Резервированный сдвигающий регистр Советский патент 1979 года по МПК G11C19/00 G06F11/20 

(54) РЕЗБРВИЮВАННЫЙ СДВИГАКЩИЙ РЕГИСТР

Изобретение относится к обгшсти вы числительной техники и дискретной автоматики и может быть использовано при построении цифровой аппаратуры повышенной надежности. Известен резервированный сдвигающий регистр, содержащий резервированные статические триггеры, один из выходов которых соединен через резисторы и диоды с базами разноименных пар транзисторов, принимающих информацию при сдвиге и через резисторы и конденсаторы - с двумя ра;здельными входами регистра 1. Недостаток устройства состоит в тю ном нарушении работоспособности при некоторых отказах более чем одного элемента. Наиболее близким техническим ре.щением к данному изобретению являетс резервированный сдвигающий регистр,. 1й резе содержащий резервируемые регистры и И 2. элементы Недостаток устройства состоит в том, что при некоторых отказах более, чем одного элемента, происходит полное нарушение работоспособности регистра. Цель изобретения - повышение надежности и живучести резервированного сдвигающего регистра, в частности за счет косвенной проверки и кратности резервирования, пропорциональной информационному весу каждого разряда регистра. Указанная цепь достигается тем, что резервированный сдвигающий регистр содержит элементы ИЛИ, входы пэрвых элементов ИЛИ соединены с выходами одноименных резервных разрядов резервируемых регистров, а выходыс первыми входами первых элементов И, вторьте входы. которых подключены к инверсным вых;одам вторых элементов И, а выходы - к первым входам вторых элементов ИЛИ, вторые входы которых тюдключены к выходам третьих элементов И, первые входы которых соединены с выходами основных разрядов резервируемых регистров, а вторые входы - с )вы содами вторых элементов И, входы которых соединены с соответствующими выходами контрольных разрядов автономных резервируемых регистров. На фиг. 1 приведена блок-схема резервированного сдвигающего регистра с управляющими связями, обеспечивающими запись информации и тестовую проверку для конкретного случая 4-х разрядного регистра; на фиг. 2 - то же С элементами и связями, обеспечивающими выдачу информации с регистра дл случая 4-х разрядного регистра. Резервированный сдвигающий регист (фиг. 1) содержит резервируемые регистры 1-4, триггеры основных разрядов , триггеры контрольных разрядов 9-14, триггеры резервных разрядов 15-20, элементы И-21, внешние выводы 22 - 34 резервируемых регистров, шину 35 входной информации, генератор 36 тестового сигнала, элемент ИЛИ 37. Резервированный сдвигающий регистр (фиг. 2) содержит дополнительно элемен ты ИЛИ 38, элементы И 39-41, элементы ИЛИ 42, выходные шины 43-46 сдвигающего резервированного регистра Принцип работы резервированного Ьдвигаклцего регистра состоит в следую щем. Входная информация подается неза висимо в резервируемые регистры 1-4. Для хранения и выдачи информации в регистрах используются триггеры основ йых разрйдов 5-8, а также триггеры /резервных разрядов 15-2О. Триггеры 9-40 14 используются для тес то Borcf контроля. Исправность 4-го (стартего) разряда контролируется тремя триггерам,и 9-11, исправность 3-го разряда контролируется двумя триггерами 12-13, 45 исправность 2-го разряда контролируется одним триггером 14, исправность 1-го разряда не контрол1фуется. Нали. чиё корреляционных связей между разрядами резервируемых регистров в ин- 50 тегральном исполнении позволяет применить косвенный контроль. Количество контрольных триггеров каждого разряда кратно весу разряда. Для резервирования, основных разрядов вспользуются резерв- 55 вые разряды. Триггер основного 4-го (стариего разряда) резервируется тремя триггерами 15-17, триггер 3-го разйяда резервируется двумя триггерами 18, 19, а триггер 2--го разряда резервируется одним триггером 2О, триггер 1-го разряда не резервируется. Количество резервных триггеров также кратно весу разряда. Таким образом, редлагаемый резервированный регистр сохраняет работоспособность при отказе типа ложный О ряда элементов. Резервированный сдвигающий регистр работаетследующим образом. В режиме записи информация поступает с шины входной информации 35 независимо в каждый регистр 1-4 на внешние выводы 25., 28„, 31,, 22, . Дляразрыва цепи сдвига от старшего к младщему разряду на выводы 24 , 3. 30 . ЗЗу подается внешний потенциал запрета, а на выводы 24) - 24„, 27 , 27г , 27/, ЗО-/, 30j ,. 33i-33«y, подается внещний потенциал, разрешающий сдвиг информации, а на выводы 34 - 34 подаются импульсы сдвига. В режиме контроля тест-программа для Проверки исправности резервируемых регистров с первого, выхода генератора 36 подается на входные выводы 29 , 29, 32,2 - 32 устанавливает триггеры контрольных разрядов в ноль, со второго выхода генератора 36 импульс подается на входные ,выводы 28 31л , 31, непосредственно и через элемент 37 на выводы 25, 28,, 33. Второй импульс от генератора 36 устанавливает триггеры контрольных, разрядов в единицу. Результат контроля какого-либо из резервируемых регистров оценивается как отрицательный, если хотя бы один из его триггеров контрольных разрядов не установился в единицу. В случаенеисправности резервируемого регистра исключается считывание информации с триггера основного разряда данного регистра. При контроле резервированного сдвигающего регис.тра сигналы с триггеров контрольных разрядов подаются на входы элементов И 4О. Ц случае исправности с прямэгхэ выхода элемента 40 на один из входов элемента 41 подается разрещающий потенциал, на второй вход элемента 41 поступает информация, подлежащая считыванию с триггеров 5-8 основного разряда, которая с выхода элемента 41 через элемент 42 подается на соответствующую выходную щину. При неисправности контрольных триггеров с прямого выхода элемента 40 выдается запрещающий потенциал, а с инверсногчз выхода раз решакнций потенциал. Разрш1ающий потенциал поступает на один из входов элемента 39, на другой вход которого подается информация с выхода соответствующих элементов 38, и выходная информация с выхода элемента 39 через соответствукнций.элемент 42 подается на шину выходной вдформации. Таким образом, при неисправности резервируемого регистра используется информация резервных разрядов. Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в повы шении надежности резервированного сдв гающего регистра за счет контроля и резервирования кратного весу разряда. При последовательных отказах пюбь1х инт ральных схем с резервированного регистр продолжает поступать информация без потери то гности. Лишь неисправность интегральной схемы, с которой снимает ся 1. основной разряд, приводит к потере точности на величину младшего разряда. Кроме того, имеется возможность контроля регистра без нарушения цикла работы. ., . Формула изобретения Резервированный сдвигающий регист содержащий резервируемые регистры и элементы И; отличающийся тем, что, с целью тювышейия надежиэстй и живучести регистра, содержит элементы ИЛИ, входы первых элементов ИЛИ соединены с выходами одноименных резервных разрядов резервируемых регистров, а выходы - с первыми входами. первых элементов И, вторые входы которых подключены к инверсным выходам вторых элементов И, а выходы - к пер- вым входам вторых элементов ИЛИ, вторые входы которых шдкпючены к выходам третьих элементов И, первые входы которых соединены с вьгходами основных разрядов резервируемых регистров, а вторые входы - с прямыми выходами вторых элементов И, входы которых соединены с соответствующими ;выходами, контрольных разрядов резервируемых гистрбв. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство. СССР № 285977, кл. Н 03 К 23/24, 29.11,68. 2. Авторское свидетельство СССР № 423175, кл. Git С 19/00, 14.O5.7l (прототип).

Q 09

irP 4,V

V AJ V

N V.

.0 - «чЯ4 - o - Si 5