Устройство управления переключателем скользящего резерва Советский патент 1980 года по МПК H03K17/02 G06F11/00 

(54) УСТТОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ; ПЕЙЕКШОЧЕНИЁМ

скользядаго РЕЗЕЮА Изобретение относится к облает автоматики и вычислительной техники, и может бьпъ использовано для автоматического скользяндегб peSfeji- вирования функционально законченных узлов, блоков, элементов радиоэлектронной аптарату{ш трактов, каналов связи ра ишого назначеюш. Известны устройства управления переключением скользящего резерва nyteM заШЩенйЯ, содержащие элементы контроля основных и резерных блоков, логические элементы и коммутатор t. Недостаток этих устройств - низкая надежность. Кроме того, известны устройства скользящего резерва путем замещения, содержащие татор, элементы контроля основных и peaejpMbix блоков, инверторы и матрицу элементов И-НЕ с числом столбцов т, равным числу основных блоков, и числом строк п, равным числу резерв ных блоков, выход элемента контроля каждого .. 1-го основного блока через инвертор соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответствующего i-ro столбца матрицы, выход элемента контроля каждого j -го резервного блока соединен со вторыми входами элементов И-НЕ соответствующей -ой строки матрицы, а )8Ь1ХОД кШд6Жйз эйеШМйв И-НЕ матрицы соединен с коммутатором и с входами всех элементов И-НЕ j-ой строки и i-ro столбца матршц. I2J. Недостатком этого устройства является то, wo бШнёспботбно разделять блоки по степени , их важносш и JB зависимости от этого производить резёрвйрЙфШйе блоков в О14)еделенн6й очередности в соответствии с их важностью, т. е. оно не сгособно к оотобождению резерваьк блоков, зШvfeщaюIЦIIX мепее тгриоритетные (менее важные) основные , и к резервированию 6(9с 5ождаюиашся при этом блоком, неис1 авного более приор ешого основного блока. В результате этого понижается надежность резервируемой систеАШ. Для повышшия надежносто в устройство у1фавления перёключеШем скользящего резерва, содержащее коммутатор, т эле лй1тов контроля основных и п элементов контроля pe3q)BHbix блоков, инверторы и матрицу элементов И-НЕ с т столбцов и п строк, выход каждого элемента контроля основного блока через инвертор соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответствующего столбца матрицы, выход каждого элемента контроля резервного блока подключен к вторым входам элементов И-НЕ соответствующей строки матрицы, а вы ход элемента И-НЕ матрицы соединен с коммутатором и с входами элементов Й-Ш соответствующих столбца и строки матрицы, . введены (т-1) дополнительных элементов И-НЕ и (т-1) элементов задержки, входы которых соединень с выходами соответствующих инверторов, а выходы - с первыми входами соответствующих дополнительных элементов И-НЕ, причем другие входы каждого дополнительного элемента И-НЕ подключены к выхода элементов И-НЕ соответствующего столбца матрицы, а выходы - к входам элементов И-НЕ последующих столбцов матрицы. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит коммутатор 1, элемент 2-5 контроля основных и элементы 6,7 контро ля резервных блоков, инверторы 8, матрицу элементов 9 И-НЕ с числом столбцов т, равным числу основных блоков, и числом строк п, рав ным числу резервных блоков, элементы 10 И-НЕ и элементы 11 задержки по числу прйоритетнь1Х основных блоков. Устройство работает следующим образом. При исправности всех основных резервных блбков на выходах элементов 9, 10 И-НЕ, а, также соответственно на ьходах, связанных с выходами, присутствует сигнал логической 1 От элементов 6,7 контроля резервных блоков на элементы 9 И-НЕ поступают сигналы логической 1 (исправен) От элементов 2-5 контроля основных блоков сигналь исправности 1 инверторами 8 преобразуются.в О и посту пают на входы элементов 9, Ю И-НЕ. У каждого из элементов 9,10 И-НЕ в этом случае на всех входах кройе одного, связанного с инверторами 8, присутствует Сигнал логической 1. Выход из строя какого-либо из основных блоков сопровождается появлением на выходе соответствующего элемента 2-5 контроля основ ного блока сигнала Авария (О), инвертируемого в 1 и поступающего на входы элементов 9 И-НЕ и элемента 10 И-НЕ соответствующего столбца. При этом оказывается, что все входы всех элементов 9 И-НЕ и элемента 10 И-НЕ указанного столбца имеют потейциалы логиКской 1, элементы 9 И-НЕ стре мятся сработать, гю цепи взаимных запретов (выход каждого элемента 9 И-рЕ связан с входами всех элементов 9 И-НЕ, стоящих в одном с ним столбце) допускают возможность срабатывания только одного элемента 9 И-НЕ Срабатывание одного из элементов определяется случайными параметрами: чувствительностью элемента, помехами в цепях, амплитудами сигналов и т.д. Элемент 10 И-НЕ срабатывает только в случае отсутствия свободных резервных блоков, так как в противном случае после срабатывания одного из элементов 9 И-НЕ на входе элемента 10 И-НЕ появится потенциал логического . После срабатьтания одного из элементов 9 И-НЕ устанавливается состояние, при котором на его выходе будет присутствовать потенциал логического О, g на выходах элементов 9 И-НЕ, стоящих с указанным в одной строке и одном столбце, и элемента 10 И-НЕ -потенциал логической 1. При появлении потенциала логического О на выходе элемента 9 И-НЕ срабатывает исполнительное устройство К0101мутатора 1, переключающее внещние цепи вышедщего из строя основного блока на соответствующий резервный блок. В этом состоянии при выходе из строя еще какого-либо из основных блоков происходит автоматическое замещение его резервным аналогично описанному, за исключением того, что резервный блок, работающий уже вместо выщедшего из строя основного, для замещения ;Ч)угого основного устройства использовать уже нельзя. Достю-ается это тем, что выход КЯУКД.ОГО из элементов 9. И-НБ связан с входами всех элементов 9 И-НЕ, стоящих с рассматриваемым в одной строке. Потенциал логического О с выхода сработавщего элемента 9 И-НЕ поступает на все элементы 9 И-НЕ той же строки, запрещая их срабатьтание. , -,, Аналогично описанному резервирующее устройство работает при выходе из строя третьего, четвертого и т. д. основных блоков, вппоть до использования всех резервных блоков. В состоянии, когде все резервные блоки использованы, выход из строя основного блока, имеющего более высокий приоритет по отнощению к последующим основным блокам, из-за присутствия О -frix потенциалов на входах элементов 9 И-НЕ во всех строках матрицы не приводит к срабатыванию элементов 9 И-НБ данного столбца матрицы и соответственно к замещению указанного основного блока резервным. Но на входы элемента 10 И-НЕ данного столбца подаются потенциалы логической 1. На выходе элемента 10 И-НЕ и соответственно на входах всех элементов 9 И-НЕ последующих столбцов матрицы по истечении времени задерхски, определяемого элементом И зацеруккн, появится потенциал логического О ,. В этом состоянии все резервные блоки, замещающие неисправные менее приоритетные основные блоки, освобождаются и один из них подключается вместо указанного неисправного j основного блока. Неисправные основтаге блоки в строгой прио ритетной очередности замещаются свободными резервными блоками. Незамещенным оказываетс блок с наименьщим приоритетом. Восстановление основного блока и появление сигдала исправности () на выходе соответствующего элемента контроля основного блока приводит к отпусканию срйботавшего ранее элемента 9 И-НЕ, к перекоммутации исполнительным устройством внешних цепей рассматрив емого блока в основное состояние и тем самы к освобождению резервного блока. Если при этом среди основных блоков, менее приоритетных по сравнению с восстановленным, оказьюаются неисправные и незамещенные, то одий из них, более приоритетный по отношению к остальным неисправным и незамещенным, тут е замещается освободившимся резервньйи блоком. Выход из строя какого-либо из резервных блоков согфовождается и появлением сигнйяй Аяария (0),| подаваемого на входы элемен тов 9 И-НЕ соответствующей строки и тем самым запрещающего использование atbrb резфвного блока. Выход из строя резервйогр блока, происходящий в состояши,когда он находится в резерве, измёйения выходных потёй циалов элемеш-ов 9 И-НЕ не вызывает. Если же выход из строя резервного блока происходат в состоянии, когда им замещен какой-либо неисправный основной блок, то появляюишйся сигнал О приводит к опусканию сработавше го элемента 9 И-НЕ и запрещеюто срабатйва кия всех элементов 9 И-НЕ соответ ягоу вй(ей; строки. При этом из элемента 10 И-ЙВ освободившегося неисправного осндвнсйо QnoKa подается сигнал логического О на злемапад 9 И-НЕ столбцов матрицы менее HpHOpwetluffi блоков. Если есть замещенные менее 15 йорйтетные блоки, они освобождаются, и одш из освободившихся резервных блоков за мещает данный. Неисправные основные блоки в строгой гфиоритетной последовательности замещаются свободными резервными. Незамещенным оказывается ,блок с наименьшим приоритетом. Использование дополнительных элементов И-НЕ и элементов 11 задержки позволяет реализовать приоритетное замещение неисгфавных основных блоков резервными блоками И тем самым повышает надежность устройства. .Формула изобретения YcTpoifeTBo угфавления переключением скользящего резерва, содержащее коммутатор, m элементов контроля основных и п элементов контроля резервных блоков, инверторы и матрицу элеМейтов И-НЕ с m столбцов и п Строк, выход каждого элемента контроля основного блока через инвертор соеданен с первыми входами элементов соответствующего столбца матрйш, вькод каждого элемента контроля резервного блока подклютей к вторым входам элементов Й-НЕ соответствующей строки матрицы, а выход каждого элемента И-НЕ матрицы соединен с коммутатдрЬм и с входами элемейгов И-НЕ соответствуняцих столбца и строки мжфиыя, о f и и чаю ttt е ё с я тем, что, с целью К®ьш11гния надежности устройства в работе, в йего введены (т-1) дополнительных эяемейтов И-НЕ и (т-1) -элементов задержки, входа которых соединены с выходами соответ ствующих инверторов, а выходы - с первыми входами соответе№у1Н)Щйх дЬпопШтельйьк элемёЯтоа и-НЕ, причем дфугие входы каждого доасйда№гельяог1) элемента И-НЕ подключены к выходам элемевгго)з И-НЕ соответствующего сфолбда матрицы, а выходьт - к входам элеШй ов И-НЕ Еоследующих сголбцов матрицы. . Источники информации, йрйгапгые во внимание при экспертизе . Шевдав А. Г., Шеремет Е. М. Логическое езервирование. Изд. Львовского универститета, 1973, с. 18-21. 2. Авторское свидетельство СССР Г 545985, л. G ( F 11/00, 15,01.76 (прототип).