Мажоритарное трехканальное устройство ввода Советский патент 1978 года по МПК G06F3/04 G06F11/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежных систем для ввода информации из трехканальных устройств в одиоканальные (трехканальные) и разделения неисправности в каиалах.

Известио мажоритарно-резервнроваиное устройство, используемое в вычислительной технике для ввода информации из многоканальных снстем в одирканальные {. В этих устройствах содержатся логические элементы и мажоритарные блоки..

Недостатком такого устройства является отсутствие днагиостирования и выделения неисправностей в ииднвидуальных каналах.

Наиболее близким к иредложенному но сущиости технического рец1еиия является устройство, содержащее блок задания режнма, включающий два триггера и дешифратор, и входиые мажоритарные блоки по числу разрядов вводимого информационного слова, каждый из которых состоит из трех элементов И, трехэлементов ИЛИ и мажоритарного элемента, первый, второй и третий входы которого соединены соответстве1Гно с первымн тремя выходами блока, соединенными соответственно с выходами первого, второго н третьего элементов ИЛИ, выход мажоритарного элемента соединей е четвертым выходом блока, первые входы элементов И соединены собтветственно с первыми тремя входами блока, четвертый вход которого подключен к вторым входам всех элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены соответственно к первым вхоДам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соответственно соединены с пятым, шестым и седьмым входами блока. Восьмой, девятый и десятый входы которого соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами мажоритарного элемента, причем первые, вторые и третьи входы каждого входного мажоритарного блока соединены с соответствующими выходами первого, второго и третьего каналов, четвертые выходы входных мажоритарных,блоков соединеиы сортветствеиио с первой группой выходов устройства {2.

Недостатком его является невозможность определения факта искажения информации, выдаваемой каналами резервированной системы по каждой шине и невозможность разделения неисправности между каналами резервированной системы и оборудованием устройств. Проверка оборудования в этих устройствах занимает значительное время, которое резко возрастает при увеличении числа Шин обмена и .мажоритарных элементов в каждом канале. Кроме того, в известных устройствах велнки затраты оборуловаиия на реализацию блоков задания режимов обмена. Эти недостатки значительно снижают надежность работы устройства. Цель изобретения - повышение его надежности. Это достигается тем, что в устройство введены блоки поразрядной селекацин и блок контроля, причем первый, второй и третий выходы каждого входного мажоритарного блока соединены соответственно с первым, вторым н третьим входами соответствующего блока поразрядной селекции, первые, вторьте и третьи выходы которых соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входов блока контроля, четвертая группа входов которого соединена соответственно с четвертыми выходами входных мажсфитарных блоков, первые четыре выхода блока контроля соединены соответственно со вто}юй группой выходов устройства, пятые выход и вход блока контроля соответственно связаны с первыми входом и выходом блока задания режима, второй выход, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами устройства, третий, четверtый, пятый и шестой выходы блока задания режима соединены соответственно с четвертыми, пятыми, шестыми и седьмыми входами входных мажоритарных блоков, восьмые, девятые и десятые входы которых соответственно объединены и связаны с третьим, четвертым и пятым входами устройства. Кроме того, блок поразрядной селекции содержит три элемента «исключенное ИЛИ, выходы которых соответственно соединены с выходами блока, первый, второй и третий входы блока соединен соответственно с первыми BJJOдами первого, второго и третьего элементов «исключенное ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с третьим, первым . и вторым входами блока. Кроме того, блок контроля содержит элемент И, элемент ИЛИ и четыре группы элементов ИЛИ, И и «исключенное ИЛИ, причем в каждой rgynne выход элемента И соединен с первым входом элемента «исключенное ИЛИ, второй вход которого соединен с вы.ходом элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ первой, второй, третьей и четвертой групп соединены соответственно с первыми четырьмя выходами блока, входы первой, второй, третьей и четвертой групп входов блока соединены соответственно с объединенными входами элементов И, ИЛИ одноименных групп элементов, выходы элементов «исключенное ИЛИ соответственно связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, пятый выход блока связан с выходом элемента И, пятый выход блока связан с выходом элемента И, второй вход которого соединен с пятым входом блока. Кроме того, блок задания режима содержит два триггера, дешифратор и счетчик, причем -первый, второй входы и выход первого триггера соединены соответственно с первым, вторым входами и вторым выходом блока, третьи вход и выход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом второго триггера, второй вход которого связан с выходом дешифратора, второй выход второго триггера соединен с первым выходом блока и входом счетчика, три выхода которого соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами блока и тремя входами дешифратора. На чертеже дана струк.турная схема устройства. Оно содержит входной мажоритарный блок I, блок 2 поразрядной селекции, блок 3 контроля, блок 4 задания режима. Количество входных мажоритарных блоков i и блоков 2 поразрядной селекции равно числу разрядов вводимого информационного слова. Входной мажоритарный блок I состоит из трех элементов И 5, трех элементов ИЛИ б и мажоритарного элемента 7. Блок 2 поразрядной селекции содержит три элемента «исключенное ИЛИ 8, блок 3 контроля содержит элемент И 9, элемент ИЛИ 10 и четыре группы элементов ИЛИ 11, И 12 и «исключенное ИЛИ 3. Блок 4 задания режима состоит из триггеров 14 и 15, трехразрядного счетчика 16 и дешифратора 17. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии второй триггер 15 находится в обнуленном состоянии, и на вторые входы элементов И 5 с первого выхода триггера 15 поступает «единичный потенциал, а на вторые входы элементов ИЛИ 6 с выходов счетчика 16 поступает «нулевой потенциал. Информация по входным шинам из трех каналов резервированной системы через элементы И 5 и ИЛИ 6 поступает на входы мажоритарных элементов 7 и элементов «исключенное ИЛИ 8. С выходов мажоритарных элементов 7 информация поступает на первую группу выходов устройства. Элементы 8 вырабатывают сигнал только в случае несравнения информации, поступающей по одноименным .шинам из каналов резервированной системы. Если информация из всех каналов поступает правнльная, то на выходах элементов 8 и на выходах элементов ИЛИ 11 сигналы отсутствуют. В случае искажения информации по какой-либо шине одного из каналов резервированной системы соответствующие элементы «исключенное ИЛИ 8 вырабатывают сигналы, которые через соответствующие элементы ИЛИ 11 поступают на вторую группу выходов устройства, сигнализируя. сбое. С целью проверки устройства ввода и разделения неисправности между каналами резервированной системы и устройством ввода запускается триггер 15, при этом с первого выхода триггера 15 поступает «нулевой потенциал, и запрещается прохождение информации через элементы И 5 из шин каналов резервированной системы. Сигнал с второго выхода триггера 15 поступает на счетный вход трехразрядного счетчика 16, выходы первого, второго и третьего разрядов которого подключены к вторым входам элементов ИЛИ 6 соответственно. Таким образом, имитируется работа каналов резервированной системы, и на входы каждого элемента «исключенное ИЛИ 8 и мажоритарных элементов 7 за восемь тактов работы счетчика 16 поступает полный набор информации во всех возможных сочетаниях, необходимых для проверки устройства ввода. При этом на выходах одноименных элементов «исключенное ИЛИ 8 и мажоритарных элементов 7 должна быть одинаковая информация. элементы «исключенное ИЛИ 13 не срабатывают и первый триггер 14 находится в обнуленном состоянии. В случае неисправности какого-либо мажоритарного элемента 7, либо элемента «исключенное ИЛИ 8 на любом из тактов работы счетчика 16 получается несоответствие информации на выходах соответствующих элементов ИЛИ 11 и элементов И 12. Срабатывает один из соответствующих элементов «исключенное ИЛИ 13 и через элементы ИЛИ 10 и И 9, на второй вход которого поступает разрешающий сигнал с второго выхода триггера 15, запускается триггер 14, «единичное состояние которого свидетельствует о неисправности уст исгва ввод счетчиком 16 состояния - --- «III срабатывает дешифратор 17, и триггер 15 переходит в исходное состояние. Устройство ввода может работать и с одним из каналов резервированной системы. Для этого мажоритарные элементы 7 обеспечивают возможность прохождения информации с одиого из выбранных каналов. Введение блоков поразрядной селекции и блока контроля позволяет определить факт искажения информации, выдаваемой каналами резервированной системы, и разделить неисправностй междуканалами резервированной системы, одноканальным устройством и устройством ввода. Автономная проверка устройства ввода производится без задействования оборудования каналов резервированной системы, время проверки пр и этом сокрТщено до минимума Сокращаются затраты оборудования на реализацию устройства ввода, а применение в нем одиотипных элементов значительно повышает его коэффициент унификации. Формула изобретения Мажоритарное трехканальное устройство звода, содержащее блок задания режима, включающий два триггера и дешифратор, и входные мажоритарныё блоки по числу разрядов вводамого информационного слова, каждый из которых состоит из трех элементов И, трех элементов ИЛИ и мажоритарного элемента, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первыми тремя выходами блока, соединенными соответственно с выходами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выход мажоритарного элемента соединен с четвертым выходом блока, первые входы элементов И соединены соответственно с первыми тремя входами блока, четвертый вход которого подключен к вторым входам всех Элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены соответственно к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соответственно соединены с пятым, шестым и седьмым дами блока, восьмой, девятый и д сятый вхоЛ.Ы которого соединены соотвстствеюю с четвертым, пятым и шестым входами мажоритарного элемента, причем первые, вторые и третьи входы каждого входного мажоритарного блока соединены с соответствующими выходами первого, второго и третьего каналов, четвертые выходы входных мажоритарных блоков соединены соответственно с первой группой выходов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены блоки поразрядной селекции и блок контроля, причем первый, второй и третий выходы каждого входного мажоритарного блока соединены соответственно с первым, вторым и третьим- входами соответствующего блока пopavЧpяднoй селекции, первые, вторые и третьи выходы которых соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входов блока контроля, четвертая группа входов которого соединена соответственно с четвертыми выходами вход х мажоритарных блоков, первые четыре выхода блока контроля соединены .соответственно со второй группой выходов устройства, пятые выход н вход блока контроля соответственно связаны с первыми входом и выходом блока задания режима, второй выход, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами устройства, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока задания режима соединены соответственно с четвертыми, пятыми, шестымн и седьмыми входами входных мажоритариых блоков, восьмые, девятые и десятые входы которых соответственно объединены и связаны с третьим, четвертым и пятым входами устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, поразрядной селекции содержит три элемента «исключенное ИЛИ, выходы которых соответственно соединены с выходами блока, первый, второй и третий входы блока соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов «исключенное ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с третьим, первым и вторым входами блока. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля содержит элемент И, элемент ИЛИ и четыре группы элементов ИЛИ, И и «исключенное ИЛИ, причем в каждой, группе выход элемента И соединен с первым входом элемента «исключенное ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выходы элемента ИЛИ первой, второй, третьей и четвертой групп соединены соответственно с первыми четырьмя выходами блока, входы первой, второй, третьей и четвёртой групп входов блока соединены соответственно с объединенными входами элементов И и ИЛИ одноименных групп элементов, выходы элементов «исключенное, и л и соответственно связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, пятый выход блока связан с выходом элемента И, второй вход которого соединен с пятым входом блока.

4. Устройство по п. I, отличающееся тем, что блок задания режима содержит два триггера, дешифратор и счетчик, причем первый, второй входы и выход первого триггера соединены соответственно с первым, вторым входами и вторым выходом блока, третьи вход и выход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом второго триггера, второй вход которого связан с выходом дешифратора, второй выход второго триггера соединен с пер8

вым выходом блока и входом счетчика, три выхода которого соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами блока и тремя входами дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 413485, кл. G 06 F 11/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 364936, кл. G 06 F 11/00. 1971. °

Г IHflml | 8ячв« I rtimuil Т

jir,