Резервированное устройство Советский патент 1982 года по МПК G06F11/20 H05K10/00 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для повышения надежности сложных необсдуживаемых систем.

Известно резервированное устройство, содержащее резервируемые блоки, попарно подсоединеннью к элементам И, элементы антисовпадений, первые входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ, вторые входы - к выходам соответствующих резервируемых блоков, а выходы - к едн ничным входам триггеров 1,

Недостатком этого устройства являет ся то, что любой сбой резервируемого блока приводит к окончательному выключению данного блока из функционирования резервированного устройства, хотя сам резервируемый блок является исправным.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является резервированное. устройство, содержащее три резервируемых блока, соединенных через мажоритарный элемент с первым сигнагльным входом переключающего элемента.

и в каждом канале элемент антисовпаде-) )ния,к входам которого попарно подключены выходы резервируемых блоков, а к выходу - единичный вход первого трипгера, к единичному выходу которого подключен соответствующий вход первого элемента И, 1фисоединенного к управл$ кяцему входу перёключакшего элементаГ2,

Недостатком известного устройства является то, что сбой резервируемого

10 блока принимается за отказ данного блока и после одиночных сбоев в двух р&зервируемых блоках устройство теряет всю избыточность. Кроме того, при отказе двух резервируемых блоков к,

15 выходу устройства подключается любой из трех блоков. ВерО5Ггность того, что подключенный к выхо устройства резервируемый блок исправный, равна только 1/3.

20

Цель изобретения - повышение надежиости устройства.

Поставленная цель достигается тем, чтс1 резервированное устройство, соцержвшее три реэервирзгемых блока, соеок венных через мажоритарный элемент с первым сигнальным вхо{ЮМ переключающего апемента и в кажпом канале эле мент антисовпапения, к входам попарно попключены вьосооы резервируемых блоков, а к выхору единичный . вход первого триггера, к единичному выходу которого подключен соответствующи вход первого элемента И, присоединенного к управляющему входу переключающего элемента, содержит втфые, третьи и четвертый элементы И, элемент ИЛИ и вторые триггеры, в каждом канале ну левой выход первого триггера соешшен через втфой элемент И с единичным вхо ftoM второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента. И, второй вход которого подключен к выхоау резервируемого блока, второй и третай. входы Второго элемента И в каждом канале подКлпючены к единичным вьскодам первых триггеров двух других каналов, а выходы третьих элемен тов И всех каналов через элемент ИЛИ соединены со вторым сигнальным входом переключающего элемента, нулевые входы всех триггере устройства подключены к выходу четвертого элемента И, подключен ного к вькодйм резервируемых блоков. На чертеже приведена блок-схема устройства. Ус тро ист so со держит резервируем ые блоки 1-3, три элемента 4-6 антисовпаяениЙ, первые триггеры 7-9, вторые три геры 10-12, первый элемент И 13, втоi рые элементы И 14- 16, третьи элементы И 17 19, четвертый элемент И 2О, элемент ИЛИ 21, мажоритарный элемент 22, переключающий .элемент 23. Выходы резервируемых блоков 1-3 nwiapHO подключены ко входам трех элементов антисшпадений 4-6, выходы Которых соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров 7-9. Еданичные входы вторых триггеров 10- 12 соединены с выходами вторых элементов И 14-16, соответствующие вхо: ды . соединены с нулевым выходом первого триггера 7-9 собств«1ногс канала, а два рругие входы вторых эя&ментов И 14-16 соединены с единичными выходами первых триггере 7-9 двух других каналсе,. Входы четвертого эле мента И 2О соединены с выходами резервируемых блоков 1-3, а его выход соеданш с нулевыми входами всех триг 7-12. Первыр входы третьих элемеетов И 17-19 в каждом канале соеди91 вены с единичными выходами вторых триггеров Ю-12, а вторые входы - с выходами резервируемых блоков 1-3. Входы первого элемента И 13 соединены с единичными выходами первых триггеров 7-9, а входы элемента ИЛИ 21с выходами третьих элементов И 1719. Входы мажоритарного элемента 22 соединены с выходами резервируемых блоков 1-3, а его выход подключен к первому сипнальнсч у входу переключающего элемента 23, втфой сигналы1ый 1ВХОД которого соединен с выходом эломента ИЛИ 2 I, а управляющий вход- с выходом первого элемента И 13, Выходом устройства является выход переключающего элемента 23,Устройство работает следующим образом. При исправном состоянии резервируемых блоков 1-3 с их выходов поступает информация одинакового содержания и сигналы на выходах элементов 4-6 ан- гисовпадений отсутствуют . Первые триг геры 7-9 находятся в нулевом состоянии, при котором сигнал на выходе первого элемента И 13 дает разрещение на поступление на выход устройства информации от мажоритарного элемента 22. Вторые триггеры Ю-12 также находятся в нулевом состоянии. При внезапном отказе или сбое одного из резервируемых блоков, например блока 1, ПОЯВЛ51ЮТСЯ сигналы на выходах элементов 4 и 6 антисовпадений, и опрокидьюаются в единичное состояние первые триггеры 7 и 9. Но нормальное функционирование мажоритарного элемента 22 не нарушается, а состояние выхода первого элемента И 13 не изменяется. На выходе второго элемента И 15 появляется высокий потенциал и переводит второй Триггер 11 в ершичное состояние. Вторые триггеры 1О и 12 остаются в нулевом состоянии. Если при дальнейшем функционировании усаройства откажет один из остающихся исправными резервируемых блоксяз 2 или 3, то появится сипнал на выходе элемента антисовпадения 5 и опрокинет первый триггер 8 , в единичное состояние. На выходе первого элемента И 13 в этом случае появится сигнал, который постугает на управляющий вход переключающего элемента 23, переведет последний в ojpyroe положение и на выход устройства будет проходить инфсфмация не с выхода мажори-, тфного элемента 22, а с одного иэ

vasyx. резервируемых блоков 2 или 3 которые остались исправными после пер« ВОРС отказе ощого из резервируемых бло Ков l-3t ;;. в оанном случае от резерви pyeuoro блока 2, через третий элемент s И 18, элемент ИЛИ 21 и переключаюшнй элемент 23, так как второй тригг 11 находатся в епиничном состоянии, а вторые триггеры 10 и 12 - в нулевом состодаш., Вероятность того, что подключенный К АььЮ хооу резервируемый блок исправный равен 1/2,. а в известном устройстве эта вероятность равна только 1/3. .

Если отказы резервируемых блоков I3 не устойчивы, а например, параметричес-. 15 кие отказы или случайные сбои, то после того, как пройдет действие этих отквзЬь, на выходах всех резервируемых блоков 13 появится информация оооинакового cotiepжания, тем самым появится сигнал на вы-20 ходе четвертого элемента И 2О, который переведет триггеры 7-12 в нулевое состояние и устройство преобрётает исхоп ную избыточность.

В известном устройстве возвращение 25 триггера в нулевое состояние не преоу смотрено, поэтому предлагаемое устройство по сравнешпб с известным обладает более высокой помехоустойчивостью.

Формула изобретения

Резервированное устройство, содержащее три резервируемых блока, соеш1Ненныхз5 через мажоритарный элемент с первым сигнальным входом переключающего эл

мента, и в каждом канапе элемент автясовпадения, к входам которого попарно подключены выходы резервируемых блоков а к выходу - единичный вход первого триггера, к единичному выходу которого подключен соответствующий вход первого элемента И, присоединенного к управляющему входу переключаюшего элемента, отличающёдася тем, что,с целью повыщения иадежносТи устройства, оно содержит вторые, третьи и четвертый элементы И, элемент ИЛИ я вторые триггеры, в Каждом канале нулевой выход первого триггера соещшен через второй элемент И с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого ПОДКЛЮЧШ1 к выходу резервируемого блока, второй и третий входы второго элемента И в каждом канале подв ключены к единичным выходам первых триггеров двух друтх каналов, а выходы третьих элементов И всех каналов через элемент ИЛИ соединены со вторым сигнальным входом переключающего элемента, нулевые входы всех триггеров устройства подключены к выходу четвертого элемента И, подключенного к выходам резервируемых блоков.

30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №413484, кл. q 06 F ll/OO, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР Ni 318919, кл. Q 05 В З/ОО 1968 прототип).