Устройство для управления переключением скользящего резерва Советский патент 1982 года по МПК G06F11/20 G06F11/07 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматического скользящего резервирования функционально законченных узле раоиоэлект ронной аппаратуры (например вычислительных устройств, перецатчиков приемников, трактов передачи аанных, каналов связи и т.п.), а также для повышения э4)фективности их использования. Известно устройство для управления переключением скользящего резерва, содержащее матрицу элементов И-НЕ с числом столбцов, равным числу основных блоков и числом строк, равным числу резервных блоков, причем вьссоаы элементов Контроля каждого i -го основного блока через инвенторы соединены с первыми входами элементов И-НЕ соответствующего -го сголбиа матрицы, а выходы элементов контроля каждого j -го ре зервного блока соединены со вторыми входами элемент ев И-НЕ соответствующей j-й строки матрицы, выход каждого элемента И-НЕ матрицы соединен с соответствующим входом коммутатфа и со входами всех элементов И-НЕ j -и строки и i -го столбца матрицы ГИ. Недостатком устройства является неспособность при исчерпании резерва включить в работу вместо отказавших блоков свободные основные блоки, что, в итоге, понижает надежность работы этих устройств. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления переключением скользятщего резерва,содержащее коммутатор, элементы контроля резервируемых блоков, матрицу элементов И-НЕ и элементы заДания режима работы резервируемых .блс ков, выход каждого из которых соединен с первыми входами элементов И-НЕ -и строки матрицы, а выход каждого из элементов контроля резервируемых блоков соединен со вторыми входами элементов И- НЕ j -го столбца матрицы, выход каждого элемента И-НЕ i -и строки и j -го столбца матрицы соединен с коммутатором и со входами, элеметгов И-ИЕ данно i -И стррки и давнего j-го столбца мар риаги Г2 . . Недостатком этого устройства являе ся неполное использование в оаможностей резервированао|| системы для поддержания ее работоспособности,.в частйости, ycj ройство-не способно различать элементы задания режима работы по степени их важ ности« в обеспечении работоспособное устройства и, в зависимости от степени важности, производить отфеделенное подгхлючение резервируемых блоков; в итоге понижается надежность устройства. Цель изобретения - повышение надежростн работы устройства. Эта цель достигается тем, что устройство для угфавления переключением скользящего резерва содержит коммутатор, матрицу элемй1тов И-НЕ, элементы задания режима работы резервируемых блоков, элементы контроля резервируемых блоков, выход каждого из которых соединен со вторыми входами элем тов И-НЕ соответствующего столбца матрицы, входные элементы И-НЕ, элементы И, ИЛИ и линии задержки, выход каждого этшмента задания режима работы резервируемых, блоков соединен с первым входом соответствующего входного элемента И-НЕ и с первыми входами элемевтов И-НЕ соответствующей строки матрицы, входы элементов И соединены) с выходами входных элементов И-НЕ, выход каждого элемента И соетяек с входом соответствующего элемента ИЛИ. и через линию задержки - со вторым входом элемента ИЛИ,-выход каж дого ИЛИ .соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответствующей строки матрицы, выход каждого элемента И-НЕ денной строки и данного столбца соединен с комкф татором, со входом соответствующего входного элемента И-НЕ и со входом элементов ИНЁ данной строки.и данного столбца . . На чертеже приведена блок-схема уст ройства для управления переключением скользящего резерва для конкретного сдучая трех резервируемых блоков. Устройство содержит коммутатор 1, элементы. 2 контроля резервируемых блоков,, ма.трипу 3 элементов И-НЕ, племен- ты. Ф-6 задания режима работы резерви. руемых блоков, вхошые элементы И-НЕ 7 И 8, ИЛИ 9 и лшни 1О задержки с разным задержки. Выход каждого из: элементов 2 контроля соединен СО вторыми входами элементов И-НЕ cooi ветствующего столбца матрицы 3. Выход каждого элемента 4-6 задания режима работы соединен с первым входом соответс1 вующего вхроного элемента И-НЕ 7, а также с первыми входаНш элементов ИгНЕ соответствующей строки матрицы 3. Входы элементов И 8 соединены с выходами входных элементов И-НЕ 7, связанных с более прифитетными, по отношению к данному, элементами задания режима работы 4-6. Выход каждого элемента И 8 соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ 9 и со входом шнии 1О задержки, выход которой соединен со вторым входом элемента ИЛИ 9. Выход каждого элемента ИЛИ 9 соединен с первыми входами элементов И-НЕ соответст кяцей строки матрицы 3. Выход каждого элемента ИНЕ данной строки и данного столбца матрицы 3 соединен с коммутатфом I, со входом соответствующего входного эл& мента И-НЕ 7 и со входами элементов И-НЕ данной строки и данного столбца матрицы 3. Устройство для управления переключением скользящего резерва работает следующим образом. Примем, что элемент задания режима работы резервируемых блоков 4 является наиболее приоритетным. При исправности всех резерви емых блоков и отсутствии сигнала логической (Работа) на выходах элементов задания .режима работы резервируемых .блоков 4-6, на всех выходах элементов И-НЕ матрицы 3 и входных элементов И-НЕ 7 присутствуют сигеалы логической 1. От элементов контроля 2 на входы элементов Й-НЕ матрицы поступают сигналы логической СИсгфавен) У каждого из элементов И-НЕ матрицы 3 и входных элементов И-НЕ 7 в этом случае на всех входах, кроме одного, связанного с эл&ментами задания режима работы 4-6 присутствуют сигналы логической 1. При появлении на в)ыходе одного из элемштов задания режима работы 4-6 сиг нала 1 (Работа) окажется, что все входы всех элементе И-НЕ строки матрицы 3 общей с этим элементом имеют сигналы логической I. Элементы И-НЕ матрицы 3 стремятся сработать, но цепи взаимных запретов (выход каждого элемента И-НЕ матрицы 3 связан со входами остальных элементов И-НЕ матрицы 3, стоящих с этим элементом в общей строке) допускают срабатыванне только 592 одного элемента И-НЕ матрицы 3, То, какой из элементов И-НЕ матрицы 3 срабатывает, опреаеляётся случайньлта параметрами: чувствительностью эдементов, помехами в цепях, амплитудами сигналсв и т.д. После срабатывания одного из элементов И-НЕ матрицы 3 устанав/швает- ся состояние, при кагором на его выходе будет присутствовать сигнал логического О, а на выходах элементе И-НЕ матрицы 3, стоящих в этой строке, появится сигнал логической 1. При появлении сипнала логического выходе элемента И-НЕ матрицы 3 срабатывает исполнительное устройство коммутатора 1, включающее в работу соответствующий резервируемый блок. В этом состоянии при появлении сирнала 1 (Работа) на выходе еще какоголибо из элементов задания режима работы 4-6 происходит автоматическое включение в работу еще одного блока аналогичным образом. Блок, нахошшшйся в работе, не может быть использован для подключения по этому сигналу при имеющихся свобосн ных блоках, так как выход каждого из элементов И-НЕ матрицы 3 связан со входами остальных элементов И-НЕ матрицы 3 , стоящих - с этим элементом в общем столбце матрицы. Сигнал логического О с выхода сработавшего элеме га И-НЕ матрицы 3 запрещает срабатывание остальных элементов И-НЕ этого столбца матрицы 3. Изменение сигнала логической на выходе какого-либо из элементов задания режима работы 4-6 на сигнал логического . О приводит к изменению состояния соот ветствующего элемента И-НЕ матрицы 3, т.е. к появлению на выходе этого элемента И-НЕ матрицы 3 сигнала логической I и, тем самым, к выключению блока из работы. Отказ любого из резервируемых блоков сопровождается появлением на выходе соответствующего элемента контроля 2 сигнала логического О, поступающего на входы элементш И-НЕ ,соответствующего столбца матрицы 3 и, тем самым, если % блок находится в работе, приводит к отпусканию сработавшего элемента И-НЕ матрицы 3 и запрещает срабатывание всех элементов И-НЕ данного столбца , матрицы 3. При этом фОисходит автоматическое замещение неисправного блока любым из свободных и исправних бло- , ков.Если же свободных блоков нет, а есть блоки занятые менее приоритетными элементами задания режима работы 4-6, то один из них, занятый наименее при-, 6 орите тным элементом задания режима оаботы 4-6, освободится и включится в работу вместо вышедшего иэ строя. Это происходит следующим образом. Ца вьосоое входного элемента И-НЕ 7, связанного с данным элементом задания режима работы 4-6, появится потешшал логичеокого О, так как на всех его входах присутствует потенциал логической I, С выхода входного элемента И-НЕ 7 потенциал логического О подается на входы элементов И 8, связанных с менее приоритетными элементами задания режима работы 4-6. На выходах элементов И 8 появится потенциал логического О который поступает на первые входы элементов ИЛИ 9 и, через линии 1О задержки, на втфые входы элементов ИЛИ 9. Время задержки линий 10 задержки определяет степень прифитетности элементов задания режима работы 4-6. Элемент задания режима работы 4-6 связанный с линией задержки с наименьшим временем задержки является наименее приоритетным. На выходе элемента ИЛИ 9, связанного с наименее приоритетным элементом задания режима работы , появится , который подапотенциал логического ется на входы элементов И-НЕ матрицы 3, стоящих в общей с этим элементом строке, что приводит к измененто состояния соответствующего элемента И-НЕ матрицы 3, т.е. к появлению на выходе этого элемента сигнала логической I и, тем самым, к выключению блока из работы. Освободившись от занятия наименее приоритетным элементом задания режима работы 4-6, этот блок занимается более приоритетным элементом задания работы 4-6. На выходе вхо1Ь- , ного Элемента И-НЕ 7, связанного с данным, более приоритетным, элементом задания режима работы 4-6, появится потенциал логической , свидетельству- юишй о занят1щ освободившегося блока снятии требования на замещение. Аналогично вышеописанному, устройство работает при появлении сигнала Работа С ) на выходе какого-либо элемента задания режима работы 4-6 (если данный элемет1Т не является.наименее приоритетным) при отсутствии свободных исправных блоков. При этом освобождаетсй резервируемый блок, занятый наименее приоритетным элементом задания режима работы 4-6. При изменешга степени приоритетности Элементов задания режима работы 4-6 необкошмо нзменить емя завержки ш ifflfi заоержки 10 и г хжавести переключение выходов вхопных алемгнтов И-НЕ к соотЁетствующим входам элекгентов И 8, Г еолагаемре устройство для удравлз1ия переключением скользящего резерва тюзволяет (фиоритегно замещать резервируемью блоки и при огсуоствии свободных резерв}фуемых блоков, осутес гвляег выборочное замещение (блок, занятый наименее приоритетным an vfeHтом задания режима работы освобождается и занимается более прнфитетным элементом задания режима работы), б итоге повышается надежность работы устройсЕвао Ф О р м у Л а и 3 О б р е Т е н н Я Устройство для угравления верйслюче нием скользящего резерва, содержащее Коммутатор, MBipmiy элем«1тав И-НЕ, элементы задания режима работы резерв руемых блоков и элементы контроля р&зервируемых блоков, вьвсод каждого из KoTopbJX соединен со входами элементов И«нНЕ соответствующего стонб ка гйтрицыц о г л и j а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит входные H-IiE, элементы И, ИЛИ и линии зааержки вьосод каждого элемента задания режима работы резервируемых блоков соёшшен с первым входом соответствующего входного элемента И-НЕ и с первыми входами элементов И-НЕ соответствующей строки матрицы, вхсщы элементов И соединены с выходами входных элементов ИНЕ, выход каждого элемента И соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ и через линию задержки - со вторым входом эдамента ИЛИ, выход каждого элемента ИЛИ соединен с входами элементов И-НЕ соответствующей строки матрицы, выход каждого элемента И-НЕ данной строки и данного столбца матрицы соединен с коммутатором, со входом соответствующего входного элемента И-НЕ и со входами элементов ИНЕ данной строки и данного столбца матрицыИсточники информации, {1|}инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 545985, к л. q Об F 11/00, 1974, 2.Автооское виаетельсхьо СССР, по заяйсе й 2458738/18-24, JSfl. q 06 Р 11/00, 1977,