналов 1 комбинацию из одних нулей. По окончани .второго воздействия счетчик 21 запрещает работу генератора 17 и устанавливает триггер 12 в положение Выключено, Если на выходах блока 6 во время действия стимулирующего воздействия не формируются сигналы ошибок fo и FN , то коммутатор 22 не подключает-дополнительный канал управления. Появление сигналов ошибок FD и РЫ во время действия стимулирующего воздействия индентифицируется устройством для управления режимом обмена мажоритарно-резервируемой системы как внутренний отказ, Элемент 9 формирует команду, по которой происходит подключение дополнительного резервируемого канала управления при помощи коммутатора 22, Формирователь 3 после второго воздействия возвращается в исходное состояние, а дополнительный резервируемый канал управления занимает позицию (номер) отключенного резервируемого канала. Следует учитывать, что 2 в устройстве существует только при появлений сигналов ошиббк FO и FN . Формирователь 3 (см. фиг.- 2) работает следующим образом. Во. время действия синхросигнала работа ф.ормирователя 3 блокируется по входам 19.,-19 элементов И-НЕ . Триггер 12 при подаче на установочный вход суммарного сигнала ошибок FO формирует на выходе разрешающий потенциал, поступающий на вход одновибратора 14, который запускается задним фронтом синхросигнала, поступающим через элемент НЕ 8 на вход генератора 17 и вход счетчика 21, разрешая их работу. Для запуска генератора 17.необходимо также наличие высокого уровня сигнала на управляющем входе. Первое стимулирующее воздействие тактирует комбинацию все единицы на входах 2,-2ц., второе - все.нули. Стимули51

рующее воздействие поступает на элемент ИЛИ 5 и счетчик 21, который после второго воздействия запрещает работу генератора 17 по входу и сбрасывает триггер 12. С этого момента формирователь 3 находится в исходном состоянии, элементы И-НЕ 16;,-16 блокированы по входам , Р это1л на входах 2 высокий импеданс.

Устройство для управления режимом обмена мажо ритарно-рёзервированной системы облада ет адаптивностью к изм еняющимся внешним условиям и собственному техническому ресурсу. Оно эффективно использует резерв, гибко изменяя собственную структуру.

59182 ,

настраивается на исправно работающие внешние устройства,искл1рчая из сое-, тава системы некорректно работающие источники информации и неисправные 5 резервируемые каналы управления. Развитая система экспресс-диагности ки и внутренняя память дают вр;зможность устройству для управления режимом обмена мгркоритарно-ре.зервированной системы различать сбои, а также внешние и внутренние отказы. Это, в конечном счете, повышает 1 безотказность и бессбойность функционирования за счет улучшения оргаг низации режима обмена, а не в результате использования дополнительных технических средств.

(puz.j

иг.2

гг

.-f

Mf

i

п.

4тТ

V7,

Jt.

1

я

Л.

If Cfnutii/Jiiimoзг

JfSf

391

f tflyone oLi. .

.

aj