Трехканальное устройство мажорирования

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(511 М, Кд,з Н 03 К 19/23 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытийГ.Ф.Горбонос Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина(54) ТРЕХКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО МАЖОРИРОВАНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении логических электронных узлов.Известно мажоритарное устройствр, содержащее резервируемые блоки, сбединенные с .блоками контроля логическими и мажоритарными органами 1 ).Недостатком данного устройства является сложность.Известно мажоритарно-резервируемое устройство, содержащее три резервируемых блока, выходы которых через устройства контроля и элементы И-НЕ подключены ко входам мажоритарного элемента, состоящего из трех трехвходовых элементов И и одного трехвходового элемента ИЛИ (2).Такое устройство целесообразно применять, когда резервируемые блоки занимают сравнительно небольшие объемы и могут быть размещены в одном,общем конструктивном элементе (плате, кассете и т.п,) совместно со схемой мажоритарного органа. В противном случае возникает необходимость для мажоритарного органа выделять отдельный .конструктивный блок йли, в целях унификации резервируемых блоков,. в каждом блоке размещать свой мажоритарный орган, при этомиспользуя в качестве рабочего органа лишь один из них. Таким образом,минимум два из трех мажоритарныхорганов, состоящих из нескольких логических элементов, в резервируемойсистеме бездействует.Цель изобретения - упрощение мажоритарного органа.Для достижения поставленной целив трехканальном устройстве мажорирования, содержащем в каждом каналерезервируемый блок, выход которого.,соединен с пеРвым входом элементаИ-НЕ и дополнительный элемент И-НЕ,тэлементы И-НЕ выполнены по схеме соткрытым коллектором, второй входэлемента И-НЕ каждого канала связанс выходом резервируемого блока предыдущего канала и первым входом дополнительного элемента И-НЕ последующего канала, второй вход дополнительного элемента И-НЕ подключен к выходу элемента И-НЕ своего канала, причем выходы элементов И-НЕ и дополнительных элементов И-НЕ соединены соответственно с выходом устройстваи с выходом контроля.На чертеже представлена структур- ЗО ная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из унифицированных блоков 1, 2 и 3, в которых размещены резервируемые Функциональные устройства 4, 5 и 6, выходы 10, 11 и 12 которых являются выходами унифицированных блоков. 5В качестве рассредоточенного мажоритарного элемента в каждом унифицированном блоке содержится по одному элементу И-НЕ 7, 8 и 9, Выходы этих элементов являются выходами 16, 17 10 и 18 унифицированных блоков 1, 2 и 3 .соответственно. Объединив монтажно эти выходы, что соответствует логической Функции "монтажное И", получаем общий выход М мажоритарно-резервированной системы из унифицированных блоков. Объединить выходы 16, 17 и 18 можно, если в качестве элементов 7, 8 и 9 применить логические элементы И-НЕ с открытым коллектором, при этом каждый выход И-НЕ через резисторы необходимо подключить к источнику питания.Первые входы элементов И-НЕ 7, 8 и 9 подключены к выходам 10 Функциональных устройств, размещенных в том же блоке.Вторые входы 13, 14 и 15 элементов И-НЕ являются входами блоков 1, 2 и 3 и подключены к выходам резервируемых устройств соседних блоков таким образом, что вход 13 блока 1 подключен к выходу 11 блока 2, вход 14 блока 2 - к выходу 12 блока 3, а вход 15 блока 3 - к выходу 10 блока 1, 35Алгоритм работы предлагаемого устройства может быть сформулирован в виде следующих логических выражений:40Д, Д, ДД,-Д 2 Д=Ыо Д+ Ди Д 2+ Д 12 Длогде Д = "1" - соответствующий информациойный сигнал, сформированный однигл резервируемым устройством 4, 5 или б, М = "0" - информационный сигнал, сформированный мажорированным устройством, т.е. при одновременном появлении информационных сигналов "1" хотя бы в двух резервируемых устройствах.Так, например, если логическое устройство б ошибочно сформирует " 55 логический сигнал "0", то, несмотря. на то, что на выходах 18 и 17 будут присутствовать ошибочные сигналы "1", вгс:од 16 обеспечит на общем Выходе М глажоритарно-резервируеглой 60 систеглы верный сигнал "0".Аналогично схема срабатывает при наличии ошибочного сигнала "0" на любом (одном из трех) логическом устройстве 4 или 5. При наличии верных логическихсигналов "1" на всех трех логических устройствах 4, 5 и б на выходах16, 17 и 18 будут сформированы логические сигналы "0" и, будучи монтажно объединены, они обеспечат на.общем выходе М также верный сигнал"0" мажоритарно-резервируемой сис-,темы,Таким образом, предлагаемый рассредоточенный мажоритарный органимеет инвертируемый выход, т.е. инвертирует информационные сигналы Д.для контроля исправности всехрезервируемых устройств 4, 5 и б вкаждом блоке размещены вторые элементы И-НЕ 19, 20 и 21, имеющие выходы25, 26 и 27 с открытым коллектором,подключенные через резисторы к источникагл питания и, будучи монтажнообъединены, представляющие общийвыход К контроля резервируемых блоков 1, 2 и 3,Первые входы вторых элементовИ-НЕ подключены к выходам первыхэлементов И-НЕ, а вторые входы 22,23 и 24 вторых.логическихэлементов И-НЕ являются входами контроля блоков 1, 2 и 3 и подключены к выходамрезервируемых устройств соседнихблоков таким образом, что вход 22блока 1 подключен к выходу 12 блока3, вход 23 блока 2 подключен к выходу 10 блока 1, вход 24 блока 3 - квыходу 11 блока 2.Алгоритм работы устройства контроля правильности Функционирования резервируемых устройств 4, 5 и б опи-. сывается следующим логическим выражением:К = (Д,+ ДД,+ Д,+ Д)2"Д 10+ ф 12+ д 10)Сигнал К = "О" соответствует неисправности по крайней мере одного из резервируемых устройств.Факт нормального Функционирования резервируемых устройств определяется по принципу идентичности работы всех. резервируемых устройств. При этом, согласно схеме и представленному алгоритму (2), на общем контролируемом выходе К присутствует логический сигнал "1",Если, например, логическое устройство 6 ошибочно сформирует логический сигнал "0" (при наличии на выходе устройств 4 и 5 верных сигналов "1"), то на выходе 27 сформируется логический сигнал "0", информирующий о неверной работе функционального устройства 6. Общий выход К, представляющий результат логической Функции "глонтажное И" трех сигналов 25, 26 и 27, также будет иметь логический сигнал "0", инфо970702 20 Заказ 8426/7659 Подписное ВНИИП Тираж ал ППП "Патент",жгород, ул.Проектн мируя о том, что один из трех резер- вируемых блоков работает ошибочно.Предлагаемое устройство контроля не обеспечивает выявления неисправности лишь в случае одновременного выхода из строя всех трех резервируе мых устройств. Однако вероятность такого случая весьма мала.Изобретение позволяет создать устройства с рассредоточенными мажоритарным и контролирующим элемента.0 ми, что позволяет минимальными средствами обеспечить функции мажорирования и контроля устройств, скомпонованных в унифицированные блоки, и дает зкономический эффект от сокраще ния применяемых логических элементов, не ухудшая функции мажорирования и контроля. Формула изобретения Трехканальное устройство мажорирования, содержащее в каждом канале резервируемый блок, выход которогосоединен с первым входом элементаИ-НЕ, и дополнительный элемент И-НЕ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства, элегленты И-НЕ выполнены по схеме с открытым коллектором, второй вход элемента И-НЕ каждого канала соединен свыходом резервируемого блока предыдущего канала и первым входом дополнительного элемента К-НЕ последующего канала, второй вход дополнительного элемента И-НЕ подключен к выходу элемента И-НЕ своего канала,причем выходы элементов И-НЕ и дополнительных .элементов И-НЕ соединенысоответственно с выходом устройстваи с выходом контроля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9284433, кл. Н 03 К 19/28, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9562822, кл. Н 03 К 19/23, 1977 (прототип),