Устройство для мажоритарного выбора сигналов Советский патент 1979 года по МПК H05K10/00 G06F11/00 

I

Изобретение относится к области вычислительной -техники и автоматики и может быть использовано при проектировании счетно-решающих устройств с резервированием.

Известны устройства для мажоритарного выбора входных сигналов |, {2|, содержащие элементы И и элементы ИЛИ. Недостатками подобных устройств является то, что они не обеспечивают возможность перехода от постоянного резервирования к резервированию замещением, а также контроль исправности составляющих элемен; тов без дополнительных устройств контроля.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство 3 для мажоритарного выбора сигналов, содержащее в трех каналах элементы И-НЁ и инверторы: Однако в таком устройстве велико количество линий связи между каналами, что снижает надежность работы и усложняет устройство при больщом числе резервируемых узлов и выполнении резервных каналов в виде самостоятельной конструкции.

Целью изобретения является упрощение устройства н повышение его надежности, в

частности за счет уменьщения количества линий связи между каналами.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит в каждом канале формирователь, выход которого соединен через первый инвертор с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ данного канала, и через второй инвертор со вторым входом первого элемента И-НЕ предыдущего канала. Второй вход второго элемента И-НЕ каждого канала подключен через третий инвертор к вьтходу первого элемента И-НЕ данного канала и выходу второго элемента И-НЕ предыдущего канала.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит первые и вторые элементы И-НЕ 1-6, реализующие двухступенчатую логическую функцию И-ИЛИНЕ в каждом канале (мажоритарном блоке) 7 - 9, первые, вторыеи третьи инверторы 10-18 и формирователи 19-21, обеспечивающие согласование входных сопротивлений инверторов с выходными сопротивлениями источников сигнала.

Входы 22-24 устройства и выходы 25- 30 служат для подключения предыдущих и последующих резервируемых устройств.

Устройство работает следующим образом.

В ёЖРГме пбстояннбго резервирования сигналы на выходах устройства принимают значения, совпадающие со значением сигнала на большинстве входов, т. е. устройство осуществляют мажоритарный выбор входных избыточных сигналов. При этом на всех выходах 25, 27 и 29 или 26, 28 и 30, обес печйвается сигнал в соответствии с мажоритарной функцией MIS- Mi7 MM All. AIJ + AIZ- AZH + Агз Aj4i, либо Mie MZS Mjo Агг At5 Atj + Ащ All + Агз Ai4| соответственно,

где Mas-, Mrs, MI ... Mjo - выходные сигналы;

All, AIJ и Аг1( - входные сигналы.

Каждый резервный канал устройства при №ятом питаНИИ с двух других выполняет функцию повторителя или инвертора. Так, нМрРгиер, при подаче питания только на мажоритарный блок 7 на выходе 25 будет сигнал соответствующий функции MIS Агг Ajz, на выходе 26 - сигнал, соответствующий функции Мге Ац Ац.

При этом одновременно можно сделать заключение об исправности формирователя 19, инвертора 12, элементов И-НЕ Г, 2 и инверторов 10, 11. Действительно, при наличии неисправности в любом из этих элементов сигналы на выходах 26, 26 или 27 отсутствуют. Haпpимejэ, при неисправности формирователя 19 или инвертора 12, сигнал на всех выходах 25, 26 и 27 отсутствует, при неисправности инвертора 11 (отказ вида О-1) отсутствует сигнал на выходе 26, при другом виде неисправности инвертора 11 (отказ вида 1-0) сигнал отсутствует на выходах 26 и 27; при неисправности элемента И-НЕ 2 отсутствует сигнал на выходе 27 и т. д..

В общем случае при отказе элемента какого-либо канала можно определить, какой из элементов отказал, подавая питание отдельно на каждый канал, а затем на пары каналов, и по характеру выходных сигналов на выходах 25-30 определить отказавщий элемент и вид отказа. Например, при отказе какого-либо элемента канала мажоритарного блока 7 можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.

Действительно, если отказал элемент И-НЕ 2, то, подав питание только на канал(мажоритарный блок) 7, и убедившись, что на выходах 25 и 26 имеют место повторение и инверсия сигнала с выхода 22 соответственно, а на выходе 27 сигнал постоянный- О или 1, можно сделать вывод, что отказал элемент И-НЕ 2, причем при наличии на выходе 27 уровня О - отказ имеет вид 1-О, при наличии уровня 1 - отказ имеет вид О-1.

При отказе инвертора 19 необходимо подать питание на каналы 7 и 9 (мажоритарные блоки) для того, чтобы по состоянию выходов 25, 26, 27, 29 и 30 (см. таблицу) установить наличие и вид отказа.

0 Аналогичные таблицы можно составить для проверок исправности каналов (мажоритарных блоков) 8 и 9.

Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в том, что устройство обеспечивает на своих выходах мажоритарную выборку входных сигналов, защиту от одиночных отказов любого, элемента, возможность перехода от резервирования замещением к постоянному резервированию и обратно путем коммутации питания каналов и возможность проверки исправности всех элементов при использовании 4 вместо 5 линий связи между каждым каналом и двумя другими,Устройство позволяет исключить помехи на линиях связи при работе в режиме резервирования замещением (т. е. при отключении питания от двух каналов), так как в канале, на который подано питание, только один из инверторов (10, 13 или 16) оказывается соединен входом с обесточен ной линией связи, но эта линия подключена

к выходу формирователя с низким выходным сопротивлением. Прл этом возникнове, ние помех вида О-1 для положительной логики или 1-О для отрицательной логики на входе данного инвертора исключается.

Формула изобретения

Устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее в трех каналах элементы И-НЕ и инверторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, оно содержит в каждом канале формирователь, выход которого соединен через первый инвертор с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ данного канала, а через второй инвертор со вторым входом первого элемента И-НЕ предыдущего канала, второй вход

второго элемента И-НЕ каждого канала подключен через третий инвертор к выходу первого элемента И-НЕ данного канала и выходу второго элемента И-НЕ предыдущего канала. .,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3524073, кл. 307-24, опублик. 1970.

2.Авто скбе свидетельство СССР № 247622, кл. G 06 Е 11/00, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 240776, кл, G 06 Е 11/00, 1975.