Мажоритарное микропроцессорное устройство Советский патент 1989 года по МПК G06F11/18 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам повьппения надежности управляющих вычислительных машин.

Цель изобретения - повыше ше надежности. ,

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит в каждом из трех каналов микроЭВМ 1, блок 2 ввода, блок .3 вывода, сдвиговый регистр 4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки и элемент И 7, а также общие для всех каналов узел 8 мажоритарного контроля, мажоритарный элемент 9 и мультиплексор 10. МикроЭВМ 1 соединены с соответствующими блоками 2 и 3, щинами 11 адресов и данных. К блокам 2 подключена входная шина 12 данных и выходные шины 13 микропроцессорного обмена блоков 3. Шины 13 подключены также к D-входам сдвиговых регистров 4. Две из шин 13 соединены с информационными входами мультиплексора 10, вход которого подключен к системному выходу 14 устройства. Блоки 2 и 3 всех каналов, соединены между собой шинами 15. К блокам 3 подключен мажоритарный элемент 9, выход которого соединен- с адресным входом мульти

5

плексора 10. В каждом канале выход разрешения записи блока 3 подключен к входу выбора режима сдвигового ре- гистра 4 своего канала и через элементы ИЛИ 5, элементы 6 задержки и элементы И 7 всех каналов - к входам узла 8 мажоритарного контроля, выход 16 которого является выходом аварийного отключения устройства. Второй вход каждого из элементов И 7 соединен с Ёыходом последнего разряда сдвигового регистра 4 своего канала. Узел 8 содержит блок 17 мажоритарного -контроля и генератор 18 тактовых импульсов. Выход генератора 18 явля- ется тактовым выходом узла 8 и соединен с тактовыми входами блока 17 и сдвиговых регистров 4 соответственно Три выхода 19 блока 17 являются диаг- ностическими для узла 8. Эти выходы подключены к соответствующим входам блока 2 ввода всех каналов.

Устройство работает следующим образом.

Каждая микроЭВМ 1 выполняет алгоритм устройства по своей программе, получая тактовые импульсы от внутреннего несинхронизированного с генераторами двух других микроэвм генератора. Исходные данные на микроЭВМ 1

поступают через блоки 22 вода, а результаты выполнения алгоритма выдаются через блоки 3 вывода. Вся программа работы каждой микроЭВМ разбита на отдельные участки, после выполнения которых результаты по шинам 13 микропроцессорного обмена поступают на остапьные микроЭВМ 1, где производится их программное сравнение. Так как окончание выполнения участка программы для каждой из микроэвм 1 различно (их внутренние генераторы не синхронизированы) то каждая микроЭВМ 1 при выдаче результата одновременно вьщает сигнал готовности, который поступает на элементы ИЛИ 5. При этом сдвиговые регистры 4 соответстующего канала переходят в режим параллельной записи и в них записываются результаты выполнения фpa мeнтa программы. Кроме того, включаются элементы 6 задержки, запирающие элементы И 7. Благодаря этому на узел 8 мажоритарного контроля на период выдачи информации из микроэвм 1 подается сигнал О. Время вьщержки элемента 6 выбрано большим максимальной разницы во вр.емени выполнения программ микроэвм 1. За это время все микро- ЭВМ 1 должны обменяться результатами и записать их в сдвиговые регистры 4 После окончания выдержки времени элементов 6 все сдвиговые регистры 4 переходят в режим сдвига и записанные в Hiix результаты через элементы И 7 подаются на блок 17 для аппаратного сравнения. Результаты сравнения выдаются на каждую микро- ЭВМ 1 по соответствую1цим цепям и в виде сигнала Тревога - в цепь 16 управления.

Работа устройства для случаев исправных микроэвм и отказов.какой1

, .

1451701

либо одной или двух из ся таблицей истинности.

0

5

Формула изобретения

Мажоритарное микропроцессорное устройство, содержащее три канала, каждый из которых состоит из микро- ig ЭВМ, блока ввода и блока вывода, вхо- дь1 и выходы которых соответственно соединены с микроЭВМ шиной адресов и данных, и общую шину входных данных, которая подключена к блокам вво- 15 да, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены мажоритарный элемент, мультиплексор, узел мажоритарного контроля, один из вькодов которого подключен к выходу аварийного отключения устройства, а три диагностических выхода к входам блоков ввода, соответствующие выходы которых соединены шинами с блоками вьгоода своего и двух других каналов, адресные выходы которых через мажоритарный элемент подключены к адресному входу мультиплексора, а выходные шины двух из блоков вывода через мультиплексор - к информационному выходу устройства, и в каждый из каналов введены сдвиговый регистр, элемент ИЛИ,, элемент И и элемент задержки, выходы разрешения записи блоков вывода всех каналов подключены 5 к входам выбора режи ма сдвиговых регистров своего канала и через-элементы ИЛИ всех каналов - к входам элементов задержки, выходы которых подключены к первым входам элементов И, 0 вторые входы которых соогзетстзенно соединены с выходами последнего разряда сдвиговых регистров, выходы элементов И подключены к входам узла мажоритарного контроля, тактовый вы- 5 ход которого подключен к тактовым входам сдвиговых регистров.

0

1. Все микроэвм исправны

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам повьшения надежности управляющих вычислительных машин. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит в каждом из трех каналов микроЭВМ 1, блок 2 ввода, блок 3 вывода, сдвиговьй регистр 4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки, элемент И 7 и общие для всех каналов узел 8 мажоритарного контроля, мажоритарньш элемент 9 и мультиплексор 10. Каждая микроЭВМ 1 выполняет алгоритм устройства по своей программе, получая также иьтульсы от внутреннего генератора. Исходные данные (Л

2. Отказ микроэвм 1-го канала