Резервированное устройство Советский патент 1975 года по МПК G06F11/08 

(54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО;

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для построения устройств, использующих мажоритарный принцип резервирсв-ания и имеющих большой поток обрабатываемой информации, обработка которой производится одним -и тем же универсальным оборудованием

Известно резервированное устройство, содержащее резервированные блоки, индикаторы отказов, счетчик отказов резервиро- ванных блоков, дещифратор, элементы ИЛИ и весовые датчики.

В этом устройстве кратковременные сбои блоков регистрируются как отказы, поэтому при появлении кратковременных однотипных сбоев на выходе одного блока производится адаптация мажоритарного органа.

Кроме того, отсутствует разделение в блоке отказов универсального оборудования, при которых блок полностью теряет работоспособность, и отказов функционального оборудования, при -которых блок теряет работоспособность частично, т. о. по формированию одного из нескольких выходных сигналов. Отсутствие такого разделения отк азов, а следовательно, и разделения ооорудования блока не позволяет в известном устройстве исключить адаптацию мажоритарного органа при отказах, возникающих в разных блоках, но и в разноименном функциональном -оборудовании и, таким образом, накапливать число отказов больще, чем кратность резервирования. Все это не позволяет полностью использовать эффективность мажоритарЕЮГо резервирования и сделать резервированное устройство более живучим при отказах разноименного функционального оборудования в блоках.

Цель изобретения - увеличение времени работоспособности устройства (живучести устройства).

В предлагаемом устройстве введен блок перестройки структуры, и в каждый резервируемый блок введены схемы И, одноканальный и многоканальный реверсивные счетчики, схема контроля универсального оборудования, схемы анализа нулевого состояния и регистр, выход которого подключен к входам мажоритарного элемента и индикатора отказов, входы - к выходам согответствующих групп узлов функциональног оборудования, входы последних соединены с соответствующими выходами блока перестройки структуры и с шинами признаков .групп, управляющие входы регистра подключены к соответствующим управляющим выходам блока перестройки структуры, входы которого подключены соответственно к шинам признаков групп и к первым выходам одноканального и многоканального реверсивных счетчиков каждого резервируемого блока, вторые входы одноканального и многоканального реверсивных счетчиков через первую и вторую схемы анализа нулевого состояния подключены соответственно к запрещающим входам первой и второй схемы И; выход первой схемы И соединен с первым входом одноканального реверсивного счетчика, второй.вход которого подключен к первому выходу схемы контроля универсального оборудования, второй выход которой соединен с входом первой схемы И входы подключены кинфqpмaIЩOнным шинам, выход второй схемы И соединен с первым входом многоканального реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу индикатора отказов, второй выход которого соединен с входом второй схемы И, управляющие входы многоканального реверсивного счетчика подключены к соответствующим шинам признаков групп.

На чертеже представлена логическая схема устройства для случая трехкратного резервирования.

Устройство содержит мажоритарный элемент 1, резервированные блоки 2-4, блок перестройки структуры 5. В каждом блоке 2-4 имеется регистр 6, выход которого является выходом каждого из этих блоков, группы узлов функционального оборудования 7, выходы которых соединены с входами регистра 6, а к управляющим входам каждой групры 7 подключена соответствующая ей шина признака 8; схема контроля 9 универсального оборудования, к входам которой подключены информационные шины 10 универсального оборудования Выходная шина брака схемы контроля 9 соединена с входом сложения одноканального счетчика 11, а шина нормы - с входом вычитания через схему И 12, к запрещающему входу которой подключен выход соединенной со счетчиком 11 схемы анализа нулевого состояния 13. В каждом блоке 2-4 имеется также индикатор отказов 14, выходная шина брака которого соединена с входом сложения многоканального реверсивного счетчика 15, а выходная шина нормы - с входом вычитания счетчика 15 через схему И 16, к запрещающему входу которой подключен выход соединенной со счетчиком 15 схемы анализа нулевого состояния 17.

Выход каждого счетчика 11 соединен

через соответствующую схему И

1 о

с входом нулевого разрвда соответствую19 -19 . К запрещего регистра отказов

1О

щающим входам схем И 18 подключены выходы схем И 20 -20 , соединенные также 1 о

с входами установки в I регистра левог и в О правого блоков. Входы схем И 20 соединены попарно с выходами нулевых разрядов регистров отказов 19. Выход каждого счетчика 15 соединен через соответствующие схемы И 21-21 с остальными

1о

разрядами соответствующего каждому блоку 2-4 регистра отказов. К другим входам схем И 21. подключены соответствующие шины признаков 8, а к запрещающим входам - выходы соответствующих схем И

22,-22, соединенные также с входами ус- 1о

тановки в i соответствующих о оименных групп узлов функционального оборудования 7 левого и в О правого блоков. Входы схем И 22 позарно соединены с выходами одноименных разрядов регистров

регистры отказов 19. Схемы И 1 о

и 20, 21, 22

19 -19 , схемы

отказов 1 о

входят в состав блока перестройки структуры 5.

Устройство работает следующим образом. Число разрядов в каждом из счетчиков 11, 15 выбирается исходя из эквивалентности числа сбоев отказу. Сигнал переполнения счетчиков 11, 15 появляется через определенное число следующих друг за другом сигналов по шинам брака. При чередовании сигналов по шинам брака и нормы переполнения счетчиков 11, 15 не происходит, так как в счетчиках происходит взаимная компенсация этих сигналов. Если какой-нибудь из счетчиков 11, 15 находится в нулевом состоянии, то происхождение сигналов по шине норма запрещается схемами анализа нулевого состояния 13 и 17 на схемах И 12 и 16 соответственно. Такой запрет необходим для исключения переполнения счетчиков по шинам вычитания. Сигналы переполнения счетчиков 11, соответствующие отказам универсального оборудования, фиксируются в нулевых разрядах регистров отказов. Сигналы переполнения счетчиков 15, соответствующие отказам групп узлов функциональ ного оборудования, фиксируются в остальны разрядах регистров отказов. Отказ универсального оборудования счи тается отказом блока, поэтому соответствующий регистр отказов устанавливается в единичное состояние единичным выходом своего нулевого разряда, а при появлении отказа в другом резервированном блоке происходит перестройка структуры резерви рованного устройства, заключающаяся в ус тановке в выходного регистра левого и в О правого резервируемых блоков. Пр отказах одноименных групп функционального оборудования 7 в двух резервируемых блоках выходной сигнал соответствующей управляющей схемы И 22 устанавливает в отказавшую группу 7 в левом блоке и в О в правом. При отказе резервируемого блока и последующем отка зе группы узлов функционального оборудования 7 в другом блоке производится такая же церестройка, как и при отказе одноименных, групп узлов функционального оборудования 7 в двух блоках, при этом р гистр отказов отказавщего блока устанавливается в . Принятое расположение блоков приведено в таблице. С целью обеспечения работоспособности устройства при отказе двух блоков или одноименных групп узлов функционального оборудования 7 в двух блоках выходные сигналы схем И 20, 22 запрещают запись информации в регистр отказов о появляющихся отказах в третьем блоке. Таким образом, резервируемое устройство дает возможность повьюить эффективность резервирования и живучесть за счет того, что в нем отказ классифицируется как серия следующих друг за другом сбоев, а также за счет перестройки структуры устройства. Предмет изобретения Резервированное устройство, содержащее мажоритарный элемент и резервируемые блоки, каждый из которых содержит индикатор .отказов, отличающееся тем, что, с целью увеличения времени работоспособности устройства, В него введен блок перестройки структуры, а в каждый резервируемый блок введены схемы И, одноканальный и многоканальный реверсивные счетчики, схема контроля универсального оборудования, схемы анализа нулевого состояния и регистр, выход которого подключен к входам мажоритарного элемента и индикатора отказов, входы - к выходам соответствующих групп узлов фу 1кционального оборудования, входы которых соединены с соответствующими выходами блока перестройки структуры и с шинами признаков групп, управляющие входы регистра подключены к соответствующим управляющим выходам блока перестройки структуры, входы которого подключены соответственно к щи-, нам признаков групп и первым выходам од- ноканального и многоканального реверсивных счетчиков каждого резервируемого блока, вторые входы одноканального и многоканального реверсивных счетчиков через первую и вторую схемы анализа нулевого состоячия подключены соответственно к запрещающим входам первой и второй схемы И, выход первой схемы И, соединен с первым входом одноканального реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу схемы контроля ушгверсального оборудования, второй выход которой соединен со входом первой схемы И, входы подключены к информационным шинам, выход второй схемы И соединен с первым входом многоканального реверсивного счетчика, второй вход которого подключен к первому выходу индикатора отказов, второй выход которого соединен со входом второй схемы И, управляющие входы многоканального реверсивного счетчика подключены к соответствующим шинам признаков групп.