Трехканальное резервированное импульсное устройство Советский патент 1982 года по МПК H05K10/00 H03K19/23 G06F11/20 

(5) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО

-Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых система при повышенных требованиях к их.надежности. Известно мажоритарно-резервированное импульсное устройство, которое содержит в каждом канале резервное устройство с цепями обратной свя зи, входные и выходные элементы ИЛИ и запоминающий элемент, причем выход каждого запоминающего элемента через входные элементы ИЛИ подключен ко входам считывания двух других запоминающих элементов 1. При рассогла сованной работе всех трех резервируе мых устройств, например счетчиков, устройство подстраивается под средний по временному положению сигнал. Недостатком устройства является обязательное наличие двух выходов в каждом резервируемом счетчике, что снижает надежность устройства в целом. Кроме этого,восстановление ра.отоспособности путем подфазирования всех трех источниковпо второму (по времени появления) сигналу является необоснованным в связи с имеющимися данными об асимметрии сбоев двоичных пересчетных схем. . Известно мажоритарно-резервированное импульсное устройство, которое имеет на выходе каждого запоминающего элемента три элемента совпадения, вторые входы которых соединены с выходами входного элемента ИЛИ, а выход каждого из них - со входом одного выходного элемента ИЛИ 2. Это устройство также требует обязательного наличия двух выходов в резарвируемых пересчетных схемах, и принцип его работы не учитывает наличия ассиметрии сбоев ре.зервируемых каналов, что снижает надежность всео устройства. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является трехканальное мажоритарно-резервированное устройство, содержащее в каждом канале резервные счетчики, соединенные с основными блоками памя ти, элементы запрета, мажоритарные элементы и дополнительный блок памяти, входы записи и считывания которого подключены соответственно к вых ду мажоритарного элемента и выходу резервного счетчика, а выход - к информационным входам первого .и второго элементов запрета, выходы которых подключены соответственно к шине установки счетчика и входу считыв ания основного блока памяти, а запрещающие входы первого и второго элементов запрета подключены соответственно к входу и выходу резервного счетчика Недостаток устройства состоит в том, что все счетчики принимают состояния, аналогичные второму по време ни счетчику, т.е. и это устройство, в котором не учтено свойство счетчиков переходить после сбоя в старшие состояния по отношению к истинному, недостаточно надежно. Целью изобретения .является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в трехканальное резервированнное .импульсное устройство, содержащее в каждом канале счетчик, мажоритарный элемент, элемент памяти и элемент запрета, в каждый канал введены элемент совпадения, ключ и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выхо дом элемента совпадения, второй вход с выходом ключа, а выход - с входами установки счетчика, счетный вход которого соединен с информационным вхо дом -ключа, а выход - с информационным входом элемента запрета и соответствующими входами мажоритарных элементов всех каналов, выход мажори тарного элемента каждого канала подключен к управляющему входу ключа, к входу сброса элемента памяти и запрещающему входу элемента запрета, выход которого соединен с входом установки элемента памяти, выход ,кото рого соединен с соответствующими вхо дами .элементов совпадения всех каналов-. На фиг. 1 .представлена функциональна ная блок-схема трехканального резерви рованного импульсного устройства;на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу данного устройства. i Трехканальное резервируемое импульсное устройство (фиг. 1) содержит в каждом канале 1-3 счетчик Ц, мажоритарный элемент 5, блок памяти 6, элемент запрета-7, а также элемент совпадения 8, ключ 9 и элемент ИЛИ 10, первый вход которого соединен с выходом элемента совпадения 8, второй вход - с выходом ключа 9, а выход - с шиной установки счетчика 4, вход которого соединен с информационным входом ключа 9 а выход - с ин.формационным входом элемента запрета 7 и соответствующим входом мажоритарного элемента 5- Выход мажоритарного Элемента 5 подключен к управляющему входу ключа 9 к входу сброса блока памяти 6 и запрещающему входу элемента запрета 7 выход которого соединен с входом установки блока памяти 6. Выход блока памяти 6 соединен с соответствующим входом элемента совпадения 8, при этом соединены между собой соответствующие входы элементов совпадения 8 всех каналов и соединены между собой соответствующие входы мажоритарных элементов 5 всех каналов. Устройство работает следующим образом. При синхронной работе счетчиков всех трех каналов 1-3 (фиг. 2А) сигналы на их выходах появляются одновременно (фиг. 2А-6, 6 , г) и через время, равное времени срабатывания мажоритарного элемента,такой же сигнал формируется и на его выходе (фиг. 2А-д). Этот сигнал открывает ключ 9 запрещает прохождение сигнала через элемент запрета 7 и устанавливает в нулевое состояние блок памяти 6. Следует отметить, что если время срабатывания мажоритарного элемента 5 больше времени срабатывания элемента запрета 7, то на выходе элемента запрета 7 может сформиг роваться узкий импульс (фиг. 2A-J), который переведет на короткое время в единичное состояние блок памяти 6 (фиг. 2A-U.). Наличие узких импульсов на выходах блока памяти 6 и на выходе элемента совпадения 8 (фиг. 2А-К) не влияет на работу устройства, так как одновременно с этим сигнал установки формируется на выходе ключа 9 (фиг. 2А-е) и элемента ИЛИ 10 (2А-Ж). При сбое в старшее состояние одного из трех счетчиков k (пусть, например, это счетчик канала 1) его выходной сигнал проходит через открытый элемент запрета 7 и переводит в единичное состояние блок памяти 6. Однако, поскольку в это время сигналы на вы ходах двух других счетчиков 4отсутству ют,единичное состояние блока памяти 6 канала 1 не влияет на работу устройства, С появлением сигнала на выходах счетчиков канала 2 и 3 аналогичныйсигнал формируется на выходах мажоритарных элементов 5, блок памяти 6 канала 1 устанавливается в Hj/ левое состояние, и через открытые управляемые ключи 9 и элементы ИЛИ 10 сигнал установки поступает одновременно на все три счетчика. , и таким образом, фазируется сбившийся счетчик k канала 1 . При последовательном сбое двух из трех счетчиков (для определенноети будем считать, что сбились счетчики 4 канала Г и 2) фазирование их происходит так (фиг. 2Б). Выходной . сигнал счетчика канала 1 (фиг.) .пройдя через открытый элемент запрёта 7 (фиг. 2Б-3), установит в единичное состояние блок памяти 6 канала 1 (фиг. 2Б-Ц-) . Через определенное количество входных тактов сигнал появится на выходе счетчика 4 канала 2 (фиг. 2Б-в) и аналогичным образом установит в единичное состояние блок памяти 6 канала 2 (фиг. 2Б-н). Перевод в единичное состояние блоков памяти 6 двух каналов не .влияет на работу устройства в целом, и только после формирования сигнала на выходе счетчика k канала 3 (фиг. 2Б-г) и перевода в единичное состояние блока памяти 6 (фиг. 2Б-о) этого канала на выходе элементов совпадения 8 (фиг. 2В-К) всех трех каналов формируются сигналы, которые, пройдя через элементы ИЛИ 10 (фиг. 2Б-Лс) , поступают на шину установки счетчиков 4, пере водя их в контрольное состояние.На выходах счетчиков k появляются сигналы (фиг. 2Б- d, б , 2) , аналогичный сигнал формируется на выходах мажоритарных элементов 5 (фиг, 2.Б-), устанавливаются в нулевое состояние блоки памяти 6 (фиг. , к, о) и открываются ключи 9, через которые сигнал уста новки на единичном такте проходит на ВХОД элементов ИЛИ 10 (фиг. 2Б-С) и дйлее - на шины установки сметчиков (фиг. ), Таким образом, фазируются два сбившихся счетчика по выходному сигналу третьего. В случае одновременного сбоя двух каналов в старшие состояния (однаковые) на выходе будет сформирован неправильный сигнал, однако вероятность такого события мала. Таким образом, данное изобретение повышает надежность устройства в случае резервирования пересчетных схем, обладающих большой асимметрией по выходу при наличии сбоев. Формула изобретения Трехканальное.резервированное им- пульсное устройство, содержащее в каждом канале счетчик, мажоритарный элемент,элемент памяти и элемент запрета,о т л ичающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в каждый канал введены элемент совпадения, ключ и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента совпадения, второй вход - с выходом ключа, а выход - с входами установки счетчика, счетный которого соединен с информационным входом ключа, а выход - с информационным входом элемента запрета и соответствующими входами мажоритарных элементов всех каналов, выход мажоритарного элемента каждого канала подключен к управляющему входу ключа, к входу сброса элемента памяти и запрещающему входу элемента запрета, выход которого соединен с входом установки элемента памяти, выход которого соединен с соответствующими входами элементов совпадения всех каналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 271896, кл. Н 05 К 10/Od, 19692.Авторское свидетельство СССР № 598278, кл. Н 05 К 10/00, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР ff 598278, кл. Н-05 К 10/00, 1977 (прототип).

Фиг.