Устройство для переключения резервных блоков системы Советский патент 1978 года по МПК G06F11/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения систем повышенной надежности.

Известно устройство 1 настройки однородной вычислительной системы, состоящее из матриц связей и матриц аварий, связанных горизонтальными шинами с выходами реверсивных формирователей, а. вертикальными шинами - с входами соответствуюших усилителей чтения.

Недостаток устройства состоит в том, что при разбиении каждой вычислительной машины, входяшей в систему, на т блоков для организации поузлового резервирования требуется большое количество оборудования.

Известно устройство 2 для переключения каналов вычислительной системы, содержащее резервированные машины с контролем, коммутатор каналов, первые входы которого соединены с информационными выходами каналов и входами мажоритарного блока сравнения, вторые входы коммутатора подключены к выходам блока анализа, на входы которого подсоединены контрольные выходы каналов и выходы мажоритарного блока сравнения.

Такое устройство имеет низкую надежность, так как при разбиении каждой вычислительной машины на т блоков необходимо установить коммутатор, мажоритарный блок сравнения и блок анализа на выходах каждого блока, а также ввести устройство контроля в каждый из блоков.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство 3 для переключения резервных блоков системы, содержащее коммутаторы, соединенные с выходами предыдущих и входами последуюших резервных блоков системы, регистры фиксации исправных блоков, подключенные к управляющим входам соответствуюших коммутаторов, элементы И, ИЛИ, НЕ н регистры управления.

К недостаткам этого устройства следует отнести сложность и невысокую надежность. Кроме того, в случае отказов в коммутаторах не обеспечивается поиск структуры резервированной системы с максимальным числом исправных каналов, так как особенность алгоритма его работы состоит в том, что не производится полного перебора всех вариантов включения резервных блоков в каналы н найденные исправные каналы из нроцесса переключения исключаются. Это приводит к снижению надежности системы в целом.

Цель изобретения - унрощение н повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что устройство для нереключения резервных блоков системы содержйт блок управления и регистр готовности, управляющие входы коммутаторов соединены с первыми выходами соответствующих регистров управления, подключеиных первыми входами к выходам регистра фиксации исправных блоков, вторым выходом - к своему второму входу и третьему входу последующего регистра управления, второй выход последнего регистра управления связан с первым входом блока управления, подключенного первым выходом к третьему входу первого регистра управления, вторым выходом - к четвертому входу регистров управления, третьим выходом - к первому входу первого элемента И, подключенного выходом к второму входу регистров фиксации исправных блоков и к первому входу регистра готовности, вторым входом через элемент НЕ - к выходу элемента ИЛИ, входы которого связаны с выходами второго, третьего и четвертого элементов И, входы второго элемента И соединены с соответствующими выходами регистра готовности и входами первого мажоритарного элемента, подключенного выходом к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу второго мажоритарного элемента, подключенного входами к соответствующим входам четвертого элемента И и через элементы НЕ к вторым входам регистра готовности и контрольным выходам системы. На чертеже представлена структурная схема устройства. Она содержит блок 1 переключения каналов, резервные блоки 2, коммутаторы 3, регистры 4 управления с первыми 5 и вторыми 6 выходами, с первыми 7, вторыми 8, третьими 9 и четвертыми 10 входами, регистры 11 фиксации исправных блоков с выходами 12 и первыми 13 и вторыми 14 входами, блок 15 управления с первым 16, вторым 17, третьим 18 выходами, с первым 19 и вторым 20 входами, первый элемент И 21 с выходом 22 и первым 23 и вторым 24 входами, регистр 25 готовности с первым 26 и вторыми 27 входами, элемент НЕ 28, элемент ИЛИ 29, второй 30, третий 31 и четвертый 32 элементы И, первый 33 и второй 35 мажоритарные элементы, элементы НЕ 35, контрольные 36 и информационные 37 выходы системы. Принцип работы устройства состоит в следующем. Каждый канал трехкратно резервированной системы разбит на т блоков 2, которые соединяются между собой через т-1 коммутатор 3, обеспечивающий соединение любого /-го блока 2 с {/-1)-м блоком 2 любого канала. Управление каждым коммутатором 3 осуществляет трехразрядный регистр 4 управления. Регистр 4 является регистром сдвига и выдает на выходах 5 управляющие сигналы в позиционном коде, содержащем одну единицу. Регистры соединены последовательно. При прохождении каждым предыдущим регистром исходного состояния осуществляется сдвиг в последующем регистре. Это достигается тем, что сигнал сдвига поступает на вход 9 каждого последующего регистра с выхода 6 предыдущего регистра и тем, что выход 6 связан с входом 8 своего регистра. Каждому из состояний регистров соответствует определенное соединение блоков в каналы системы. Устройство работает следующим образом. По приходу внещнего сигнала на вход 20 блока 15 на выходах 5 каждого из регистров 4 появляется комбинация «100. Регистры 11 и 25 при этом обнулены. В соответствии с управляющими сигналами коммутаторы 3 обеспечивают соответствующее соединение блоков 2 в каналы. Затем осуществляется контроль каналов. В процессе контроля на выходах 36 выдаются нулевые сигналы, соответствующие неисправным каналам. При этом на выходах элементов 30, 31, 33 выдаются нулевые сигналы, а на выходах элементов 29, 32, 34, 35 - единичные. Единичный сигнал с элемента 29, пройдя через элемент 28, блокирует элемент 21 по входу 24. По окончании контроля на выходах 36 ИС правных каналов появляются единичные сигналы. Если в результате контроля каналов ни один из них не оказался исправным, то состояние этих выходов не меняется, соответственно не изменяется сигнал на выходе элемента НЕ 28. Блок 15 выдает на выходе 18 сигнал «Запись, который поступает на вход 23 элемента 21, но так как он заблокирован, то записи в регистры И и 25 не происходит. Если по окончании контроля хотя бы один из каналов оказался исправным, то на выходе элемента 32 образуется нулевой сигнал. Одновременно меняется состояние выходов элементов 28 и 29, на входе 24 элемента 21 появляется единичный сигнал, разрещающий прохоЖ дение сигнала с блока 15 через элемент 21, с выхода 22 которого он поступает на входы 14 .регистров И и вход 26 регистра 25. При этом состояние регистров 4 записывается в регистры 11, так как на входы 13 параллельной записи связаны с выходами 5 соответствующих им регистров 4. Одновременно в регистр 25 заносится состояние контрольных выходов 36, которые связаны с блоком 1 и входами 27 регистра 25. Затем блок 15 выдает на выходе 16 сигнал «Сдвиг, но которому происходит сдвиг на дин разряд содержимого первого регистра . Состояние остальных регистров 4 не менятся. Затем осуществляется контроль каналов. сли число исправных каналов (единиц на ыходах 36) меньше или равно числу единиц, аписанных в регистре 25, то элемент 21 блоируется по входу 24 и содержимое регистров 1 и 25 не меняется. Если же число исправых каналов больше числа единиц, занисаных в регистре 25, то по сигналу с выхода 8 блока 15 в регистры 11 заносится содеримое регистров 4, а в регистр 25 -состояие выходов 36.