Мажоритарно-резервированное устройство Советский патент 1991 года по МПК H05K10/00 G05B9/03 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, в которых обна- ружение и исправление ошибок осуществляются с помощью мажорируемых схем, и может быть использовано при проектировании вычислительных систем повышенной надежности.

Цель изобретения - повышение надежности устрсйства за счет сокращения внешних выводов и обеспечения контроля его входных сигналов,

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый элемент ИЛИ 1, первьй - третий элементы И 2, 3 и 4, второй элемент ИЛИ 5, первый - третий резервируемые блоки

6, 7 и 8, третий элемент ИЛИ 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И, четвертый элемент ИЛИ 12, первый 13 и второй 14 элементы НЕ, пятый элемент ИЛИ 15, третий элемент НЕ 16, шестой 17 и седьмой 18 элементы ИЛИ, шестой 19 и десятый 20 элементы И, четвертый элемент НЕ 21, восьмой 22, седьмой 23 и одиннадцатый 24 элементы И, пятый элемент НЕ 25, девятый элемент И 26 и шестой элемент НЕ 27.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме на группу информационных входов устройства поступают входные сигналы, а на его первый, второй и третий управляющие входы поо ю

СО СО

дается код 100. Элементы И 2, 3 и 4 осуществляют мажорирование сигналов на выходах блоков 6, 7 и 8, При этом на выходах элементов И 19, 20, 22, 23 и 26 присутствуют нулевые сигналь:, а на выходе элемента И 24 - единичный сигнал, элементы ИЛИ 12, 15, 17 и 18 не влияют на проходящие через них сигналы, а элементы НЕ 13, 14 и 16, на входах которых единичные сигналы, не влияют на значения сигналов на выходе элементов И 2, 3 и 4. Элементы И 10 и 11 закрыты нулевыми сигналами с выходов элементов И 22 и 26 соответ ственно, а единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 разрешает мажорирование выходов блоков 6, 7 и 8.

Выход из строя одного из блоков 64 7 и 8 не приводит к изменению функции на первом выходе устройства. На второй выход устройства в рабоем режиме выдается постоянный единичный сигнал. Присутствие на втором выходе нулевого сигнала указывает на неисправность второго или третьего управляющих входов устройства или одного из элементов И 24, НЕ 27 и НЕ 25.

В режиме контроля устройство работает следующим образом.

При проверке исправности группы информахщонных входов на управляющие входы устройства подают поочередно две тестовые последовательности.

В первом тестовом режиме на группу информационных входов подают нулевые сигналы, а на первый, второй и третий управляющие входы подается код 010. При этом на выходе элемента И 26 образуется единичный- сигнал, а на выходе элементов И 19,20,22,23,24 и ИЛИ 5 - нулевой сигнал. Сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 5 блокирует работу элементов И 2, 3 и 4. Если при этом общие входы группы информационных входов устройства исправны, то на первом выходе устройства вырабатывается нулевой сигнал. Если один из общих входов группы исправен, т.е. на нем постоянно присутствует единичный сигнал, этот сигнал проходит через третий элемент ИЛИ 9, открытый элемент И 11 и элемент ИЛИ 1 на первый выход устройства.

Во втором тестовом режиме на первый, второй и третий управляющие входы устройства подается код 001, а на группу информационных входов устройства - единичные сигналы. При этом

0

5

5

0

0

5

0

5

0

5

на выходах элементов И 19,20,23,24,26 и ИЛИ 5 вырабатывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И 22 - единичный. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 5 блокирует элементы И 2, 3 и 4. Элемент И 11 заблокирован нулевым сигналом с выхода элемента И 26. При исправных входах группы информационных входов устройства на первом выходе устройства присутствует единичный сигнал. Если же на каком- нибудь из входов группы входов устройства присутствует постоянный нулевой сигнал, являющийся результатом неисправности входов устройства, то на выходе элемента ИЛИ 18 появляется нулевой сигнал, который вызывает появление на первом выходе устройства нулевого сигнала, указывающего на неисправность группы информационных входов устройства.

Проверка исправности резервируемых блоков осуществляется следующим образом.

При проверке исправности первого резервируемого блока 6 на первый, второй и третий управляющие входы устройства подается код 101, а на группу информационных входов устройства - тестовая последовательность сигналов, обеспечивающая проверку исправности блока. При этом на выходах элементов И 19,22,23,24 и 26 вырабатывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И 20 - единичный. Вследствие этого на выходах элементов ИЛИ 5, 17 и НЕ 13, 16 устанавливается единичный сигнал, а на выходах элементов И 10, 11 и НЕ 14 - нулевой. Следовательно, на выходах элементов И 2,3 и 4 вырабатываются сигналы, равные соответственно Y1&Y2; О и Y, где Yj, YЈ - сигналы на выходах первого 6 и второго 7 резервируемых блоков. Поэтому на выходе элеман- та ИЛИ 1, т.е. на первом выходе устройства, вырабатывается сигнал, равный значению сигнала на выходе первого резервируемого блока 6, независимо от значений сигналов на выходах резервируемых блоков 7 и 8.

Следовательно, при такой комбинации сигналов на управляющих входах устройства, подавая на группу информационными входов определенные тестовые комбинации сигналов в зависимости от функции, реализуемой резервирут емым блоком, можно по выходному сиг-

налу на первом выходе устройства судить о правильности работы первого резервируемого блока 6.

При проверке исправности второго резервируемого блока 7 на первый, второй и третий управляющие входы устройства подается код 110, при этом сигнал на первом выходе устройства равен выходному сигналу второго резервируемого блока 7 и не зависит от выходных сигналов остальных резервируемых блоков, так как при этом на выходах элементов И 20, 22,23,24 и 26 вырабатывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И 19 - единичный. Вследствие этого на выходах элементов ИЛИ 5, 12, 15 и НЕ 13 и 14 вырабатывается единичный сигнал, а на выходах элементов И 10, 11 и НЕ 16 - нулевой. Следовательно, на выходах элементов И 2, 3 и 4 вырабатываются сигналы Y2, Y2 и 0 соответственно, где Y2 - сигнал на выходе второго резервируемого блока 7. Поэтому на выходе элемента ИЛИ 1, т.е. на первом выходе устройства, вырабатывается сигнал, равный значению сигнала на выходе второго резервируемого блока 7, независимо от значений сигналов на выходах резервируемых блоков 6 и 8. Следовательно, при такой комбинации сигналов на управля- ющих1 входах устройства, подавая на группу информационных входов определенные тестовые комбинации сигналов в зависимости от функции, реализуемой резервируемыми блоком, можно по вы-- ходному сигналу на первом выходе устройства судить о правильности работы второго резервируемого блока 7. i

При проверке исправности третьего резервируемого блока 8 на первый, второй и третий управляющие входы устройства подается код 011, при этом сигнал на первом выходе устройства равен выходному сигналу третьег резервируемого блока 8 и не зависит от выходных сигналов остальных резервируемых блоков, так как при этом на выходах элементов И 19,20,22,24 и 26 вырабатывается нулевой сигнал, а на выходе элемента И 23 - единичны Вследствие этого на выходах элементо ИЛИ 5, 18 и НЕ 14, 16 устанавливается единичный сигнал, а на выходах элементов И 10, 11 и НЕ 13 - нулевой Следовательно, на выходах элементов И 2, 3 и 4 вырабатываются сигналы,

равные соответственно О, и Y3, где Y2, Y3 - сигналы на выходах второго 7 и третьего 8 резервируемых блоков. Поэтому на выходе элемента ИЛИ 1, т.е. на первом выходе устройства, вырабатывается сигнал, равный значению сигнала на выходе третьего резервируемого блока 8, независимо от значений сигналов на выходах ре- зетэвируемых блоков 6 и 7.

Следовательно, при такой комбинации сигналов на управляющих входах устройства, подавая на группу инфор- 5 мационных входов определенные тестовые комбинации сигналов в зависимости от функции, реализуемой резервируемым блоком, можно по выходному сигналу на первом выходе устройства судить о правильности работы третьего резервируемого блока 8. i

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в автономном режиме проверить работу всех резервируемых блоков.

Формула изобре т е н и я

5

0

5

0

5

0

5

Мажоритарно- резервированное устройство, содержащее первый - третий резервируемые блоки, первый - девятый элементы И, первый - седьмой элементы ИЛИ и первый - пятый элементы НЕ, причем выходы первого - пятого элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является информационным выходом устройства, информационные входы устройства соединены с входами первого - третьего резервируемых блоков, третьего элемента ИЛИ и четвертого элемента И, очередной вход которого подключен к выходу восьмого элемента И, входы пятого элемента И соединены соответственно с выходом третьего элемента 1ШИ и девятого элемента И, выход первого резервируемого блока подключен к вым входам четвертого и седьмого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами первого и третьего элементов И соответственно,1 выход третьего резервируемого блока подключен к первым входам пятого и шестого элементов ИЛИ, выходь которых соединены с первым входом второго и вторым входом третьего элементов И соответственно, выход второго резер-, вируемого блока подключен к вторым входам первого и второго элементов И,

выходы с первого по третий элементов НЕ соединены с третьими входами одно- имзнных элементов И, четвертые входи которых подключены к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходом шестого и седьмого элементов И, первые входы которых подключены к первому и второму управляющим входам устройства соответственно и входам четвертого и пятого элементов НЕ соответственно:, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены десятый и одиннадцатый элементы И и. шестой элемент НЕ, причем первый и второй входы десятого элемента И соединены с первым и третьим управляющими входами устройства, первый управляющий вход устройства чер ез четвертый элемент НЕ соединен с первыми входами восьмого и, девятого элементов И, второй управляющий вход устройства соединен с вторым

0

5

входом шестого элемента И и через пятый элемент НЕ - с вторым входом восьмого ч первым з.:одом одиннадцатого элементов И, третий управляющий вхоп устройства соединен с вторым входом седьмого элемента И, через шестой элемент НЕ - с вторыми входами девятого и одиннадцатого элементов И, выход шестого элемента И подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ и входу третьего эле- мечта НЕ, выход седьмого элемента К соединен с входом первого элемента НЕ и вторым входом седьмого элемента ИЛИ. выход десятого элемента И соединен с третьим входом второго и вторым входом шестого элементов ИЛИ, а также с входом второго элемента НЕ, выход одиннадцатого элемента И соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ и является управляющим выходом уст ройстпа.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в а- стности к устройствам, в которых обнаружение и исправление ошибок осуществляются с помощью мажорируемых схем, и может быть использовано при нроектировании вычислительных систем повышенной надежности. Целью изобретения является повь шеш.е надежности устройства за счет обеспечения контроля его входных сигналов. Задание режимов работы и контроля осуществляется подачей соответствующих управляющих сигналов и коммутацией сигналов на входах элементов И0 1 ил. а SS

Группа информ% бходоб.

6ыга&