Трехканальное мажоритарно-резервированное устройство Советский патент 1979 года по МПК H05K10/00 G06F11/00 

(54) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО Поставленная цель достигается тем что мажоритарно-резервированное устройство содержит в каждом канале элемент НЕ и регистр адреса, входы которого подключены к управляющим выкодам резервируемого блока данного канала, а выходы - к вторым входам дешифратора, второй выход которого черезпоследовательно соединенные эле менты НЕ, И, ИЛИ подключен к информационным BxojgcaM мажоритарных элементов, а третий выход дешифратора подключен к дополнительному входу межори тарного элемента данного канала. На чертеже приведена функциональна блок-схема устройства, тр хканального мажоритарно-резервированного. Устройство содержит :резервируемые блоки 1-3 и соответствующие им блоки 4-6 задания режимов обмена, мажоритар ные элементы 7-9, регистр 10 режима обмена, регистр 11 адреса, дешифратор 12, элемент ИЛИ 13, элемент И 14 элемент НЕ 15, входы 16-18 резервируемых блоков, информационные выходы 19-21 резервируемых блоков, управляющие выходы 22-24 резервируемых блоков первые входы 25 и вторые входы 26 дешифратора, первый второй и третий выходы 27-29 дешифратора, информационные входы 30-32 и дополнительные вхо ды 33-35 мажоритарных элементов. Регистры 10, 11 деолифратор 12 и элементы 13-15 образуют блок 5 задания режимов обмена. Регистры 10, 11 представляют собой, например, параллельные регистры, коды в которые заносятся из соответствующих резервируемых блоков по сигналам управления.. Мажоритарные элементы 7-9 осущес,т вляют мажорирование .информации, пост пающей на их информационные входы при наличии разрешающего потенциала на дополнительном входе, или непос редственную передачу на выход информ ции с информационного выхода канала при наличии запрещающего потенциала на его дополнительном входе. Устройство работает следующим образом. На регистр 10 записываются коды режимов обмена. Число кодов равно количеству секций резервированного блока 2, информация которых последовательно во времени поступает На информационный выход 23 блока 2.Одно временно с появлением информации некоторой секции на выходах 23 блока 2 в регистр 11 адреса записывается код характеризующий адрес данной секции, и на выходе дешифратора 12 формируются потенциалы, соответствующие режиму обмена для этой секции. При подаче на дешифраторы 12 блоков 4-6 кода, вызывающего отсутствие разрешающих потенциалов на всех выходах дешифраторов блоков 4-6, реализуется режим мажорирования, при котором информация на выходе мажоритарных элементов соответствует большинству входных сигналов. В этом случае на выходе элемента НЕ 15 устанавливается потенциал,разрешающий прохождение выходной информации блока 2 через элемент И 14. Потенциал первого выхода ,27 дешифратора 12 разрешает дальнейшее прохождение информации через ИЛИ 13 на соответствующие информационные входы 30-32 мажоритарных элементов 7-9. Аналогично информационные выходы блоков 1 и 3 подключаются к соответствующим информационным входам МЭ 7-9. При наличии разрешающего потенциала на третьем выходе 29 дешифраторов 12 реализуется поканальный режим работы без обмена между каналами. Информация на основные входы мажоритарных элементов 7-9 поступает так же, как описано выше для режима мажорирования. Для организации режима обмена с каналом, включающим блоки 1, 4 и мажоритарный элемент 7, на регистр 10 режима обмена блока 5 заносится код, вызывающий разрешающий потенциал на первом выходе 27 и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных выходах 28, 29 дешифратора 12; на аналогичный регистр режима обмена блока 6 заносится код,вызывающий разрешающий потенциал на втором выходе 28 его дешифратора и отсутствие разрешающ1 х потенциалов на остальных его выходах, в аналогичный регистр блока 4 - код, вызывающий отсутствие разрешающих потенциалов на выходах его дешифратора 12. При этом в блоке 5 разрешающий потенциал (для определенности будем считать5что он соответствует логической ) независимо от потенциала выхода элемента И 14 через элемент ИЛИ 13 поступает на соответствующие информационные входы 30-32 мажоритарных элементов, В блоке 6 срабатывает элемент НЕ 15 и запрещается срабатывание элемента И 14. При этом на выходе его элемента ИЛИ 13 формируется запрещающий потенциал (логический О), поступающий на соответствующие входы мажоритарных элементов 7-9. На выход элемента ИЛИ 13 блока 4 при этом поступает информация с информационного выхода блока 1, как описано в режиме мажорирования; информация на выходах мажоритарных элементов 79 соответствует информации на выходе блока 1,- Для организации режима обмена с каналом, включающим блоки 3,6 и мажоритарный элемент 9, на регистр 10 блока 5 заносится код, вызывающий разрешающий потенциал на втором выходе 28 дешифратора 12 и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных его выходах. На аналогичный регистр 56 10 блока 4 записывается код, вызывающий разрешающий потенциал на перво выходе 27 его дешифратора 12 и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных его выходах 28 и 29, а на аналогичный регистр блока 6 -код, вызывающий отсутствие разрешающих потенциалов на выходах его дешифратора, При этом происходят процессы, аналогичные описанным выше, и информация йа выходах мажоритарных элементов 79 соответствует информации на выходе блока 3. Для организации режима обмена с каналом, включающим блоки 2, 5 и мажо ритарный элемент 8, на регистр 10 бло ка 5 заносится код, вызывающий отсутс вие разрешающих потенциалов на выхода дешифратора 12. На аналогичный регист 10 блока 4 заносится код, вызывающий разрешающий потенциал на втором выходе 28 его дешифратора 12 и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных его выходах, а на аналогичный регистр 10 блока б - код, вызывающий разрешаю щий потенциал на первом выходе 27 его дешифратора и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных его выходах. При этом происходят процессы, аналогичные описанн.ым выше, и информация на выходах мажоритарных элементов 7- 9 соответствует информации на выходе блока 2. Режимы обмена информацией двух каналов при отсутствии обмена с третьим каналом реализуются занесением в регистр 10 блока 6 задания режимов обме на третьего канала кода,вызывающего появление разрешающего потенциала на втором выходе 28 дешифратора 12 этйго блока и отсутствие разрешающих потенциалов на остальных его выходах. На аналогичные регистры блоков задания режимов обмена двух других каналов заносятся коды,вызывающие отсутствие разрешающих потенциалов на выходах их дешифраторов.Описанные режимы обме на позволяют обеспечить проверку рабо тоспособности блоков 1-6 и мажоритарных элементов 7-9. Целесообразность введения режима обмена с одним любым каналом и введения неодинаковых режимов обмена для различных секций каждого функционального блока вытекает из цели данного технического решения - повышения надежности устройства. При этом должна быть обеспечена работоспособность уст ройства при максимальном числе ситуаций с различными вариантами распределения отказов по секциям. Необходимость введения указанных режимов поясняется на примере.Пусть устройство имеет 4 секции в каждом из трех функциональных блоков 1,2,3: 511, & 12, S 13,521,...6 42, S 43 где первый индекс - номер секции, а 8 второй - номер блока, в состав которого включена секция. Пусть также в секциях S 22, 9 23, 533 произошли отказы, приводящие к ложному О на выходе, секциях 541, 5 43 отказы, приводящие к ложной на их выходе. Для того, чтобы устройство продолжало исправно функционировать, вторая секция должна быть переключена на режим обмена с последним исправным (первым) каналом, четвертая - на режим обмена со вторым каналом, а первая и третья могут продолжать работу в мажоритированном режиме. Отсюда следует необходимость введения указанных режимов. Устройство обеспечивает также функционирование, если в каждом канале имеется несколько мажоритарных- элементов. При этом дешифратор 12, регистры 10,11 являются общими для тех мажоритарных элементов, для которых необходимо обеспечить описанные режимы обмена. Таким образом, сокращение времени задания неодинаковых режимов обмена для различных секций резервируемых блоков 1-3 в данном устройстве достигается за счет введения регистра 11 адреса секции и его связей. При этом на регистр режима обмена 10 заносится несколько кодов режимов обмена, выбираемых в соответствии с содержимым регистра 11 адреса; число кодов равно числу секций резервируемого блока. В этом случае не тратится дополнительное время на смену кода регистра 10 и затрачивается минимальное время на определение необходимого режима обмена, так как определение осуществляется аппаратно. Общее сокращение времени по сравнению с прототипом равно величине времени выполнения программы определения необходимого режима обмена и смены кода регистра 10. Кроме этого, в быстродействующих устройствах вычислительной техники, которые не допускают затраты времени на программную смену кода регистра 10, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом, за счет, введения регистра 11 и его связей, позволяет повысить надежность работы устройства путем обеспечения возможности работы при наличии отказов любых идентичных секций в двух каналах при помощи задания режима обмена с исправной секцией. Формула изобретения Трехканальное мажоритарно-рез ервированное устройство, содержащее в каждом канале резервируемый блок, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, информационный

выход - с элементом И, а управляющие выходы через регистр режима обмена с первыми входами дешифратора, первый выход которого подключен к эле- менту ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы устройства, оно содержит в каждом канале элемент НЕ и регистр адреса, входы которого подключены к управляющим выходам резервируемого блока данного канала,а выходы - к вторым входам дешифратора, второй выход которого

через последовательно соединенные элементы НЕ, И, ИЛИ подключен к информационным входам мажоритарных элементов, а третий выход дешифратора подключен к дополнительному входу мажоритарного элемента данного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

308430, кл.Q Об Р 15/16, 20.04.70.

2.Авторское свидетельство СССР

413485, кл.q06 F 11/00, 17.12.71.