Резервированное счетное устройство Советский патент 1979 года по МПК H03K23/00 

Изобретение касается счетных систем с резервированием и предназначено для надежного счета и деления; частоты следования импульсов в условиях сбоев и отказов отдельных элементов . ,

Известно резервированное устройство с порогом 1, содержащее два канала и блоки функционального контроля,

В известной устройстве один из каналов находится в горячем резёрвёГ По сигналу неисправности блоки функционального контроля отключа:ют неисправный и включают исправный канал 1 . .

Недостатком известного устройства является то, что в мсмент nepjeключения может появиться ложная

информация на выходе устройства, Известно также двухканальное pesepвированнОе счетное устройство с постоянным замещением, содержайёе входную шину, блок выдачи кода, блок управления и два канала, каждый ИЭ которых состоит из счетчика, Sflertieffтов И - по количеству разрядов счётчика, индикатора отказов иисполните.пьного блока, выход соединен с соответствующим упрайШйЩйй входом блока выдачи кеда, прямые

выходы разрядов счётчика соединены со входами индикатора ОтказовИ с соответствующими входами блока выдачи кода, счетный вход счетчика соединен со входной шиной, выходы элементов и соединены со входами ycrhI I

ч

соответствуквдих разряновки в

дов счетчика, а первые входы элементов И - с прямыми выходами соответствующих разрядов счетчика другого канала, первыйвыход индикатора отказов соединен со входом исполнительного блока, а второй выход - с соответствующим входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены со входами установки в О разрядов счетчика первого и второго каналов cooTBeTCTtfeHHO, а третий и четвертый выходы- со вторыми входами элементов И первого и второго каналов соответственно.

В известном устройстве работа счетчиков проверяется индикаторами отказов каждый раз после прихода счетного импульса. При одиночных сбоях и отказах одного и.з счетчиков соотвефствующий индикатор отказов вырабатывает сигнал неисправности, который пройдя исполнительный блок, отключит неисправный счетчик от блока выдачи кода, одновременно индикатор отказов вырабатьшает управляющий сигнал, который инициирует блок управления обнулить неисправный счетчик,а затем переписать состояние исправного счетчика в обн ленный 2 .В известном устройстве и в случа сбоя и в случае отказа вырабатывае ся один сигнал неисправности/ испол зуемый для подстройки неисправного счетчика. При отказах типа О (какой-тО из разрядов счетчика пост янно находится в состоянии О) неисправный счетчик будет периодически подключаться. Если это, напри мер счетчик минут или часов, то длительное время, особенно, если неисправен один из последних разрядов, неисправный счетчик будет подключен к выходному устройству. При появлении еще одного отказа, он может оказаться не обнаруженным.- Сигналы, управляющие рбиУ- ® подстройкой, вырабатываются одним бло,кЬм управления, что заметно снижает Надежность всего устройства. Процес обнуления перед подстройкой увеличивает время, необходимое для восст новления неисправного счетчика. А в Течение этого времени надежность устройства низкая, поскольку работ идет на одном счетчике. В случае отказа одного счётчика и последовав .шего за ним сбоя другого счетчика в последний перепишется неправильны код с неисправного счетчика, причем эта ошибка не будет обнаружена. При отказе одного счетчика периодически вырабатывается сигнал неисправности, который будет тянуть неиспр ный счетчик. При подсчете импульсов с низкой частотой следования такой отказ может быть своевременно не об наружен. Индикатор отказов не засинхронизирован тактовой частотой, поэтому, все переходные процессы будут восприниматься как сбой (отказ) Всё перечисленные недостатки значительно снижают надежность резервированной системы. Цель -изобретения - повьлление надежности резервированного счетного устройства. Для этого в резервированное счет ное устройство, содержащее входную шину, блок выдачи кода и два канала, каждый из которых состоит из счетчика, э.лемей.тов И - по количест ву разрядов счетчика, индикатора отказов и исполнительного блока, вы ход которого соединен с соответствующим управляющим входом блока кода, прямые выходы разрядов счетчика соединены со входами индикатора отказов и с соответствующими входами блока выдачи кода, с.четный вход счетчика соединен со входной шииой, выходы элементов И соедицены со входами установки в соответствующих разрядов счетчика, а первые входы элементов И - с прямыми выходами соответствующих разрядов счетчика другого канала, в каждый канал введены блок обнаружения сбоев, элементы НЕ -. по количеству разрядов счетчика,дополнительный элемент И, эле1иент ИЛИ и элемент памяти, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом блока обнаружения сбоев, со вторьми входами элементов И и. с первым входом дополнительного элемента И, третий вход - с выходом индикатора отказов, а выход - со входом исполнительного блока, входы блока обнаружения сбоев соединены с прямыми выходами разрядов счетчика, а второй выход - со входом индикатора отказов, выходы элементов И соединены через элементы НЕ со входами установки в О соответствующих разрядов счетчика, счетный вход которого соединен с тактовыми входами индикатора отказов и блока обнаружениясбоев, вход элемента памяти соединен- с вы ходом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходсхА блока обнаружения сбоев другого канала.На чертеже представлена схема резервированного счетного устройства . На чертеже обозначено: 1 - счетчик первого канала, 2 - счетчик второго канала, 1-1, 1-2 и 2-1, 2-2 - разряды счетчика первого и второго каналов соответственно, 3-1 , 4-1 и 3-2, 4-2 - элементы НЕ, 5-1, 6-1 и 5-2, 6-2 - элементы И, 7-1 и 7-2 - индикаторы -отказов первого и второго каналов соответственно, 8-1 и 8-2 -элементы памяти, 9-1 и 9-2 - блоки обнаружения сбоев, 10-1 и lD-2 - элементы ИЛИ, 11-1 и 11-2 - дополнительные элементы И, 12-1 и 12-2 исполнительные блоки первого и второго каналов соответственно, 13 блок выдачи кода и 14 - входная ши- : на.. . В резервированном счетном устройстве входная шина 14 соединена со счетными входами счетчиков 1 и 2, с тактовыми входами блоков обнаружения сбоев 9-1 и 9-2 и индикаторами отказов 7-1 и 7-2. Первые входы элементов И 5-1, 6-1 соединены с прямыми выходами разрядов 2-1, 2-2 соответственно, первые входы элементов И 5-2, 6-2 соединены соответственно с прямьми выходами разрядов 1-1 и 1-2, прямые ВЫХОДЫ разрядов 1-1, 1-2, 2-1 и 2-2 соединены со входами блока .выдачи кода 13, управляющие в-ходы которого соединены с выхо-7

дами исполнительнрл1х блоков 12:-1 и 12-2, вторые входы дополнительньлх элементов И 11-1 и 11-2 соединены соответственно с выходами индикаторов отказов 7-2 и 7-1 , В первом канале вторые входы элементов И S, 6-1 соединены с первым выходом блока обнаружения сбоев 9-1, с первым входом дополнительного элемента И 11-1, и третьим входом элемента ИЛИ 10-1, первый вход которого соединен через элементпамяти с выходом дополнительного элемента И 11-1, второй вход - с выходом индикатора отказов 7-1, а выход - со входом исполнительного блока 12-1, второй выход блока обнаружения отказов 9-1 соединен со входом индикатораотказов 7-1, остальные входы которого соединены со входами блока обнаружения отказов 9-1 и с прямыми выходами разрядов счетчика 1-1 и 1-2, входы установки в

которых соединены соответственно с выходамиэлементов И 5-1 и 6 -1 , выходы которых соединены через элементы НЕ 3-1 и 4-1 со входами установки в О разрядов счетчика 1-1 и 1-2 соответственно. Во втором канале связи между разрядами счетчика 2-1, 2-2, элементами НЕ 3-2, 4-2, элементами И 5-2, 6-2, блоками 9-2, 12-2, индикатором отказов 7-2, элементами 8-2, 10-2 и 11-2 аналогичны вышеуказанным связям между 1-1, 1-2, 3-1, ,.,, 10-1, 11-1 в первом канале.

Устройство работает сле;дую1цим образом.

После прихода тактовогоимпульса правильность работы счетчика проверяется индикатором отказа, например, путем сравнения четности, вырабатываемой в предыдущем такте схемой предсказания четности, и четности контрольного разряда счетчика, который устанавливается в приходом тактового сигнала. При этом для предотвращения ложных сигналов неис-правности во время срабатывания счетчика на индикаторы отказа 7-1/ 7-2 и блоки обнаружения сбоев 9-1, 9-2 заведен тактовый сигнал. В случа-е несовпадения четностей индикатор отказов вырабатывает сигнал неисправности, который через элементы ИЛИ 101, 10-2 поступает на исполнительные блоки 12-1, 12-2 и отключает неисправный канал. Подстройка не производится. Если в промежутке между тактами произошел сбой любой кратности в одном счетчике, соответствующий блок обнаружения сбоев 9-1, или 9-2 вырабатывает сигнал, который отключает неисправный счетчик от блока выдачи кода 13 через соответствующий элемент ИЛИ 10-1 или и исполнительный блок (12-1или 12-2 Одновременно этот сигнал поступает

«а элементыИ 5-1, Б-1 (52, 6-2) и код исправного счетчикачерез элементы И 5-1, 6-1 (5-2, 6-2) и НЕ 3-1, 4-1 (3-2, 4-2) переписывается в сбившийся счетчик. Причем за5 пись производится сразу в оба плеча счетчика, поэтому не требуется предварительное обнуление , что значительно сокращает в рем я устранения неисправности, в течение которого 0 устройства в целом резко понижена надежность, поскольку работает на выход только один исправный счетчик . При этом сигнал с блока обнаружения сбоев запрещает работу индикаf тора отказов и только после подстройки счетчикаЭТОТ сигнал снимается и индикатор отказов проверяет правильность подстройки. Если подстройка не произошла, значит в счетчике есть устойчивый отказ и он отключает0 ся от блока выдачи кода 13. В случае

отказа одного счетчика и вслед за ним сбоя другого, последний будет восприниматься как отказ. Это обеспечивается тем, что сигнал с выхода ин5дикатора отказов одного счетчика и блока обнаружения сбоев другого счетчика через элемент И 11-1 (11-2) поступают на элемент пс1мятй 8-1 (8-2) , гсигнал-, с выхода которого идентичен 0 сигналу отказа. Далее через элемент ИЛИ 10-1 (10-2) он отключает сбившийся счетчик, так как восстановить правильный код невозможно. У прототипа в подобной ситуации в счетчик 5 перепишется неверный код и, что важно, это не будет обнаружено, так как сигнал запрета снимается.

Преимуществом заявленного устройства является его повышенная надеж0 ность по сравнению с известными резервированными устройствами того же назначенья .

Формула изобретения

45

Резервированное счетное устройсто, содержащее входную шину, блок выдачи кода и два канала, каждый из которых состоит из счетчика, элеентов -И по количеству разрядов счетчика, индикатора отказов и исполнительного блока, выход которого соединен с соответствующим управляющим входом блоКа выдачи кода, прямые выходы разрядов счетчика соединены со входами индикатора отказов и с соответствующими входами блока выдачи кода, счетный вход счетчика соединен со входной шиной, выходы

элементов И.соединены со входами установки в соответствующих разрядов счетчика, а перйые входы элементов И - с прямыми выходами соответствующих разрядов счетчика другого канала, отличаю щеес я

тем, ч то, с целью повышения надежност й, в каждый канал введены блок обнаружения сбоев, элементы НЕ - по количеству разрядов счетчика, дополнительный элемент И, элемент ИЛИ и элемент памяти, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первый выходом блока обнаружения сбоев, со BTOpfcWH входами элементов И и с первым входом дополнительного элемента И, третий вход - с выходом индикатора отказов, а выход - со входом исполнительного блока, входы блока обнаружения сбоев соединены с прямыми выходами разрядов счетчика, а второй выход - со входом инг14

дикатора отказов, выхода элементов И соединены через элементы НЕ со входами установки в О соответствующих разрядов счетчика, счетный вход которого с.оединен с тактовыми входами индикатора отказов и блока обнаружения сбоев, вход элемента памяти соединен с выходом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен С выходом блока обнаружения сбоев другого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 392500,кл. G 06 F 11/02, 30,12.70.

2.Авторское свидетельство СССР 307403,кл. G 06 F 11/02, 05.05.69.