Устройство для управления переключением резервных блоков Советский патент 1991 года по МПК G06F11/20 H05K10/00 

а

00

ел

эо

О5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления. Цель изобретения - расширение фунциональных возможностей устройства путем обеспечения проверочного режима работы.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - функциональная схема блока управления коммутацией.

Устройство для управления переключением резервных блоков содержит ос- новной и резервный блоки 1, узлы 2 встроенного контроля основного и резервного блоков,выходной коммутатор 3, трехвходовый элемент И 4, бло

5управления коммутацией, коммутатор

6режимов работы, триггер 7 отказов, информационные выходы 8 основного и резервного блоков, выход 9 узла 2 встроенного контроля основного блока

1, выход 10 узла 2 встроенного конт- роля резервного блока 1, вход 11 задания кода резерва, вход 12 задания режима работы (основной-проверочный) вход 13 синхронизации устройства, вход 14 установки, вход 15 задания K да выполняемого узла, информационные выходы 16 устройства, выходы 17 и 18 коммутатора режимов работы, индикаторный выход 19 отказа устройства, выход 20 управления коммутатором, индикаторные выходы 21 и 22 отказов на данный момент времени основного и резервного блоков.

Блок 5 управления коммутацией содержит дешифратор 23, первую группу элементов И 24.1-24.П, группу регистров 25.1-25.П управления конфигурацией (РУК), первый элемент НЕ 26, вторую и третью группы элементов И 27.1-27.п и 28.1-28.п соответственно первый многовходовый элемент ИЛИ 29, второй многовходовый элемент ИЛИ 30, трехвходовый элемент И 31, второй и третий элементы НЕ 32 и 33 соответственно, элемент ИЛИ 34, первый 35 с инверсным выходом и второй 36 элементы И соответственно.

Алго итм работы устройства основан на последовательной обработке ошибок, вызываемых возникающими отказами. При этом полагается, что быстродействие коммутатора достаточно для выполнения необходимых переключений до момента появления следующего отказа.

Q

5

0

5 Q

5

0

5

0

Устройство сохраняет работоспособность до момента одновременного появления отказа в каждом блоке.

В основном и резервном блоках 1 наряду с универсальным оборудованием могут находиться N подблоков (функциональных узлов), работа которых не пересекается во времени, т.е. в любой момент времени в каждом блоке может работать только по одному из N одноименных подблоков. Все подблоки в блоках 1 в таком случае снабжаются одной общей аппаратурой встроенного контроля. Каждому из N подблоков из основного и резервного блоков 1 поставлен t соответствие один двухразрядный регистр управления конфигурацией в блоке 5 управления коммутацией, который указывает рабочую конфигурацию на данный момент времени дублированного устройства.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу начальной установки (подача высокого уровня на вход 14 устройства) производится сброс триггера 7 отказов и обнуление всех РУК 25 в блоке 5 управления коммутацией.

Пусть в начале работы основной и резервный блоки 1 полностью исправны, следовательно, по выходам 9 и 10 встроенного контроля блоков 1 выдаются сигналы низкого уровня. На вход 12 задания режима работы устройства подан О, соответствующий основному режиму аппаратной перестройки устройства. Таким образом, на блок 5 управления коммутацией через коммута-. тор 6 поданы сигналы с выходов 9 и 10.На входы 15 кода подблока подан адрес работающего в данный момент времени подблока из блоков 1. При этом с блока 5 выдается сигнал управления выходным коммутатором 3 низкого уровня по выходу 20 и коммутатор 3 переключается на пропускание выходной информации основного блока 1.

Допустим, произошел отказ в первом подблоке основного блока 1, тогда по выходу 9 встроенного контроля выдается сигнал высокого уровня, который через коммутатор 6 подается на блок 5 управления коммутацией, где происходит изменение сигнала на его выходе 20 (высокий уровень), т.е. выходной коммутатор 3 переключается на резервный блок, а с приходом импульса синхронизации по входу 13 устройства

информация об отказе подблока 1 осноного блока заносится в РУК 25.1 (состояние РУК 10) и в дальнейшем при работе с первыми подблоками перестрока производится принудительно от РУК При отказе в резервном блоке того же подблока в РУК 25 записывается 1 также по второму разряду (состояние РУК 11), а так как состояние РУК 00 и 11 дает возможность герестройки по состоянию выходов встроенного контроля, то в данной ситуации коммутатор 3 выдает информацию с основного блока 1. Если состояние РУК 01 (отказ в резервном блоке), то принудительно устройство настраивается на выдачу информации основного блока. При одновременном отказе в блоках 1 взводится триггер 7 отказов (с поступлением импульса синхронизации) и информация об отказе поступает на выход 19 устройства, блок 5 управления коммутацией, выдает сигнал управления выходным коммутатором 3 низкого уровня, т.е. устройство выдает информацию основного блока.

Таким образом, устройство работоспособно до момента одновременного отказа в блоках 1 .

При подаче на вход 12 устройства сигнала высокого уровня коммутатор 6 режимов работы переключается на пропускание информации с входа 1I задания кода резерва.

Этот режим работы устройства является проверочным, т.е. имитируя сигналы узлов 2 встроенного контроля на входе 11 и контролируя информацию на выходах 21, 22, 16 и 19, можно проверять работу основного и резервного блоков 1, а также правильность функционирования блока 5 управления коммутацией выходного коммутатора 3, триггера 7 отказов и трехвходового элемента И 4. Для проверки (диагностики) резервируемых блоков и устройства в целом,выходная информация резервируемых блоков которого в каждый момент времени идентична, необходимо каким-либо образом пометить проверяемые блоки. В качестве такой метки используется /шполнительньй К+1-й разряд выходного коммутатора 3. Допустим, на вход 11 в проверочном режиме поданы коды перестройки на один из каналов 01 или 10, тогда при правильной работе переключающего оборудования устройства (блок 5 уп0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

равления коммутацией, коммутатор 3) на выходе К+1-го разряда выходного коммутатора 3 должен быть логический О, в противном случае - отказ в переключающем оборудовании устройства. Вывод о правильности функционирования блоков 1 делается по результатам тестового контроля. В остальном работа устройства в проверочном режиме аналогична работе в основном ре-жиме .

Блок 5 управления коммутацией рабо- тает следующим образом.

,По сигналу начальной установки все РУК 25 устанавливаются в состояние 00.

Рассмотрим случай отказа в резервном блоке 1, подблоке с адресом 2 в режиме аппаратной перестройки. При этом дешифратор 23 выдает сигнал высокого уровня на элемент И 24.2 и с приходом импульса синхронизации с входа 13 поступает на вход записи РУК 25.2, в который записан код 01 с входов 17 и 18 блока 5. Далее через элементы И 27.2 и 28.2 соответственно код РУК поступает на элементы ИЛИ 29 и 30. На выходе элемента ИЛИ 29 - О, а на выходе элемента ИЛИ 30 - 1. Эти сигналы через элементы НЕ 32 и 33 и элементы И 35 (с инверсным выходом) и 36 проходят на элементы И 31 и ИЛИ 34, на выходе которого формируется О. На выход устройства выдается информация подблока основного блока 1. На индикаторные выходы 21 и 22 отказов блока 5 выдаются сигналы О и 1 соответственно, указывая на отказ в подблоке 2 резервного блока 1 на текущий момент времени. Аналогично работает блок 5 управления коммутацией и при отказе в каком-то из N подблоков основного блока 1. Если РУК 25.2 находится в состоянии 00 или 11, то он не влияет на работу элементов И 31 и ИЛИ 34, поэтому перестройка осуществляется от сигналов с входов 17 и 18.

Формула изобретения

1. Устройство для управления пере- ключением резервных блоков, содержащее основной и резервный блоки с уз- нами встроенного контроля, выходной коммутатор и элемент И, причем группы информационных выходов основного и резервного блоков соединены соотзетственно с первой и второй группами информационных входов выходного коммутатора, выходы-которого являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воможностей путем обеспечения проверочного режима работы, в него введены коммутатор режимов работы, блок уп- равления коммутацией и триггер отказов, вход установки в нулевое состояние которого соединен с входом начальной установки устройства и входом установки блока управления комму тацией, первый выход которого соединен с входом управления выходного коммутатора, вход синхронизации устройства соединен с синхровходами блока управления коммутацией и первым входом элемента Л, второй и третий выходы блока управления коммутацией являются индикаторными выходами отказов блоков устройства, выходы узлов встроенного контроля основного и резервного блоков устройства соединены с первым информационным входом коммутатора режимов работы, выходы которого соединены с первым и вторым управляющими входами блока управле- ния коммутацией, соответствующими входами первой и второй групп информационных входов выходного коммутатора и вторым и третьим входами элемента И, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние триггера отказов, выход которого является индикаторным выходом отказа устройства, вход задания кода резерва устройства соединен с вторым информационным входом коммутатора режимов работы, вход задания режима работы устройства соединен с входом управления коммутатора режимов работы, а вход задания кода выполняемого узла устройства соединен с одноименным входом блока управления коммутацией.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления коммутацией содержит дешифратор, трехвходовый элемент И, первую,

Q 0 5 0 о 5

0

вторую и третью группы элементов И, группу регистров управления конфигурацией, первый и второй многовходовые элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы НЕ и элемент ИЛИ, выход которого является первым выходом блока управления коммутацией, вход задания кода выполняемого узла блока соединен с входом дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами первой - третьей групп элементов И, вторые входы первой группы элементов И соединены с синхровходом блока, а выходы - с входами записи группы регистров управления конфигурацией, входы сброса которых соединены с входом установки блока, а выходы первого и второго разрядов - с вторыми входами второй и третьей групп элементов И соответственно, выходы элементов И второй и третьей групп элементов И соединены с входами одноименных мно- говходовых элементов ИЛИ, выход первого многовходового элемента ИЛИ является вторым выходом блока управления коммутацией, соединен с первым входом второго элемента И и через второй элемент НЕ с первым входом первого элемента И, инверсный выход которого подключен к первому входу трехвходового элемента И, выход второго многовходового элемента ИЛИ является третьим выходом блока и подключен к второму входу первого эле- мент-а И и через третий элемент НЕ к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход трехвходового эле- 1 мента И, первый и второй входы блока подключены к одноименным разрядам информационных входов всех регистров управления конфигурацией, первый управляющий вход блока управления коммутацией подключен к второму входу трехвходового элемента И, а второй управляющий вход бло|Ја управления коммутацией через первый элемент НЕ соединен с третьим входом трехвходового элемента И.

Г7- /9

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления. Целью изобретения являете расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения проверочного режима работы. Устройство для управления переключением резервных блоков содержит основной и резервный блоки 1, узлы 2 встроенного контроля блоков 1, выходной коммутатор 3, трехвходовый элемент И 4, блок 5 управления коммутацией, коммутатор 6 режимов работы и триггер 7 отказов. Переключение резерва производится в зависимости от значений сигналов на выходах узлов 2 встроенного контроля с учетом исправности узлов резервируемых блоков 1 на предыдущих этапах работы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 3 с SS /;