Мажоритарное микропроцессорное устройство

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 6 Р 11/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Московский инзнодорожного тВ М.Лисенков,Каэимов, П.Ф.Базинова, Д.В.В.И.Ров53) анспорт Д.ВЛал гин,в,А.Б емьян рубел ес 81.32 (088,8)(56) Коваленк тойчивые микр мы, - Киев: ТВенер Л. И роники в техн лезные дороги с. 35-37. Л.Е про др е,ссорн а, 198 тк У сист с. 5 микро и- 84,ник поль ке С ни лекти связМ 9, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СГНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст"ройствам повышения надежности управляющих вычислительных машин. Цельизобретения - повышение надежности.Устройство содержит в каждом из трехканалов микроЭВМ 1, блок 2 ввода,блок 3 вывода, сдвиговый регистр 4,элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки,элемент И 7 и общие для всех каналов узел 8 мажоритарного контроля,мажоритарный элемент 9 и мультиплексор 10. Каждая микроЭВМ 1 выполняеталгоритм устройства по своей программе, получая также импульсы от внутреннего генератора. Исходные данные1451701 на микроЭВМ 1 поступают через блоки2.ввода, а результаты выполнения ал"горитма вьдаются через блоки 3 вывода. Вся программа работы каждой микроЭВМ разбита на отдельные участки,после выполнения которых результатыпо шинам 13 микропроцессорного обмена поступают на остальные микроЭВМ1, где производится их программноесравнение. Т.к. окончание выполненияучастка программы для каждой микроЭВМ 1 различно, то каждая микроЭВМпри вьдаче результата одновременновьдает сигнал готовности, которыйпоступает на элементы ИЛИ 5Приэтом сдвиговые регистры 4 соответствующего канала переходят в режим параллельной записи и в них записываются результаты выполнения фрагмента программы, Кроме того, включаютИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам повышения надежности управляющих вычислительных машин,Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит в каждом из трех каналов микроЭВМ 1, блок 2 ввода, блок 3 вывода, сдвиговый регистр 4, элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержки и элемент И 7, а также общие для всех каналов узел 8 мажоритарного контроля, мажоритарный элемент 9 и мультиплексор 10. МикроЭВМ 1 соединены с соответствующими блоками 2 и 3, шинами 11 адресов и данных. К блокам 2 подключена входная шина 12 данных и выходные шины 13 микропроцессорного обмена блоков 3, Шины 13 подключены также к Р-входам сдвиговых регистров 4, Две из шин 13 соединены с инфор-. мационными входами мультиплексора 10,25 вход которого подключен к системному выходу 14 устройства. Блоки 2 и 3 всех каналов соединены между собой шинами 15, К блокам 3 подключен мажо- ритарный элемент 9, выход которого соединен. с адресным входом мультися элементы 6 задержки, запирающие элементы И 7, Благодаря этому на узел 8 на период вьдачи информации из микроЭВМ подается сигнал "0". Время вьдержки элементов 6 выбрано большим, чем максимальная разница во времени выполнения программ мик- роЭВМ, За это время все микроЭВМ должны обменяться результатами и записать их в сдвиговые регистры 4, После окончания вьдержки времени элементов 6 все сдвиговые регистры 4 переходят в режим сдвига и записанные в них результаты через элемент И 7 подаются на блок 17 аппаратного сравнения. Результаты сравнения выдаются на каждую микроЭВМ по соответствующим цепям и в виде сигнала "Тревога" - в цепь 16 управления, 1 ил.,табл. плексора 10, В каждом канале выход разрешения записи блока 3 подключен к входу выбора режима сдвигового регистра 4 своего канала и через элементы ИЛИ 5, элементы 6 задержки и элементы И 7 всех каналов - к входам узла 8 мажоритарного контроля, выход 16 которого является выходом аварийного отключения устройства. Второй вход каждого из элементов И 7 соединен с выходом последнего разряда сдвигового регистра 4 своего канала. Узел 8 содержит блок 17 мажоритарного контроля и генератор 18 тактовых импульсов. Выход генератора 18 является тактовым выходом узла 8 и соединен с тактовыми входами блока 17 и сдвиговых регистров 4 соответственно. Три выхода 19 блока 17 являются диаг" ностическими для узла 8. Эти выходы подключены к соответствующим входам блока 2 ввода всех каналов,Устройство работает следующим образом.Каждая микроЭВМ 1 выполняет алгоритм устройства по своей программе, получая тактовые импульсы от внутреннего несинхронизированного с генераторами двух других микроЭВМ генератора. Исходные данные на микроЭВМ 11451701 либо одной или двух из них поясняется таблицей истинности. поступают через блоки 22 вода, арезультаты выполнения алгоритма выдаются через блоки 3 вывода. Всяпрограмма работы каждой микроЭВМразбита на отдельные участки, послевыполнения которых результаты по шинам 13 микропроцессорного обменапоступают на остальные микроЭВМгде производится их программноесравнение. Так как окончание выполнения участка программы для каждойиз микроЭВМ 1 различно (их внутренние генераторы не синхронизированы),то каждая микроЭВМпри выдаче результата одновременно выдает сигналготовности, который поступает наэлементы ИЛИ 5. При этом сдвиговыерегистры 4 соответстующего каналапереходят в режим параллельной записи ив них записываются результаты выполнения фрагмента программы,Кроме того, включаются элементы 6задержки, запирающие элементы И 7.Благодаря этому на узел 8 мажоритарного контроля на период выдачи информации из микроЭВМ 1 подается сигнал "0", Время выдержки элемента 6выбрано большим максимальной разницы во времени выполнения программмикроЭВМ 1. За это время все микроЭВМ 1 должны обменяться результатамии записать их в сдвиговые регистры 4.После окончания выдержки времени.элементов 6 все сдвиговые регистры4 переходят в режим сдвига и записанные в них результаты через элементы И 7 подаются на блок 17 дляаппаратного сравнения, Результатысравнения выдаются на каждую микроЭВМ 1 по соответствующим цепям ив виде сигнала "Тревога" - в цепь 16управления,Работа устройства для случаев исправных микроЭВМ и отказов. какой 5 Формула изобретения Мажоритарное микропроцессорноеустройство, содержащее три канала,каждый иэ которых состоит из микроЭВМ, блока ввода и блока вывода, вхопы и выходы которых соответственносоединены с микроЭВМ шиной адресови данных, и общую шину входных данных, которая подключена к блокам вво да, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышения надежности, в неговведены мажоритарный элемент, мультиплексор, узел мажоритарного контроля,один из выходов которого подключен к 20 выходу аварийного отключения устройства, а три диагностических выходак входам блоков ввода, соответствующие выходы которых соединены шинамис блоками вывода своего и двух другихканалов, адресные выходы которых че-рез мажоритарный элемент подключенык адресному входу мультиплексора, авыходные шины двух из блоков выводачерез мультиплексор - к информацион ному выходу устройства, и в каждыйиз каналов введены сдниговый регистр,элемент ИЛИ,. элемент И и элемент задержки, выходы разрешения записи блоков вывода всех каналов подключенык входам выбора режима сдвиговых регистров своего канала и через элементы ИЛИ всех каналов - к нходам элементов задержки, выходы которых подключены к первым входам элементов И, 40 вторые входы которых соответственносоединены с выходами последнего разряда сдвиговых регистрон выходы эле-ментов И подключены к входам узламажоритарного контроля, тактовый вы Б ход которого подключен к таконымвходам сдвиговых регистров.1451701 1. Все микроЭВМ исправны Выходы узла 8 Входы элемента 9 Выход элемента 91-й 2-й 2-й 3-й 3-й канал канал канал канал канал 2. Отказ микроЭВМ 1-го канала ОХО О О О йа ее 3. Отказ микроЭВМ 2-го канала 1 "й канал Х ОО 3-й канал О О 4. Отказ микроЭВМ 3-го канала 1 Подключена магистраль ЭВМ 1-го канала О 5. Отказ микроЭВМ любых двух каналов Х Составитель И,АлексеевТехред А.Кравчук Корректор Н,Король Редактор И.Рыбченко Заказ 7081/47 Тираж бб 7 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1-й каналОО . ОХ Сигнал аварии1ХХ, Х Выход мультиплексора 10 Подключена магистральЭВМ 1-го канала Подключена магистральЭВМ 3-го канала