Устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем

союз сов СОЦИАЛИС РЕСПУБЛИ СКИХ ЕСКИХ И 9) 011 А(511 Н 051 ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕП":ЛЬСТВ У ОПИ АВТОРСКОМ и детельство С11/00, 1970.др. Расчетс пассивнымЭнергия,е ДЛЯ ДИАГНОС - Х РЕЗЕРВИРО- е по числу каств СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) 1, УСТРОЙСТВОТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫВАННЫХ СИСТЕМ,содержащеналов н 1 -разрядные шинеся первыми входами устр и блОк анализа, выход которого является выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности и упрощения, оно содержит Во -разрядныхблоков совпадения, элемент ИЛИ ип-разрядный счетчик, вход .которогосоединен с вторым входом устройства, а выходы - с первыми входамиблоков совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входыкаждого блока совпадения соединеныс выходами одноименного разряда всеканалов, выходы блоков совпадениясоединены с входами элемента ИЛИ,выход которого - с вторым входомблока анализа.1070712 блока. 15 4550 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоразрядных резервированных системах для диагностирования их состояния и идентификации источника ошибкиИзвестно устройство, позволяющее выделить достоверный результат по мажоритарному принципу в многоканальной резервированной вычислительной системе 11.Недостатком такого устройства. является невозможность определить источник недостоверной информации.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее входные шины и блок анализа, которое позволяет определить источник ошибки в одном разряде трехканальной резервированной системы 2 3. Недостатками устройства являются большие аппаратурные затраты и ограниченная,область применения. Последнее связано с тем, что устройство может использоваться только в трехканальной резервированной системе. Бо шие аппаратурные затраты обусловлены тем, что, с увеличением числа разрядов во столько же раз, возрастает количество блоков анализа, являющихся относительно сложными узлами. Цель изобретения - повышение.надежности и упрощение устройства.Для достижения поставленной цели устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем, содержащее по числуканалов п% разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства, и блок анализа, выход которого является выходом устройства, содержит Фо -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и и -разрядный счетчик, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выходы - с первыми входами блоков .совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда всех каналов., выходы блоков совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого - с вторым входом блока анализа. дешифратора, второй вход - с торымвходом блока, а выходс выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом блока. 2Блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, второй вход " с вторым входом блока, авыход - с выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом В прототипе для определения ис 10 точника ошибки используется дешиФратор, выполненный на элементах И,причем наличие единицы на выходе каждого элемента И соответствует определенной ошибочной ситуации,например: В=1, С=1, А=О, Количество входов у элементов И равно чис" лу каналов резервированной системы, количествоэлементов И равно количеству диагностируемых ошибочных ситуаций, а количество бло.- ков анализа равно разрядности входных шин. В предлагаемом устройствесчетчик последовательно перебирает все возможные ситуации в одномразряде резервированной систе мы: от 0000 - все исправны;0001 - неисправен последний канал до 1111 - все исправны.Каждый блок совладения сравниваеткод в своем разряде всех каналов 30 с содержимым счетчика. В случаесовпадения блок анализа выдаетсигнал, соответствующий текущемукоду на счетчике, на выход устройства. Блоки совпадения являются 35 более простыми узлами, чем блокианализа, и поэтому при большом количестве каналов и разрядов в резервированной системе аппаратурныезатраты сокращаются, а это повы шает надежность устройства.На фиг.1 приведена блок-схемаустройства; на фиг.2 - блок совпадения. Устройство (фиг.1) содержит и -разрядный счетчик 1, блок 2 совпадения, элемент ИЛИ 3, дешиФратор 4, группу вентилей 5, блок б анализа, вход 7 счетчика от генератора импульсов, выходы 8 блоков совпадения, шины .9 одного разряда всех каналов, вход 10 разрешения, входные 1-разрядные шины 11 от и -каналов.Разряд Канал 4 1 2 0 1 0 Счетчик находится в исходном состоянии - 000. На вход блока 2 совпадения первого разряда поступает код со счетчика 000 и код с первых разрядов всех трех каналов - 111. Совпадения не происходит. На вход блока 2 совпадения второго разряда поступает тот же код со счетчика и значение второго разряда всех- каналов - 000. Происходит совпадений, в результате чего сигнал 8 с этого блока 2 совпацения, пройдя элемент ИЛИ 3, открывает вентиль- ную группу 5 и пропускает сигнал Ао с дешифратора (код 000), который свидетельствует об исправной работе диагностируемой системы, Аналогичная картина будет наблюдаться с третьим разрядом. Код с четвертого разряда - 001 не совпадает с кодом счетчика. После прихода сигнала на вход 7 счетчик переходит в состояние 001. Совпадение кодов в этом случае происходит только у четвертого блока совпаденияВ результате .открыт путь сигналу А( (код 001), свидетельствующему о неисправности третьего канала (переход из 0 в 1). Последующие коды на счетчике не совпад.цот с кодами.в разрядах Блок 2 совпадения (фиг.2) содержит элементы И 12-14, элемент 15совпадения, элемент ИЛИ 16, элементНЕ 17.Счетчик 1 предназначен для последовательного перебора всех возможных ситуаций в одном разряде и-канальной резервированной системы.Блоки 2 совпадения предназначеныдля сравнения кода на счетчике 1 скодами на шинах 9, т.е. 1-ый блок 10совпадения сравнивает код на счетчике с кодом. на 1-ом .разряде всехканалови выдает сигнал 8 в случаесовпадения. Если все разряды счетчика 1 совпали с кодом на шине 9, 15т.е. на выходе всех элементов 15совпадения - единицы, то на выходе 8элемента И 16 появится сигнал. Элемент ИЛИ 3 (фиг.1) обеспечивает выдачу сигнала разрешения на вход 10при наличии хотя бы одного сигнала20на выходе 8.Дешифратор 4 предназначен дляформирования сигнала ошибки, соответствующий текущему коду на счетчике 1. В случае и-канальной сис 25 , темы выходам дешифратора приписывается значение в соответствии спринятой идеологией оценки ситуаций.Например, в шестиканальной системеА 1,А 6 коду 00111) может быть приписано значение фошибка А 1 и А 2 ф,а коду 000111 - фконфликтная ситуация 1, требующая дополнительногоанализа.Группа вентилей 5 предназначена 35для передачи сигнала ошибки с дешифратора 4 на выход блока 6 анализапри наличии сигнала, совпадения навыходе 10.Устройство работает следующим образом.Счетчик 1 последовательно перебирает все возможные кодовые комбинации в одном оазряде П-канальнойрезервированной системы, а дешифратор 4 преобразует эти коды в сигналы соответствующих ошибок. Навход блока 2 совпадения поступаеткод со счетчика 1 и код одного иэразрядов со всех п -каналов. Появление сигнала на выходе 8 говорито том, что код на счетчике совпалс кодом этого разряда, Этот сиг-.нал, проходя. через элемент ИЛИ 3,разрешает прохождение сигнала ошибки с выхода дешифратора 4 через вентильную группу 5 на выход устройства. В результате за полный цикл работы счетчика будут перебраны всевозможные 2 п кодовые комбинации на одноименных разрядах резервиро ванной системы и полностью определено ее состояние.Рассмотрим работу устройства на примере трехканальной четырехраз рядной системы. Для ее диагности рования потребуется трехразрядный счетчик 1, четыре блока 2 совпадения, четырехвходовой элемент ИЛИ 3, дешифратор 4, в качестве которого может быть использован полный дешифратор на три входа, и вентильная группа .5 из восьми 2 элементов И.Выходы дешифратора 4 однозначно связаны с определенным типом неисправности, например А 4 (код 100), неисправность первого канала (переход из 0 в 1). Появление сигнала 10 свидетельствует о том, что в одном из разрядов диагностируемой системы сложилась ситуация, такая же, как на счетчике, а поэтому данный сигнал .с дешифратора может пройти на выход устройстваПусть состояние системы следующее:"Патент",ул.ПроектнаяУжг вплоть до кода 111, когда происходит сравнение в первом блоке 2. На выходе устройства появляется сигнал Ав (код 111), говорящий об исправности устройства. Таким образом, за цикл работы счетчика от 000 до 111 полностью выявлена ситуация в системе.Особенностью работы устройства является то, что диагностируемое состояние системы не должно изменяться за время анализа, т.е.2 ь- где Е - частота генератора,ЕКроме того, сведения о состоянии системы поступают последовательно в течение всего цикла работы счетчикаРезультат работы предлагаемого устройства может вводиться в ЭВМ для принятия решения о. необходимых действиях, например, отключения неисправных каналов и т.п.Таким образом, устройство позволяет за полный цикл работы счетчика произвести диагностиров яие резервированной вычислительной системы, причем структура устройства не зависит. от количества разрядов в .каналах, а также от количества каналов.При сравнении аппаратурных затрат нэве:тного и предлагаемого устройств.в случае пятиканальной 32-разрядной резервированной системы на предлагаемое устройство будет затрачено в 2,5 раза, а в случае использования двухступенчатого деширатора примерно в 2 раза меньше элементовходов.Предлагаемое устройство наиболее целесообразно использовать при числе каналов более трехТаким образом, предлагаемое устройство позволяет диагностировать состояние резервированной вычислительной системы при любом количестве каналов и разрядов, обеспечивая при этом снижение аппаратурных затрат и повышение надежности.