Многоканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой Советский патент 1979 года по МПК H05K10/00 G06F11/00 

дом канале велико. Это обусловлено тем, что для задания режимов обмена всех мажортгарных блоков в устройстве используется один и тог же блок задания режимов обмена. При этом в каждом режиме обмена, предназначенном для проверки соответствующего входа каждого ю мажоритарных блоков, образуется нерезервированная цепь, содержащая последовательно соединенные резервируемые блоки и мажоритарные блоки; отказ в выходном мажоритарном блоке приводит к тому, что все предьщзоцие мажоритарные блоки не могут быть проверены. Это обусловлено недостаточной глубиной диагностики неисправностей в устройстве, что в результате приводит к снижению надежности устройства. Использование индивндуальных блоков задания режимов обмена приводит к еще большему усложнению устройства и снижению его надежности; неисправность в блоке задания режимов обмена приводит к исключению возможности проверки мажоритарных элементов и резервируемых блоков устройства.

Цел изобретения - упрощение устройства и повыщение надежности, в частности, путем увеличения глубины диагностики устройства при реализации устройств с несколькими последовательно соединенными резервируемыми блоками.

Это достигается тем, что многоканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой содержит ключи, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков, а выходы - с информационными входами соответствующих мажоритарНЬ1Х блоков, первые управляющие входы - с единишыми выходами соответствующих разрядов регистра контроля, а второй управляющий вход первого ключа соединен с нулевым выходом первого разряда регистра контроля, управляющий вход которсго соединен с одноименным управляющим выходом блока управления, информаЩ1онные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами регистра контроля в каждом ктале.

На чертеже дана функциональная схема предлагаемсго многоканального резервированного устройства с перестраиваемой структурой.

Устройство представляет собой, например, трехканальное устройство обмена управляющей ЦВМ и сопержит в каждом канале 1 регистр 2 контроля, блок 3 управления с управляющими выходами 4, 5, 6, резервные узлы 7, а в каждом из резервных узлов 7 -. резервируемый блок 8, ключ

9и мажоритарный блок 10. Входами устройства являются входы 11 входных резервных узлов. 7, а выходами - выходы 12 мажоритарных блоков

10выходных резервных узлов 7, Ключ 9 может быгь выполнен, например, в виде двух элементов

И 13, соединенных с входами элемента ИЛИ 14; мажоритартый блок 10 -- в виде четырех злеменюк и 15, соединенных с входами элемента ИЛИ

16. Такая структура злементов 9 и 10 соответствует их выполнению, например, на потенциальных элементах в базисе И-ИЛИ-НЕ.

Многоканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой работает следующим образом.

В исходном состоянии регистр 2 контроля на ходится в нулевом состоянии, при этом сигналы

с его выходов, поступающие на управляющие входы ключей 9 и мажоритарных блоков 10, не приводят к переключению узла. Устройство в этом случае функционирует в мажоритарном режиме. На его входы 11 поступают сигналы m ЦВМ, которые после преобразования в устройстве поступают на выходы 12, например, для управления каким-либо абонементом ЦВМ.

Для обнаружения отказов проводится профилактический контроль устройства, при профилактическом контроле устройство функционирует в режиме имитации отказов типа ложный О резерното узла 7, в режиме имитации отказов типа ложная 1 и в режиме проверки средств контроля. Для имитации отказов типа ложный О в резервном узле 7 используются управляющие вхсзды мажоритарного блока 10. В данном режиме на входы 11 каналов устройства по программе подается предварительная команда, например, из процессора ЦВМ для разрещения записи информации в регистр 2 контроля первого канала. При этом на управляющих выходах 4 во всех каналах устройства формируется разрешающий сигнал. Так как выход 4 соеди)1ен с управляющим входом регистра 2 контроля только в первом канале, последующая запись информации, которая также вдентична во всех трех каналах многоканального резервированного устройства, производится только в регистр 2 контроля первого канала. Код, записываемый в регистр 2 контроля первого канала выбирается так, чтобы обеспечить формирование сигнала только на одном из выходов регистра 2 контроля для имитации отказов типа ложный О на выходе одного ю мажоритарных блоков 10, например, на выходе мажоритарного блока 10 первого канала во входном резервном узле 7. Отказ типа ложный О на выходе мажоритарного блока 10 во входном резервном узле 7 первого канала приводит к отказу и последующег резервного узга 7 в первом канале. Дальнейщее функционирование многоканального резервированного устройства происходиг при двух оставщихся последующих подключаемых резервных узлах 7 во втором и третьем каналах; после этого подается тест, предназначенный для проверки функционирования многоканального резервированного устройства; на входы 1 поступают испытательные сигналы, и выходы 12 используются для контроля выходных Сигналов. Если во входном резервном узле 7 второго или третьего каналов на выходе мажоритарного блока Ю имеется отказ типа ложный О, то он обнаруживается по отсутствию сигнала на выходах 12 устройства при прохождении теста. Анало-ичная ситуация будет и в случае, если отказ типа ложный О имеется во втором или третьем каналах в резервируемом блоке 8 или в ключах. 9 последующего резервного узла 7, соединенного с выходом входного резервного узла 7. Отказы типа ложный О во вход ных злементах И 15 мажоритарного блока 10 последующего резервного узла 7 не обнаруживаются. Для выявления их производится поочередная имитация неисправностей типа ложный О на выходе мажоритарного блока 10 в последующем резервном узле 7 каждого канала, в том числе и первого. При зтом сначала формируется предварительная команда для разрешения записи (напри мер, в регистр 2 контроля второго канала), что приводит к появлению разрешающего сигнала на выходе 5 во всех трех каналах. Затем во все три канала подается информация, которая фиксируется только в регистре 2 контроля второго канала. Если же проверяется первый канал последу1ощего резервного узла 7, то при записи информации в регистр 2 контроля первого канала подтверждается состояние разряда, в который ранее вносилась информация для имитации отказа типа ложный О во входном резервном узле 7 первоto канала. Порядок проверки работоспособности устройства с помощью теста после каждой операции имитации отказа типа ложный О аналогичен описанному выше. На зтом первый цикл проверки в режиме имитации отказов типа ложный О заканчивается. Второй и третий циклы проверки происходят аналогично первому. При этом также сначала ими тируется отказ типа ложный О соответственно Во входном резервном узле 7 второго канала - для второго цикла проверки, а потом во входном резервном узле 7 третьего канала - для третьего дакла. После этого осуществляется поочередная имитация отказов типа ложный О на выходе ма жоритарного блока 10 в последующем резервном узле 7 каждого канала . в том же порядке, как ив первом цикле проверки. Проверки остальных резервных узлов 7 осуществляются так же, как проверка двух рассмотренных резервных узлов 7. В результате этой проверки контролируется работоспособность резервированного устройства при исправных резервных узлах 7 в двух любых каналах. Для проверки отказов типа ложный О резервируемого блока 8 во входном резервном узле 7. а также отказов типа ложный О во входных элементах И 15 мажоритарного блока 10 этого резервного узла используемся второй управляющи вход первого ключа 9, с помощью которого имитируются отказы типа ложный О на его входе. В связи с тем, что ключ 9 инвертирует фазу сигна ла, на его второй управляющий вход подается си вал с нулевого выхода первого разряда регистра 2 контроля. Проверка входного резервного узла 7 в этом режиме производится с помощью двух управляющих входов - второго управляющего входа ключа 9 и управл5Ш)щего входа мажоритарного блока 10 зтого резервного узла. В режиме имитации отказов типа ложная 1 используются управляющие входы ключа 9 в каждом резервном узле 7. Проверка в режиме имитации отказов типа ложная 1 проводится по аналогии с режимом имитации отказов типа ложный О. При зтом сначала имитируется отказ типа ложная 1 с помощью управляющего входа ключа 9 в предьщущем резервном узле 7 в одном канале, и проводится тест с целью проверки работоспособности устройства. Затем поочередно в каждом канапе имитируется отказ типа ложная Г последующего резервного узла 7. Как и ранее, после каждой имитации отказа последующего резервного узла 7 в каком-либо канале проводится тест с целью определения работоспособности устройства. В результате такой проверки контролируется любой отказ типа ложная 1 на любом у шстке резервного узла 7 в каждом канале, в том числе и отказы типа ложная 1 во входных элементах И 15 мажоритарного блока 10 каждого канала. Этот режим эквивалентен режиму, при котором контролируется отсутствие .срабатывания устройства при одном исправном резервном узле 7 в каком-либо одном канале. Режим проверки средств контроля предназна ется для проверки работоспособности всех связей регистра 2 контроля с управляющими входами ключа 9 и мажоритарного блока 10. В зтом режиме проводится имитация двух отказов типа ложный О Или типа ложная 1 для каждого резервного узла 7. Число комбинаций каналов выбирается так, чтобы обеспечить в каждом канале проверку функционирования связи от регистра к соответствующему управляющему входу. Если число каналов равно трем, то число комбинаций каналов для проверки каждого входа регистра 2 контроля во всех трех каналах . должно быть равно двум, например, 1-2, 2-3, или 1-2, 1-3, или 1-3, 2-3. Для обеспечения записи информации в регистр 2 контроля до момента переключения резервного узла 7 на выходе регистра 2 контроля каждого канала предусматривается элемент задержки (на чертеже не показан) , длительность задержки быть достаточной для надежной фиксации кода, записы.ваемого в регистре 2 контроля (это важно, например, в случае, если переключение приводит к прекращению функщюнирования устройства). Восстановление работоспособности устройства в режиме имитации отказов типа ложный О или лохчная 1 в случае неисправности, а также в режиме проверки средств контроля после кмк-fSции двух отказов типа ложный О или двух отказов типа ложная 1 осуществляется подачей в каждый канал устройства сигаала сброса (цепь его на чертеже не показана).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить не только неисправный канал устройства, но и любой неисправный резервный узел 7. Это увеличивает диагностические возможности устройства, а следовательно, существенно улучшает его зксплуатационные характеристики. Кроме того, предлагаемое устройство имеет просTbie средства контроля, так как резервные узлы имеют два управляющих входа вместо четырех, что облегчает конструктивное размещение мажоритарных блоков и позволяет уменьшить габариты устройства. Отказ средств контроля, например, в каком-либо разряде регистра контроля исключает возможность контроля только одного резервного узла, а не всего устройства.

Технико-экономический зффект от применения предлагаемого изобретения определяется теми потерями, которые предотвращаются в системе за счет своевременного обнаружения и устранения отказавших элементов.

Формула изобретения Многоканальное резервированное устройство с перестраиваемой структурой, содержащее в

каждом канале резервируемые блоки, регистр контроля, блок управления н мажоритарные блоки, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами мажоритарных блоков в других каналах, отличающееся тем, что, с целью ртрощения устройства и повышения надежности, оно содержит ключи, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков, а выходы - с информационными входами соответствующих мажоритарньк блоков, первые управляющие входы - с единичными выходами соответствующих разрядов регистра контроля, а второй управляющий вход первого ключа соединен с нулевым выходом первого разряда регистра контроля, управляющий вход которого соединен с одноименным управляющим выходом блока управления, информационные выходы которого соединены с соответствующими инфор/лационными входами регистра контроля в казкдом канале.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 476565, кл. G 06 F 11/00, 19.01.73.

2.Авторское свидетельство СССР № 308430, кл. G 06 F 15/16, 20.04.70.

3.Авторское свидетельство СССР № 413485, кл. G Об F 11/00, 17.12.71.