Резервированное трехканальное устройство Советский патент 1978 года по МПК G06F11/00 H05K10/00 

Изобретение относится к дискретно автоматике и может быть использовано для повышения надежности резервированных вычислительных машин, устройств автоматики и управления. Известно трехканальное резервированное устройство 1 , содержащее логические элементы, блок задания ре жимов обмена и шины обмена. В извест ном устройстве обеспечивается поканальная проверка каналов путем исклю чения обмена информацией между ними Недостаток такого устройства состоит в отсутствии автоматического переключения структуры при неисправностях в каналах. Известно трехканальное резервированное устройство 2j , содержащее устройства контроля и элементы комму тации; в устройстве обеспечиваются коммутации в структуре .в зависимости от сигналов с блоков контроля. Недостатком этого устройства является относительная сложность, а также потеря работоспособности при отказах типа ложная i на выходах двух резервных каналов. Наиболее близким техническим решением задачи является резервирован-ное трехканальное устройство зД , содержащее в каждом канале блок контроля, вход которого соединен с выходом соответствующего резервируемого блока, элементы И, ИЛИ, НЕ и шины обмена, включенные между соответствующими обменными контрольными и управляющими входами и выходами каналов. Недостатком данного устройства является то, что при отказах тpex блоков контроля, типа.ложная отказывает устройство в целом. Кроме того, отключение отказав1.иих каналов не позволяет обеспечить работоспособность структуры при взаимно компенсирующих неисправностях в трех каналах резервируемых блоков. Целью настог1щего изобретения является повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что первые входы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены с выходом соответствующего блока контроля, первым обменным контрольным входом последующего канала и со вторьм обменным контрольным входом предыдущего канала, вторсае входы третьего и четвертого элементов И соединены со вторым обменным контрольным входом последующего канала и с обменным контрольным выходом предыдущего канала, .третьи входы четвертого и пятого эле ментов И соединены с обменным контрольным выходом последующего канала и с первым обменным входом предыдущего канала, выход четвертого элемента И через элемент НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И и со вторым входом пятого элемента И, выходы которых соединены со входами второго элемента ИЛИ и через второй и третий элементы НЕ сое динены с первым и вторым входами второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом соответствующего резервируемого блока, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым обменным управляющим входом последующего канала и со вторым управляющим входом предыдущего канала, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с первым и вторым обменными управляюидами входами своего канала, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соедине с выходом своего канала. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого резервированного трехканального устройства. Устройство содержит в каждом канале 1 блок 2 контроля, вход которог соединен с контрольным выходом 3 соответствующего резервируемого блока 4, входы 5, 6, 7 элементов И 8, 9, 10 соединены с выходом блока 2 и через обменный контрольный выход li с первым обменным контрольным входом 12 последующего канала 1 и со вторым обменным контрольным входом 13 преды дущего канала 1, Вход 14 элемента 8 и вход 15 элемента 9 подключены ко входу 12, вход 16 элемента 9 и вход 17 элемента 10 - ко входу 13, Выход элемента 9 через элемент НЕ 18 соединен со входом 19 элемента 8 и со входом 20 элемента 10, выходы которы соединены со входами 21,22 элемента ИЛИ 23 и через элементы НЕ 24,25 - с входами 26,27 элемента И 28,вход 29 которого соединен с выходом 30 ;соответствующего блока 4, а выход СО входом 31 элемента ИЛИ 32 и через обменный управляющий выход 33 с первым обменным управляющим входом 34 последующего канала 1 и со вторым обменным управляющим входо 35 предыдущего канала 1, Входы 36 и 37 элемента ИЛИ 38 соединены соответственно со входами 34 и 35, а выход - со входом 39 эл мента И 40, вход 41 которого св зан с выходом элемента 23, а выход со входом 42 элемента 32, выход ко.торого соединен с выходом 43 канала Устройство работает следующим обазом. Если все три блока 4 исправны, то с выходов блоков 2 всех каналов 1 подается сигнал Нуль. Появление этого сигнала на входах 5, 6, 7 обеспечивает Нуль на выходах элементов 8, 9 и 10, При этом элементы НЕ 24 и 25 обеспечивают на-входах 26, 27 элемента 28 сигналы Единица разрешающие прохождение информации через элемент 28, Информация поступает с выхода 30 блока 4 на вход 29 элемьгнта 28, проходит через него, а затем подается на вход 31 элемента 32, а также на выход 33 для передачи в предыдущий и последующий каналы 1, На входы 36 и 37 элемента 38 через входы 34 и 35 поступает информация с соседних каналов 1, проходит через элемент 38 и подается на вход 39 элемента 40, Элемент 23, на входы которого 21 и 22 подаются при этом Нули, обеспечивает на входе 41 элемента 40 нулевой сигнал, блокирующий прохождение через него информации с соседних каналов 1, Нулевой сигнал на входе 42 элемента 32 обеспечивает прохождение на выход 43 канала 1 информации с соответствующего ему блока 4. Если отказал один блок 4, то на выходе соответствующего ему блока 2 появляется Единица, Этот сигнал с выхода 11 подается через вход 12 на вход 14 элемента 8 и на вход 15 элемента 9 последующего канала 1 и через вход 13 на вход 16 элемента 9 и вход 17 элемента 10 предыдущего канала 1, Но так как во всех каналах 1 на одном из входов элементов 8, 9, 10 присутствует Нуль, то отказ одного блока 4 не вызывает изменений в работе устройства. При отказе дзух блоков 4 работасхемы канала 1, соответствующего ис:правному блоку 4, не меняется, В каналах 1, соответствующих неисправным блокам, появление Единиц на трех входах элемента 8 в одном канале 1 и элемента 10 в другом канале приводит к тому, что на одном из входов 26 и 27 элемента 28 появляется Нуль, блокирующий прохождение информации с неисправного канала 1, Единица на входе 41 элемента 40 разрешает прохождение информации с исправного блока 4 через элементы 40 и 32 на выход 43 канала 1, При отказе трех блоков 4 во всех трех каналах 1 появление Единиц на трех входах элемента 9 приводит к появлению Единицы на его выходе.

Элемент 18 обеспечивает появление Нуля на входе 19 элемента 8 и на входе 20 элемента 10. Схема устройства при этом работает анешогично случаю трех исправных блоков 4.

Применение данного устройства позволяет повысить надежность системы, так как оно обеспечивает ее работоспособность при отказах трех блоков контроля, а также при взаимно компенсирующих отказах в трех каналах резевируемых блоков.

Формула изобретения

Резервированное трехканальное устройство, содержащее в каждом канале блок контроля, вход которого соединен с выходом соответствующего резервируемого блока, элементы И, ИЛИ, НЕ и шины обмена, включенные между соответствующими обменными контрольными и управляющими входами и выходами каналов, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем первые входы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены с выходом соответствующего блока контроля, первым обменным контрольным входом последующего канала и со вторым обменным контрольным входом предыдущего канала, вторые входы третьего и четвертого элементов И соединены со вторым обменным контрольным входом последующего канала и с обменным контрольным выходом предыдущего канала, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с обменным контрольньм выходом последующего канала и с первым обменным входом предьадущего канала, выход четвертого элемента И через элемент НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И и со вторым входом пятого элемента И, выходы которых соединены со входами второго элемента ИЛИ и через второй и третий элементы НЕ соединены с первым и вторым входами второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом соответствующего резервируемого блока, а выход с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым обменным управляющим входом последующего канала и со вторым управляющим входом предыдущего канала, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с первым и вторым обменными управляющими входами своего канала, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом своего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 413485, кл. q 06 Р 11/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 330452, кл. Q 06 F 11/00, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР 463972, кл. Q 06 F 11/00, 1972.