Устройство для контроля и индикации отказов Советский патент 1988 года по МПК G05B23/02 G06F11/22 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при разработке систем контроля и восстановлекия цифровых вычислительных машин (ЦВМ).

Целью изобретения является повьше- ние достоверности контроля путем анализа различных видов последовательностей сбоев ЦВМ, являющихся и не являющихся с.ледствием отказа ЦВМ.

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

Устройство контроля содержит второй I , третий 2, четвертый 3 и первый 4 счетчики импульсов, генератор 5 тактовых импульсов, второй 6, первый 7 триггеры, первый 8, второй 9 дешифраторы, первый 10, второй П, пятый 12, седьмой 13, третий 14, четвертый - шестой 16 элементы И, одно- вибратор 17, первый 18 и второй 19 элементы ИЛИ, вход 20 устройства, выход 21 Исправно и выход 22 сигнала Отказ устройства, первый 23 и второй 24 выходы генератора тактовых импульсов .

Второй счетчик предназначен для подсчета количества импульсов сбоевэ поступакицих на вход устройства за интервал наблюдения,

Третий счетчик 2 предназначен для определения промежутка времени, соответствующего длительности интервала наблюдения. На его счетньй вход подаются импульсы с второго 24 выхода генератора 5 тактовьсх импульсов. Длительность интервала наблюдения определяется частотой синхроимпульсов и емкостью счетчика.

Четвертый счетчик 3 предназначен для определения промежутка времени между концом интервала наблюдения и последним импульсом сбоя в нем и сравнения его с интервалом безопасности. На его счетньш вход подаются импульсы с второго 24 выхода генератора 5 тактовых импульсов. Длительность интервала безопасности определяется частотой синхроимпульсов и емкостью счетчика.

Первьй счетчик 4 предназначен для подсчета количества импульсов сбоев следующих подряд на вход 21 устройства и вьщачи сигнала Отказ при их количестве, равном заданному.

0

5

0

5

0

5

0

5

Генератор 5 тактовых импульсов предназначен для формирования двух сеток тактовых импульсов, синхронизирующих работу устройства.

Второй триггер 6 предназначен для приема и хранения информации об отказе контролируемой ЦВМ и управления работой генератора 5 тактовых импульсов.

Первый триггер 7 предназначен для приёма информации о пришедшем сбое и организации начала цикла измерения интервала наблюдения и интервала безопасности третьим 2 и четвертым 3 счетчиками соответственно, а также для выдачи сигнала Исправно на выходе 2 устройства,

Первьй дешифратор 8 предназначен для анализа степени заполнения четвертого 3 счетчика и выдачи единичного сигнала, если он заполнен на вели- чкяу, соответствующую интервалу безопасности.

Второй дешифратор предназначен для анализа степени заполнения третьего 2 счетчика и вьщачи на выходе единичного сигнала, если счетчик заполнен на величину, соответствугощую интервалу наблюдения.

Первый элемент И 10 предназначен для формирования импульса установки в ноль первого счетчика 4 при перерывах в следовании сигналов сбоев на вход 20 устройства.

Второй элемент И 11 предназначен для выдачи импульса сбоя на счетный вход второго 1 счетчика5 на С-вхоДы .второго 7 трюггера и на вход установ- ки в ноль четззертого 3 счетчика через второй 19 элемент ИЛИ.

Пятый элемент И 12 предназначен для формирования импульса сброса в.то - рого 7 Tpi-srrepa, второго i , третьего 2 и четвертого 3 счетчиков при условии, что третий 2 и четвертый 3 счетчики заполнились на величину, соответствующую интервалу наблюдекрш и безопасности соответственно, а второй J заполнен на величину меньше заданной, что-означает, что за интервал наблюдения количество сбоев было меньше установлено, а с момента последнего сбоя прошло время, равное или больше интервала безопасности.

Седьмой 13 элемент И предназначен для формирования импульса установки в единицу второго 6 7 риггера при ус- ловиид что второй счетчик зало.гшен.

а третий не заполнен, т.е. пришло импульсов сбоев больше заданного за время меньше интервала наблюдения.

Третий элемент И I4 предназначен для вьщачи синхроимпульсов на счетный вход третьего 2 счетчика после прихода первого импульса сбоя на вход 20 устройства при условии, что он не заполнен на величину, соответствующую интервалу наблюдения.

Четвертый элемен т И 15 предназначен для вьщачи синхроимпульсов на счетный вход четвертого 3 счетчика после прихода первого импульса сбоя на вход 20 устройства при условии, что он не заполнен на величину, соответствующую интервалу безопасности.

Шестой элемент И 16 предназначен для вьщачи импульса на вход пятого 12 элемента И, если третий 2 и четвертый 3 счетчики заполнялись на величину, соответствующую интервалам наблюдения и безопасности соответственно .

Одновибратор 17 предназначен для вьщачи импульса,достаточного для срабатьтания второго 1, третьего 2 и четвертого 3 счетчиков и первого 7 триггера при окончании интервалов наблюдения и безопасности в количестве сбоев за интервал наблюдения меньше заданного, причем со следующим синхроимпульсом после окончания интервала наблюдения приходит импульс сбоя на вход 20 устройства.

Первый элемент ИЛИ 18 предназначен для вьщачи единичного потенциала на S вход второго 6 триггера с целью перевода его в единичное состояние при заполнении первого 4 счетчика до установленного числа или заполнении второго 1 счетчика до установленного числа при условии, что третий 2 счетчик не заполнен до значения, соответствующего интервалу наблюдения. Второй элемент ИЛИ 19 предназначен для передачи импульса установки в .ноль четвертого 3 счетчика при приходе каждого импульса сбоя, а также при формировании сигнала Исправно.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для контроля и индикации отказов осуществляет анализ вида последовательности сбоев, возникающи в ЦВМ за определенный интервал времени (интервал наблюдения). Длитель0

ность интервала наблюдения выбирается из соображений обеспечения максимальной достоверности контроля и мак симального времени его проведения. Он начинается с приходом первого импульса сбоя, а последовательности сбоев ЦВМ контролируются наличием последовательностей подряд идущих сбоев, их длиной, частотой, а также местом пакетов сбоев в интервале наблю-- дения. При появлении за интервал наблюдения S и более сбоев, а такяж К сбоев подряд вьздается сигнал отказа

5 контролируемой ЦВМ. Кроме того, с целью исключения ошибок контроля, связанных с тем, что в конце интервала наблюдения начинается пакет сбоев, устройство анализирует временные интервалы между двумя соседними сбоями. Сигнал с выхода предлагаемого устройства об отсутствии отказа и включении ЦВМ в дальнейшую работу вьщает- ся в том случае, если за интервал

5 наблюдения появилось К подряд идУЩИХ сбоев или S сбоев в произвольном порядке, а также с момента последнего сбоя прошел заданный промежуток времени (интервал безопасности), что свидетельствует о том, что последний сбой не был началом пакета ошибок. ; Если с момента последнего сбоя иитер-, вал безопасности не закончился, то . интервал наблкщения преодолевается | до его окончания. Длительность интер-: вала наблюдения и интервала безопасности выбирается исходя из статистических данных, получаемых при эксплуатации ЭВМ с учетом условий функциоQ нирования.

В исходном состоянии все элементы понятия устройства находятся, в нулевом состоянии.

В зависимости от количества и вида последовательности импульсов сбоев за интервал наблюдения целесообразно рассматривать три варианта работы предлагаемого устройства} сбои вдут подряд, а их количество больше заданного числа К (фиг. 2); сбои идут произвольным образом, а их количество больше заданного числа S (фиг,-2); сбои, идут произвольным образом, а их количество меньше заданного S .

5 ( 2).

Рассмотрим первый случай. Работа устройства начинается после прихода на вход 20 устройства импульса сбоя, который приходит одновременно с син-

0

5

5

0

5 1448339

хроимпульсом первого 23 выхода гене-тенциальный сигнал с выхода первого i

paтора 5 тактовых импульсов и по дли-дешифратора 2, так как заполнение

тельности является больше его. Присчетчика 2 не соответствует интерваэтом срабатьшает триггер 7, и счет- лу наблюдения, С выхода элемента

чик 2 начинает подсчет синхроимпуль-ИЛИ 18 импульс поступает на S-вход

сов, поступающих с первого выхода 23триггера 6 к на выходе 22 устройстгенератора 5 тактовых импульсов, ива формируется сигнал отказа, а с

по длительности является больше его,инверсного выхода триггера 6 нулевой

При этом срабатьшает триггер 7 иIQ потенциальный сигнал поступает на

счетчик 2 начинает подсчет синхроим-управляющий вход генератора 5 тактопульсов, постзтающих с первого выхо-вьпс импульсов и прекращает выдачу

да 23 генератора 5 тактовых 1- мпульсовсихроимпульсов.

через элемент И 14, т.е. начинаетсяВ третьем случае устройство начиинтервал . наблюдения.15 «ает работать аналогично описанному.

Кроме того. пришедший импульс обокПри окончании интервала наблюдения устанавливает в ноль счетчик 3 и по-происходит переполнение счетчика 2. ступает на счетный вход счетчика 4,Ка выходе дешифратора 9 устанавлива- а счетчик 3 начинает подсчитьшатьется высокий потенциал, который, по- синхроимпульсы, поступающие с второ-20 инверсный вход элемента го выхода.24 генератора 5 тактовыхИ 14, прекращает прохождение синхроимпульсов, т.е. начинается определе-импульсов на счетный вход счетчика 2. ние интервала безопасности. Следую-Кроме того, сигнал с выхода дешифра- щий пришедший импульс сбоя также ус-тора 9 поступает на второй вход эле- танавливает в ноль счетчик 3 и посту-25 мента И 16. Импульс с выхода элемен- пит на счетный вход счетчиков 4, 1„та И 16 поступает на вход элемента Далее работа устройства при приходеИ 3 2 для формирования сигнала Ис- подряд импульсов аналогична. При прн-правно одновибратором 17 на выходе ходе К-го импульса сбоя наступаеттриггера 7 в том случае, если с мо- переполнение счетчика 4 и с его вы-зо нта последнего сбоя в интервале хода переполнения поступает импульснаблюдения прошло время, равное ин- на вход элемента ИЛИ 18. Поступившийтервалу безопасности, о чем свид ег с выхода элемента ШШ 18 импульс ус™тельствует заполнение счетчика 3 на танавливает в единичное состояниесоответствующее этому интервалу зна- триггер 6. Сигнал с i-шверсного выхо- 5 Если с момента последнего да триггера, поступающий на управляю-.сбоя тактовые импульсы, поступающие щий вход генератора 5 тактовых им-со второго выхода 24 генератора 5 пульсов, прекращает выдачу тактовыхтактовых импульсов через элемент импульсов, а на выходе 22 устройстваИ 15 на счетньй вход счетчика 3, за- появляется сигнал отказа,40 его на величину, соответстВо втором случае работа устройствавующуго безопасности, то на выходе

также начинается при приходе на входдешифратора 8 формируется высокий

2 устройства импульса сбоя, которыйпотенциал, который, поступая на иносуществляет изменения, аналогичныеверсньш вход элемента И 15, прекращаранее рассмотренному режиму. Если45 ® поступление синхроимпульсов на

после первого сбоя в следующем такте счетный вход счетчика 3. Кроме того,

сбоя не последовало, то с выхода эле-высокий потенциал, формируемьй на вымента И 10 формируется импульс, кото-ходе дешифратора 8, поступает на

рый устанавливает в нулевое состояниевторой вход элемента И 16. При постусчетчнк 4. Операция установки в нольgQ плении.сигналов заполнения счетчика

счетчика 4 повторяется во всех слу-2 на величину, соответствующую инчаях, когда появляются перерьшы втервалу наблюдения, и счетчика 3 на

последовательности сбоев. Все посту-величину, соответствующую интервалу

панщие на вход 20 устройства импульсыбезопасности, с выходов дешифраторов

сбоев поступают на счетн.ый вход счет-gg 8 и 9 на входе элемента И 16 на его

чика 1. При приходе S-импульса свыходе формируется импульс, поступаювыхода счетчика 1 сигнал поступаетнщй на вход элемента И 12. С выхода

тл& вход элемента И 13, на инверсныйэлементами 12 импульс поступает на

вход которого поступает нулевой по-вход одновибратора 17. С выхода одновибратора импульс поступает на R-вход триггера 7 и на его вьосоде 21 формируется сигнал Исправно. Кроме того, импульс с выхода одковибратора 17 поступает йа установочные входы второго , третьего 2 и четвертого 3 счетчиков и устанавливает их

в ноль.

мг./

Kftodpi d cffosS зв антер- з cffoed ya t/ffmepda/f

сдавб на5людения -LJ---L III- L-IL

(/я |...|-I 1-.| I

I 1

1 l K

ТГ

- ---L

редактор Н. Горват Техред М.Дидык

Заказ 6847/53 Тираж 866Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

(/я |...|-I 1-.| I

I I---1-1 I- I

it

ji.

i-

r r

j

t I

/ттхл

nririn-

1-I

/-yvynr x

Фиг.г

Корректор Г. Решетник