Трехканальное резервированное ус-ТРОйСТВО C упРАВляЕМОй СТРуКТуРОй Советский патент 1981 года по МПК G06F11/20 H05K10/00 

- 1 , . ; -. . ; Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано, в частности при построении многорежимных цифровых устройств и систем. Известно трехканальное резервированное устройство И, содержащее резервируелые блоки, информационные выходи) которых через ключевые элемен ты и контрольный адаптий ый мажоритарный элемент подсоединены к блоку кодового контроля, выход которого подключен ко входу блока управления выходы которого соединены с управляищими входами ключевых и адаптивны мажоритарных элементов. В устройстве возможно переключать вид-резерв с мажоритарного на дублирование в слу чае отказа одного кйнала, и с дублирования на неиэбыточную структуру в случае отказа двух каналов. Недостатком устройства являются значительные затраты оборудования на построение адаптивных мажоритарных элементов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является трехканальное рез.ервированное устройств с управляемой структурой 21 содер жащее блок коммутации питания, соединенный с соответствующими шинами питания каналов и в каждом канале элемент 2И-ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом резервируемого блока данного сигнала, второй BxoJB - с выходом резервируемого блока предыдущего канала, третий вход -. с выходом резервируемого блока последующего канала, а четвертый вход - с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом элемента 2И-ИЛИ-НЕ последующего канала. Устройство позволяет осуществлять два режима работы: режим постоянного мажоритарного резервирования с подачей питания одновременно на все резервные каналы и режим замещения (одноканальный режим ) , когда пи тание подается на один из каналов, а выходной сигнал устройства определяется функционированием этого канала. Недостаток устройства состоит в том, что в нем принципиально невоз можно осуществить режим параллельной независимой работы каналов, поскольку сигнал на выходе каждого канала зависит от состояния выходов элементов смежных каналов. Это ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, область применения устройства ограничена, так как оно не может быть построено на элементно базе,при использовании которой на вы ходах двух отключенных каналов образуется соотояние логического О или неопределенность. Целью изобретения является расширение его функциональных .возлюжносте и области применения. Поставленная цель достигается тем что трехканальное резервированное устройство с управляемой структурой, содержащее блок коммутации питания, соединенный с соответствующими шинами питания каналов, и в каждом канале - элемент 2И-ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом резервируемого блока данного канала, дополнительно содержит в каждом канале элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента 2И-ИЛИ-Н последующего канала, выход с вт-орым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ данного ка нала, третий вход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ данного канала и установочным выходом бло ка ком« утации питания, четвертый вхо с .выходом резервируемого блока преды дущего канала, пятый вход - с выходом резервируемого блока последующего канала. На чертеже изображена схема трехканального резервированного устройства с управляемой структурой. Устройство состоит из трех резерв ных каналов 1, каждый из которых содержит резервируе «1й блок 2, элемент И-НЕ 3 и элемент 2И-ИЛЙ-НЕ 4, блок коммутации питания 5 с установочными выходами б. Устройство работает следующим образом. В режии постоянного резервирования питание одновременно подается на все резервные каналы 1 и каждый элемент 2И-ИЛИ-НЕ 4 обеспечивает на своем выходе сигнал в соответствии с функцией ,, M,,ZXg M -x Xja+Hjzx где Х , Хг, Х, сигналы с выходов резервируемых блоков 2 соответствующих каналов; М, MQ, М-,, выходные сигналы схем 2И-ИЛИ-НЕ 4 соответствующих каналов;сигнал, определяемый состоянием выхо да б, принимающехчэ значение логического О либо логической 1. Применив правила алгебры логики приведем (1) к виду МД ЗС,,-Х,2 Х,у.Х,, ,X jtX ,Xg2 Х Х, X XjZ XjXjZ-X X I-XpCa +X Z-X XjX M, J ,fu) в рассматриваемом режиме постоянного резервирования выход 6 принимает . значение, равное логической 1. Гогда (2) сводится к обычной миноритарной функции: Н,хХ,,Х,Х,Х, ,х,-х,х. Н sX Ч ТГ +Y Y ,. г J. в режиме параллельной работы выход 6 принимает значение, равное логическому О. Тогда управление (2) сводится к уравнениям M,X.X, . . Таким образом, в режиме параллельной работы элемент 2И-ИЛИ-НЕ 4 каждого резервного канала 1 обеспечивает на своем выходе сигнал ,зависящий только от состояния выхода резервируемого блока 2 собственного канала 1. При переходе на одноканальный режим работы питание подается только на t -и t( t 1, 2, 3j резервный канал 1. Сигнал на выходе 6 при этом принимает значение, равное логическому О, а элемент 2И-ИЛИ-НЕ ( -го канала обеспечивает на своем выходе сигнал в соответствии с функцией. Mi-Xi,(5) где t 1, 2, 3 условный порядковый номер резервных каналов 1; Х - сигнал с выхода резервируемого блока 2 t -го резервного канала 1. Следовательно,при работе в одноанальном режиме на выходе,работаюе го канала также обеспечивается игнал, не зависящий от состояния ыходов элементов- смежных каналов. Варианты режимов работы устройста в зависимости от состояния выхода и подачи питания на резервные каалы приведены в таблице. Таким образом, предлагаемое устойство кроме режима постоянного реервирования jA одноканального режиа овеспечивает также параллельный ежим работы резервных кайалов, то позволяет,ц в частности, повысить рризводительность многорежимных

цифровых систем при преобразований информации и существенно расширить область применения устройства, поскольку оно может быть построено вне зависимости от специфических свойств применяемой элементной базы.

Параллел ь ный 2 И 3 каналы

вкл.

выкл.

Паргшлельный 1,2 и 3 канавкл. лывкл.

Мажорит арный

«

вкл. вкл. вкл.

выкл.о выкл. . выкл.

Дежурный

Формула изобретения

Трехканальное резервированное устройство с уп)авляемой структурой, содержащее блок коммутгщии питания, соединенный с соответствующими шинами питания каналов , и в каждом канале - элемент 2И-ИЛИ-НЕ, первый вход которого сйединен с выходом резервируемого блока данного канала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения устройства, оно .содерясит в каждом канале элемент И-ЙБ, первый вход которого соединен с выходом элемента 2И-ИЛИ-НБ последующего

Mj 2

г Q

Mrz. X,

вкл.

м Х,

М X,

вкл.

Ml} Х, Mj X,

, Х,Х, + X, Хп,+

М. ,j + Х, ХдХ XjXj + 3

каналаV выход - с вторым входом элемента 2И-ИЛИ-НЕ;данного канала, третий вход которого соединен с втоцялм входом элемента И-НЕ данного канала, и установочным выходом блока коммутации питания, четвертый вход - с выходом резервируемого блока предыдувдвго канала, пятый вход - с выходом резервируемого блока последующего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетел ьство СССР 566247, кл. G 06 F 11/00, 1975 (прототип).