Резервированное устройство с перестраиваемой структурой Советский патент 1978 года по МПК G06F11/18 

его мажоритарного блока, четвертый выход дешифратора соединен с нятым входо: 1 нервого мажоритарного блока, вторым входом второго мажоритарного блока и одиннадцат)1М входом третвего ма кор1ггарного блока, пятый ВВ1ХОД дешифрато)а соединен с шестым входом первого мажоритарного блока, девятым входом второго мажоритарного блока г вторвш входом третвего мажоритарного блока, HieeToii выход дешифратора соединен с седьмв1ми входами мажоритарных блоков, выход дешифратора соединен с девятым входом HepBOjO мажоргггариого блока, TpejbviM входом второго мажоритарного блока и илестым входом третьего мажоритарното блока, восьмой выход дешифратора еоединеи с одиннадцатым входом иервого мажоритарного блока, иятым входом второго мажоритарного блока и третьим входом третьего мажоритарного блока, иервый резервнруемый блок еоедииен с четвертым входом иервого маж:орнтарного блока, десятым входом BTOpoio мажоритарного блока и воевмым входом третьего мажоритарного блока, второй резервируемый блок еоедииен е восьмым входом иервого мажоритарного блока, четвертым входом второго мажоритарного блока и десятым входом третьeio мажоритарного блока, а третий резернируемый блок соединен с десятым входом иервого лшжорнтариого б.чока, восьмым входом второго мажоритарного блока н четвертым входом третьего мажоритарно10 блока. В каждом мажорнтарном блоке входв не)вого элемента ИЛИ соедннены е ие)вым, вторым н третьнм входами мажоритариого блока, а выход - е входом riepBoio алемеита И, второй вход которого соединен с четвертым входом мажорнтарного блока, входы второго алемента ИЛ11 еоедннены е нятым, игеетым н, седьмым входами мажоритарного блока, а выход - с входом второго элемента И, входы третьего элемеита ИЛИ соединены е четвертым н нятым входами мажоритариого блока, а выход - с другим входом второго элемента И, третий вход которого еоединеи е восьмым входом мажоритарного блока, входы четвертого элемента ИЛР1 соедннеиы е седьмым и девятым входами мажоритарного блока, а выход - е входом третьего элемеита И, второй и трети входы которого соединены с четвертым н десятым входамн мажорнтарно1о блока, входы нятого элемеггга ИЛИ соедннен ; е седьмым н одиннадцатым входамн мажоритарного блока, а выход - с входом четвертого элемента И, входы шестого элемента PLTPI еоедннены с восьмым и одиииадцать м входами мажор1ггариого блока, а выход - с другим входом четвертого элемента И, третий вход которого еоедннен с десятым входом мажюритарного блока, выходы всех элементов И соедннены ео входами седьмого элемента ИЛИ, выход которого соедииеи с выходолч мажоритарного блока. Иа чертеже иредставлена блок-схема устройства. icTpoiicTBO содержит 1Мажорнтар1 ые блоки 1, 2, 3, резервируемые блоки 4, 5, 6, дешифратор 7, входы которого еоедннеи.ы с выходами регнстра 8. Иервьп выход 9 дешифратора 7 соединен с нервымн входамн 10, И, 12 мажор ггарных блоков 1, 2, 3, второй 13 деишфратора еоедииен ео вторым входом 14 мажоритарного блока 1, однинадцатым входом 15 мажоритарного блока 2 и нятым входом 16 мажор1гтарного блока 3, третий выход 17 деи(нфратора 7 еоедииен с третьнм входом 18 мажорнтарного блока 1, шестым входом 19 мажоритарного блока 2 н девятым входом 20 мажорнтарного блока 3, четвертьп выход 21 дешифратора 7 еоедннен е иятым входом 22 .мажорнтариого блока 1, вторым входОдМ 23 мажоритарного блока 2 и одиннадцатым входом 24 мажорнтарного блока 3, нятьп выход 25 дешнфратора 7 еоедииен с шестым входом 26 ма коритариого блока 1, девятым входом 27мажоритарного блока 2, н вторым входом 28мажорнтариого блока 3, шеетой выход 29 дешифратора 7 еоедннеи е седьмыми входамн 30, 31, 32 мажоритарных блоков 1, 2, 3, еедьмой выход 33 дешифратора 7 еоедииен с девятым входом 34 мажорнтарного блока 1, третьим входом 35 мажорнтарного блока 2, шестым входом 36 мажорнтариого блока 3, восьмой выход 37 дешнфратора 7 еоединен с одиннадцатым входом 38 мажорнтариого блока 1, иятым входом 39 мажоритариого блока 2 и третьим входом 40 мажорнтарного блока 3, нервый резервнруемый блок 4 еоедннен с четвертым входом 41 ижорнтарного блока I, десятым входом 42 мажоритарного блока 2 н восьмым входом 43 -мажорнтарного блока 3, второй резервнруемый блок 5 соединен с ВОСЬМЬЮ входом 44 мажорнтариого блока 1. четвертым входом 45 мажорнтарного блока 2 н дееятым входом 46 мажорнтарного блока 3, а третий резервируемый блок 6 еоединен е дееятым входом 47 мажорнтарного блока 1, воеьмым входом 48 мажорнтарного блока 2 и четверт1 1М вход(;м 49 мажорнтарного блока 3. В мажоритарном блоке 1 входы первого элемента И,ЛИ 50 еоедннены с иервым 10, вторым 14 н третьнл 18 входамн мажорнтарного блока; а выход - с вхо,лом первого элемента И 51, второй вход которого еоедннен с четвертым входом 41 мажорнтарного блока, входы второго элемеита ИЛИ 52 соединены с пятым 22, HiecTbiM 26 н седьмым 30 входами мажоритариого блока, а выход - е входамн второго элемеита И 53, входы третьего элемеита 1-1ЛИ 54 еоединены с четвертым 41 н нятым 22 входамн мажоритарного блока, а выход - с другим входом второго элемеита И 53, третий )5ход которого соедииеи с восьмы.; входом 44 мал оритарного блока, входы четвертого элемента ИЛИ 55 еоедннеиы с седьмы.м 30 и деВЯТЫЛ1 34 входами мажоритариого блока, а выход - е входом трет)его элемеита И 56, 1ггорой и третий входы которого соедииены с четвертым 41 и десятым 47 входамн мажориарного блока, входы пятого элемента ИЛИ

57 соединены с седьмым 30 н одиннадцатым 38 входамн мажорнтарного блока, а выход - с входом четвертого элемента И 38, входы HICстого элемента ИЛИ 59 соединены с восьмым 44 н одиннадцатым 38 входами мажоритарного блока, а выход - с другим входом четвертого элемента И 58, третий вход которого соединен с десятым входом 47 мажопитарного блока, выходы всех элементов И соединены со входами седьмого элемента ИЛИ 60, выход которого соединен с выходом мажоритарного блока.

Структура гажорнтарных блоков 2, 3 аналогнчна структуре мажоритарного блока 1.

Устройство работает следующим образом.

На регистр 8 заносится требуемый код режима работы устройства. В соответствии с этнм кодом возбуждается один из выходов дешифратора 7, сигнал с которого постунает ia мажоритарные блоки 1, 2, 3.

Рассмотрнм возможные режимы работы устройства.

1.Ири мажоритарном режиме работы возбужден шестой выход 29 дентифратора 7, сигнал с которого иоетупает на седьмые входы 30, 31, 32 мажоритарных блоков 1, 2, 3, проходнт в каждом мажоритарном блоке через элементы ИЛИ 52, 55, 57 и открывает элелтенты 53, 56, 58 для ирохождення сигналов с резервируемых блоков 4, 5, б. На выходе каждого мажорнтарного блока реализуется мажортттарная функция

У; (Х X, V V ) 29.

где 1/1 - выходной сигнал мажоритарного блока (/ 1, 2, 3);

х, х, лгб - сигналы резервнруемых блоков,

4, 5, 6;

Z29 - снгнал на шестом выходе 29 дешифратора 7.

2.Ирн возбужденни одного из выходов: второго 13, четвертого 21 нли восьмого 37 деН1ифратора 7 выходной снгнал на выходе всех мажоритарных блоков равен выходному сигналу одного из резервнруемых блоков 4, 5, 6 соответственно.

Действительно, нри возбуждении второго выхода 13 дешифратора 7 снгнал иостунает через второй вход 14 мажоритарного блока 1 на элемент ИЛИ 50, через одиннадцатый вход 15 мажоритарного блока 2 - на э,тементы ИЛИ 57, 59 н через пятый вход 39 мажоритарного блока 3 - на элементы ИЛИ 52, 54.

Снгнал с выхода элемента ИЛИ 50 мажорнтарного блока 1 открывает элелтент И 51, на второй вход которого ностуиает снгнал от резервируемого блока 4 через четвертый вход 41 мажоритарного блока 1. Таким образом, выходной снгнал мажорнтарного блока 1 будет равен

У, -x:4-z,,.

Сигналы с выходов элементов ИЛИ 57, 59 мажоритарного блока 2 открывают элеме гг И 58, на третий вход которого через десятыГ

вход 42 мажоритарного блока 2 ностуиает сигнал от резервируемого блока 4. Выходной сигнал мажоритарного бло1-:а 2 будет равен

//,,-л-,,г,з.

Сигналы с выходов элементов Р1ЛИ 52, 54 мажоритарного блока 3 открывают элемент И 53, на третий вход которого через восьмой вход 43 мажоритарного блока 3 постгнает сигпал от резепвнр емого блока 4. В|11хо1иой снгнал мажоритарного блока 3 будет равен

//,,-г,з.

Ири возб жденнн восьмого выхода 37 дешифратора 7 сигнал ностуиает через однннаднатый вход 38 л;ажорнта1.1ного б,тока 1 на элементы ИЛИ 57. 59, через пятый вход 39 мажорнтарного блока 2 - на элементы ИЛИ 52, 54 и через третий вход 40 мажорнтарного блока 3 на элемент ИЛИ 50. В этом случае

/i - Jz - Js --

Ппн возбужденин четвертого вьтхода 2 денгифратора 7 си.гнал через пятый вход 22 мажолитапного блока 1 постунает па элементы ИЛИ 52, 54, через второй вход 23 мажорнтарного блока 2 - на элемент ИЛИ 50, через одиннадцатый вхо.т 24 мажопнтарного блока 3 - Tia элементы ИЛИ 57, 59. В этом

,/, //2 f/3 -,

Такой режим работы позволяет сохраннть работоспособность устройства до тех нор, пока нсправен хотя бы однп резервнруемый

блок,

3. При возбуждении первого выхода 9 депптфратора 7 обеснечивается независимая работа резеовнруемых блоков 4, 5, 6. Сигнал с нервого выхода 9 денгифратора 7 через

первые входы 10, И, 12 мажоритартн тх блоков 1, 2, 3 поетунает на элементы ИЛИ 50 Выходные сигналы мажорнтарных блоков г этом сл%чае будут равтн т

г/г - л-,,-.,,, Г/з:з Л-с,-гэ.

4. Ирн возбуждении третьего 17 нлн пятогг 25, НЛТ1 еедьмого 33 выхода дентифратора 1 обеспечивается нeзaвиcи тaя работа одного н: резервнруелгых блоков п совместная работг

двух другнх блоков.

Снгнал с третьего выхода 17 деишфратор; 7 поетлпает через третнй вход 18 мажорнтар ного блока 1 на элемент ИЛИ 50, чепез ите

стой вход 19 мажорнтарного блока 2 - тн элемент ИЛИ 52 н через девятый вход 2( мажорнтарного блока 3 - на элемент ИЛ155.

Сигиал е вт 1хода элемента ИЛИ 50 мажо

ритапиого блока 1 ноступает на вход элемен та И 51, на дпутой вход которого через чет вептый вход 41 луажорнтарного блока 1 ПОСТУ нает снгнал с выхода резервируемого блок; 4. Выходной сигнал мажорнтарного блока

будет равен . Сигнал с выхода элемента ИЛИ 52 мажоритарного блока 2 поступает на вход элемента И 53, на второй вход которого через элемент ИЛИ 54 и четвертый вход 45 мажоритарного блока 2 поетлнает енгнал е выхода второго резервнруе гого блока 5, а на третнй вход - через воеьмой вход 48 мажорнтарного блока 2 енгнал е выхода третьего резервируемого блока б. Выходной сигнал мажоритарного блока 2 будет равен ,-Xr,-Zn. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 55 мажорнтапного блока 3 поступает на вход элемента I-i 56, на второй н тпетнй входы которого через четвертый вход 49 и десятый вход 46 ггоетунают снгналы е выходов третьего 6 и второго 5 резервнруемых блоков. Выходной е1ггна.:1 мажорнтарного блока 3 будет равен {J Xc,. Прн возбужденнн пятого выхода 25 дешифратора 7 емгнал через шестой вход 26 мажопптарного блока 1 поетунает на элемент ИЛР 52, через девятый вход 27 мажоритарного блока 2 на элемент ИЛИ 55 и через второй вход 28 мажорнтарного блока 3 на элемент ИЛИ 50. Выходные сигналы мажоритарных блоков будут равны I - -. :2 - Уз б 25 Сигнал с седьмого гыхода 33 дешифратора 7ноетупает через девятый вход 34 мажопитярного блока 1 на элемент ИЛИ 55, через третий вход 35 мажорттапного блока 2 на элемент ИЛР 50 и через шестой вход 36 тажоритарного блока 3 на элемент ИЛР1 52. 8этом случае выходные снгналы мажоритарных блоков будут равиы f/j - 4- о2зЗ Уг - /Уз -- Таким образом, рассмотренный пежим работы обеспечивает иезависидпю оаботу одного блока м coBiiecTHyio работу других блоков с обработкой нх выходных снгиалов. Это позволяет повысить ппотзводите.лыгость устройства с сохраненнем высокой надежности решения более важных задач. Так как выходные снгналы иараллельно работающих блоков ироходят чеоез элемент И мажоритарного блока, то вероятность получения правильного результата равна Р р 2рд„ где р - вероятность исправной работы блок;, q - вероятность отказа блока с выдачей л о ж ной е дн н и цы. Если вероятность выдачи ложной единицы больше вероятности выдачи ложного нуля, то ,о. В случае обратного соотношения меж;;у вероятностями выдачи ошибок гоответствутощим изменением кодирования всегда можно обеспечить, что более часто 1 скрж;мпЮ CITнала бздет соответствовать логическая е;ин-;ца. Таким обра,зом, при несимметричном иекаже1гии информации всегда Обеспечивается повыше; ;1е надежности обработки информации. Тех1И1Ко-эко11ом11чсск1п 1 эффект, гтолучаемый т нрнмепеиия изобретения состоит в уирошепни и расипшении области нрпмеиеиия устройства за счет возможтюсти независимой рабоы одного блока и совместной работы двух других резервнруемых б.локов. Форм у л а и 3 о б р е т е и ir я 1. Резервированное стройство с перестраиваемой структ рой. соде11 саи1ее три мажоритарных блока, тпи резерв Г Г-едп 1Х б,тока н дешифратор, входы которого соединены с выходадГи регпстпа. о л н ч а ю тц е е с я тем, что, е п.елыо упрои1.сн;-я и расширения област1г при генения ттпойетва, первый выход дешифратора еое.аиисп е первыми входами мажоритариых блоков, второй выход депшфратора соедииеи со вторым входом иервого мажоритарного блока, одиииадиатым входом второго мажоритариого блока н пятым входом третьего мажоритар1гого блока, третий выход дешифратора соединен с третьим входом нервого мажоритарного блока, шестым входо т второго мажорнтарного блока и девятым входом третьего мажоритарного блока, четвертый выход дешифратора соединен с пятым входом первого мажорптарного блока, вторым входом второго мажюритариото блока н одиннадцатым входом третьего мажоритарного блока, пятый выход деп1ифратора соединен с шестым входом первого мажорптарного блока, девяТ1, входом ВТОРОГО мяжорнтарного блока и вторым входом третьего мажоритарного блока, и естой выход деигифратора соединен с седьмыми входами л-гажоритарных блоков, седьмой выход деиптфратора соедииен с девятым входом первого мажоритарпого блока, третьим входом второго мажоритарного блока и 1иестым входом третьего мажоритарного блока, восьмой выход дешифратора соединеп с одиниaд lTы r входом иервого лгажопитарного блока, пятым входом второго мажоритариого блока и третьим входом третьего мажоритарного блока, первый резервируемый блок соедииеи с четвертым входом первого мажоритариого блока, десятым входом второго мажоритарного блока и восьмым в одом третьего мажоритарного блока, ВТОРОЙ резервируемый блок соедииен с восьмым входом первого мажоритарпого блока, четвертым входом второго мажоритариого блока и десятым входом третТ)его мажоритарного блока, а тпотнй резервируемый блок соедииен с десятым входом иервого мажоритарного блока, восьмым входом второго мажоритарного блока и четвертым входом третьего мажоритарного блока. 2, Устройство по п, 1, от л и ч р ю ш е е с я тем, что в каждом мажоритарном блоке входы иервого элемента ИЛИ соединены с перяым. птопьтм и третьим входами лтажоритарного блока, я выход - с входом иервого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым входом мал оритарного блока, входы второго элемеита ИЛИ соединены с пятым. шестым и седьмым входами мажоритарного блока, а выход - с входом второго элемента И, входы третьего элемента ИЛИ соединены с четвертым и пятым входами мажоритарного блока, а выход - с другим входом второго элемента И, третий вход которого соединен с восьмым входом мажоритарного блока, входы четвертого элемента ИЛИ соединены с седьмым и девятым входами мажоритарного блока, а выход - с входом третьего элемента И, второй и третий входы которого соединены с четвертым и десятым входами мажоритарного блока, входы иятого элемента ИЛИ соединены с седьмым и одиннадцатым входами мажоритарного блока, а выход - с входом четвертого элемента И, входы шестого элемента ИЛИ соединены с восьмым и одиннадцатым входами мажоритарного блока, а выход - с другим входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с десятым входом мажоритарного блока, выходы всех элементов И соединены со входами седьмого элемента 1-1ЛИ, выход которого соединен с выходом мажоритарного блока. Источники информации, нринятые во внимание нрн экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 476565, кл. G 06F 11/00, 19.01.73. 2.Байцер Б. Архитектура вычислительных комнлексов, т. 1, «Мир, М., 1974, с. 390, рис. 12-6. 3.Авторское свидетельство СССР № 413485, кл. G 06F 11/00, 17.12.71 (прототип).