Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H05K10/00 G06F11/18 

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике и может быть использовано при построении резервированных систем с асинхронным поступлением входных сигналов.

Цель изобретения - .повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блоке.

На фиг. .1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство состоит ий каналов 1-3 и содержит резервируемые блоки 4-6, первые триггеры 7-9, вторые триггеры 10-12, элементы 13-15 совпадения, переключатели 16-18, мажоритарные элементы 19-21, элементы 22-24 задержки и выходные шины 25-27.

Принудительная установка в состояние логической 1 триггера 7(8, 9) происходит при воздействии на его установочный вход уровня логической 1, а триггера 10(11,12) - привоз- действии на его установочный вход уровня логического О. Переключение в состояние О триггера 7(8, 9) осуществляе тся с приходом на его вход синхронизации фронта импульса, а триггера 10(11, 12) - с приходом спада импульса.

На фиг. 1 у переключателей 16-18 выделены верхние три входа - информационные, и нижние три входа - управляющие. Переключатель реализует следующие логические функции: д, а..г,- г, ; д, а. г,-г,, ; д

а,т,,Г2

Ч г ,i 2 1 J .где д, Д2, Д сигналы на выходах

переключателя 16(17, 18); а, а, сигналы с выходов резервируемых блоков 4-6; г,, г, Гз - сигнал с выходов элементов 13-15 совпадения.

Переключатели 16-18 могут быть реализованы на элементах И-НЕ,ИЛИ-НЕ а также на коммутационных элементах.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: а - сигналы на выходах резервируемых блоков 4-6; б - сигналы на выходах триггеров 7-9; в - сигналы на выходах триггеров 10-12; г - сигналы на выходах элементов 13-15 совпадения, д - сигналы на выходах переключателей 16-18 (входах мажоритарных 19-21), л - сигналы на выходах элементов 22-24 задержки, к - сигналы на выходах мажоритарных элементов 19-21.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда все резервируемые блоки 4-6 исправны, т.е. 5 на выходах формируются прямоугольные импульсы длительностью . с периодом Т. Сигналы в разных каналах могут быть сдвинуты относительн-о друг друга на величину i (фиг. 2а).

0 При включении устройства на выходах резервируемых блоков 4-6 устанавливается уровень О, который,, воздействуя на установочные входы триггеров 10-12, устанавливает их в

5 состояние 1 (фиг. 26). При формировании импульса на выходах блоков 4-6 присутствует уровень 1, который устанавливает в состояние 1 триггеры 7-9 (фиг. 2в). Сигналы ло0 гической 1 с триггера 7(8, 9) и триггера 10(11,12) поступают на входы элемента 13 совпадения (14, 15) и на его выходе также появляется уровень 1.

5 Таким образом, на управляющих входах переключателей 16-18 присутствует комбинация сигналов 111, которая не влияет на прохождение импульсов, поступающих на информацион0 -ные входы переключателей 16-18 с выходов резервируемых блоков 4-6 на входы мажоритарных элементов 19-21.

Мажоритарные элементы 19(20, 21) осуществляют выборку входных сигналов по принципу 2 из 3. Сформированные импульсы поступают на выходные шины 25(26, 27) устройства и на входы элементов 22(23, 24) задержки, которые обеспечивают задержку импульсов на величину С,ад, удовлетворяющую условию г-дt.

Сигнал с выхода элемента 22(23,24) задержки поступает на синхронизирующие входы триггеров 7(8, 9)и10(11, 12), но переключения указанных триггеров не происходит, так как на установочных входах обоих триггеров присутствуют сигналы принудительной установки. Так как состояние триггеров не меняется, то сохраняется уровень 1 и на выходе элементов 13(14, 15) совпадения, который сигнализирует об отсуствии неисправности в канале. Рассмотрим случай, когда в одном 5 из резервируемых блоков, например в блоке 5, произошел отказ, т.е. яа выходах этого блока импульсы отсутствуют. Первый импульс, появившийся

0

3

после отказа блока 5 на выходах блоков 6 и 7, пройдя через переключатель 17, мажоритарный элемент 20, элемент 23 задержки поступает на синхронизирую1цие входы триггеров 8 и 11 и устанавливает один из триггеров в состояние О. Причем,если на прямом выходе неисправного блока 5 пос- .тоянно присутствует логический О, то в состояние О перебрасывается триггер 8, а если присутствует 1, то в состояние О перебрасывается триггер 11,

Таким образом, в отказавшем канале на одном из входов элемента 14 совпадения устанавливается уровень логического О, на выходе элемента 14 совпадения также появляется нулевой уровень, сигнализирующий о- наличии ошибки в данном канале (фиг.2) При этом на управляющих входах переключателей 16-18 присутствует комбинация логических сигналов 101, В соответствии с ней происходит установка: уровня О - на выходах соответствующих отказавшему (второму) каналу, уровня 1 - на выходах, соответствующих исправному каналу. На выходы переключателей 16-18, соответствующие исправному первому каналу проходят импульсы с выхода резервируемого блока 4, В таблице указаны комбинации сигналов на управляющих входах переключателей 16-18 и соответствующие им сигналы на их выходах.

При отказе одного канала на взводах мажоритарных элементов 19-21 присутствует комбинация 1 ,0, импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков,Тем самым устройство переходит на режим работы с одним, каналом, что повышает надежность его функционирование после первого отказа

1 1

Р мпульс- Импульс-Импульсный сиг- ный сиг-ный сигнал с нал снал с блока 4 блока 5блока 6

1 О 1

217714

В случае, если отсуствие импульса на выходе резервируемого блока 5 вызвано сбоем (самоустраняющимся отказом) и последующие импульсы формиру- 5 ются нормально, то происходит автоматическое восстановление работы устройства по принципу голосования с выборкой 2 из 3 (см, фиг, 2),

Предлагаемое устройство характе- 10 ризуется высокой достоверностью контроля при асинхронности сигналов с выходов резервируемых блоков как при возникновении отказа, так и в случае сбоя при отказе одного из резервных 15 каналов устройство производит перестройку на работу с одним исправным блоком, что обеспечивает его высокую надежность.

Формула изобретения Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов.содержащее в каждом из каналов резервируемый блок, переключатель и мажоритарный элемент, выход которого соединен с выходом данного канала, от л и - чающееся тем, что, с целью повышения и упрощения устройства, в каждый канал введены элемент задержки, элемент совпадения и первый и

второй триггеры, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента совпадения, установочные входы триггеров подключены к выходу резервируемого блока, а синхронизирующие входы - к выходу элемента задержки, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, входы последнего подключены к выходам пе- реключателя данного канала, причем

информационные входы переключателей во всех каналах соединены с выходами всех резервируемых блоков, а управляют ие входы - с выходами элементов совпадения всех каналов.

О

1

О 1 1

1 1 О

It II

Импульсный сигнал с блока 6

О

Изобретение относится к области вычислительной и импульсной техники и может быть использовано при пост- роении резервированных систем с асинхронным поступлением входных сигналов. Цель изобретения .- повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блоке. Устройство содержит резервируемые блоки, первые и вторые триггеры, элементы совпадения,. переключатели, мажоритарные элементы и элементы задержки. Цель изобретения достигается за счет того, чтоприоди- ночном отказе на входах мажоритарных . элементов присутствует комбинация: 1, О, импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков если отсутствие входного импульса вызвано самоустраняющимся отказом (сбоем) . а последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановление работы устройства по принципу голосования два из трех. 2 ил., 1 табл. (Л §

-6iwl

7ог-гш

19

22

25

20

23

Л

26

г-

18

Z1

ггл

(pvi.l

Составитель В. Максимов Редактор И. Касарда Техред Л.Олейник Корректор А. Фе,ренц

Заказ 1621/60 Тираж 765Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. г