Адаптивное мажоритарное устройство

Союз СоветскккСоцмалксткческкнреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 792616(22) Заявлено 11.12.78 (2 ) 2698143/8-24 с присоединением заявки РЙ Гвеударетванный камнтет СССР аю ленам нзфбратеннй н етнрытнй(54) АДАПТИВНОЕ МАЖОРИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО 1Изобретение относится к области автома.тики и вычислительной техники н может быть использовано при построении высоконадеж.ных устройств.Известно мажоритарное устройство 1, содержащее резервируемые блоки, выходы которых соединены с входами мажоритарного эле мента и элементов совпадения, подключенных через триггеры. к входам элемента И, выход которого подключен к управляющему0 входу переключателя, информационные вхо.ды которого соединены с выходом мажори.тарного элемента и одного из резервируемых блоков,Недостаток устройства - отсутствие учета5 типа сбоев в резервируемых блоках, т.е.недостаточная надежность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является адаптивное мажо.ритарное устройство, содержащее блоки конт. роля, входы которых соединены с выходами резервируемых блоков и выходом восстанав. ливающего блока, а выходы - с одноименны ми входами соответствующего блока адапта. ции, выходы каждого иэ которых связаны с соответствующими управляющими входами восстанавливающего блока, выходы резервируемых блоков соединены с соответствующими информационными входами восстанав. ливающего блока. В известном устройстве реализована идея подачи корректирующего сигнала на управляющие входы восстанавли. вающего блока с целью повышения надеж. ности устройства к отказам типа "ложный 0" одного резервируемого блока 23.Недостаток этого устройства состоит ь том, что при выборе типа корректирующего сигнала не учитывается действительное соотношение интенсивностей сбоев разного типа и поэтому в общем случае не достигается режим с максимальной общей надежностью.Цель изобретения - повышение надежности устройства, в часттюстн, путем откао чения канала, интенсивность сбоев которого превышает допустимую, и подачи на вход мажоритарного элемента корректирующего сигнала, обеспечивающего максимальную общую надежность работы,3 . 79Поставленная цель достигается тем, что вадаптивное мажоритарное устройство, содержащее три резервируемых блока, блоки контроля, входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блокови с выходом мажоритарного элемента, пер.вый и второй выходы - с одноименнымивходами соответствующего блока адаптации,введены три переключателя и три блока выработки корректирующего сигнала, входыкоторых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков и блоков конт.роля, а выходы - со вторыми сигнальнымивхрдами переключателей, к первым сигнальнымвходам которых подсоединены выходы резервируемых блоков, а выходы блоков адаптацииподключены к управляющим входам переклю.чателей, выходы которых соединены с информационными входами мажоритарного элемента.Каждый блок выработки корректирующегосигнала содержит ключ, сигнальный и управляющий входы которого соединены с одноимен.ными входами блока, а выход - со входомэлемента совпадения, выход которого подсоединен к входу счетчика числа сбоев заданноготипа, выход которого связан со счетным входом триггера, выходом подключенного ко второму входу элемента совпадения и к выходублока, счетчик общего числа сбоев, счетныйвход которого соединен с соответствующимвходом блока, а выход - со входами элемента выработки заданного числа импульсов,выход которого подсоединен к счетному входу счетчика числа сбоев заданного типа и квходу линии задержки, выход которой соединен со входами установки нуля счетчиковчисла сбоев заданного типа,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство состоит из трех идентичных ка. капов, каждый из которых включает резервируемый блок 1, блок 2 выработки корректирующего сигнала, блок 3 контроля, блок 4 адаптации, первый переключатель 5 и мажоритарный элемент 6. Входы блоков 3 конт. роля соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и выходом восстанавливающего органа, входы блоков 4 адапта. ции - с выходами блоков 3 контроля, а их выходы - с управляющими входами соответствующих первых переключателей 5, Входы блоков 2 выработки корректирующего сигнала соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и блоков 3 контроля, а их выходы - со вторыми сигнальными входами, соответствующих переключателей 5, выходы которых подключены к управляющим входам мажоритарного элемента 6; к первым сиг. нальным входам переключателей подсоеди-,266 4иены выходы соответствующих резервируемыхблоков 1,Блок 2 выработки корректирующего сигна.ла предназначен дпя выработки корректирующего сигнала в соответствии с соотношениеминтенсивностей сбоев разного типа и содержит ключ 7, сигнальный и управляющийвходы которого соединены с одноименнымивходами блока, а выход - со входом элеО мента 8 совпадения, выход которого под.ключен к входу счетчика 9 числа сбоев за.данного типа. Выход счетчика соединен сосчетным входом триггера 10, вьлод которого подсоединен ко второму входу элемента8 совладения и выходу блока, Блок 2 содержит также счетчик 11 общего числа сбо.ев, счетный вход которого соединен с соответствующим входом блока, а выход - совходами элемента 12 выработки заданногочисла импульсов, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика 9 сбоев за.данного типа и линии 13 задержки, выходкоторой соединен со входом установки нулясчетчика 9,Блоки 3 контроля включают в себя элемен.ты 14 антисовпадения, входы которых соеди.иены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и мажоритарного элемента 6,и элементы 15 совпадения, входы которыхподсоединены попарно к выходам резервируемых блоков 1.Блоки 4 адаптации содержат переключатели16, к входам которых попарно подключенывыходы соответствующих элементов совпадения 15 и антисовпадения 14, счетчики 17 им.пульсов, триггеры 18.Устройство работает следующим образом,Пусть исходное состояние триггера 10 впервом канале соответствует корректирующему сигналу "1" (преобладают сбои типа"ложный 0"). При появлении на выходепервого резервируемого блока 1 сигнала,не совпадающего с сигналом Е на выходемажоритарного элемента 6, элемент 14 анти.совпадения первого блока контроля вырабатывает импульс, который поступает на счетный вход счетчика 11 и подключает с помощью ключа 7 выход первого блока 1 ковходу элемента 8 совпадения. 50Если сигнал с выхода первого блока 1совпадает с корректирующим сигналом (врассматриваемом случае в блокеимеетместо сигнал "ложная 1")то элемент 8совпадения вырабатывает импульс, которыйпоступает на счетньш вход счетчика 9. Такимобразом, при заданном состоянии триггера10 счетчик 9 будет подсчитывать сбои типаложная Г .79261 Емкость счетчиков 9 и 11 определяется общим числом сбоев М в блоке 1, по которым принимается решение о том, какой тип сбоев преобладает, при этом емкость счетчи. ка 9 равна й, а счетчика 11 - (й).5При достижении в блоке общего числа сбоев М происходит переполнение счетчика 11 и он подает импульс на элемент 12 вы. работки заданного числа ( - ) импульсов иМ2линию 13 задержки. Элемент. 12 подает на счетныи вход счетчика 9 ( - ) импульсов.чМ2Если число сбоев заданного типа не превышает (.), то переполнения счетчика 9 нейпроизойдет и тип корректирующего сигнала не изменится (он соответствует действитель. 5 ному соотношению интенсивностей сбоев), Ли. ния 13 задержки рассчитывается на время работы элемента 12 и производит сброс счетчика 9 в нулевое состояние. В дальнейшем цикл определения соотношения интенсивностей сбоев 20 повторяется.Если число сбоев заданного типа (в данном случае "ложная 1") превьгшает ( - ), то произойдет переполнение счетчика 9, который перебросит триггер 10 в противоположное со. стояние. В этом случае первый блок 2 будет выдавать корректирующий сигнал "О", Одновременно изменится тип сигнала, посту. пающего на вход элемента 8 совпадения. Следовательно, в следующем цикле определения 30 соотношения интенсивностей сбоев счетчик 9 будет подсчитывать сбои противоположного типа (в данном случае сбои типа "ложный О"), В дальнейшем блок 9 работает аналогичным образом. О 351. Адаптивное мажоритарное устройство,содержащее три резервируемых блока и бло.ки контроля, входы которых соединены ссоответствующими выходами резервируемыхблоков и с выходом мажоритарного элемента, первый и второй выходы - с одноименными входами соответствующего блока адаптации,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности устройства, оно содержит три переключателя и три блока выработки корректирующего сигнала, входы которых соединены с соответствукщпми выходамн резервируемых блоков и блоков контроля,а выходы - со вторыми сигнальными входа.50ми переключателей, к первым сигнальньмвходам которых подсоединены выходы резервируемых блоков, а выходы блоков адаптации. подсоединены к управляющим входам переклю.чателей, выходы которых соединены с информационными входами мажоритарного элемента,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что каждый блок выработки корректирующего сигнала содержит ключ, сигнальный и управляющий входы которого соедТаким образом, блок 2 выработки корректирующего сигнала в любой момент времени выдает корректирующие сигналы, соответствующие действительному соотношению интенсивностей сбоев в каждом резервируемом блоке.Если в процессе работы устройства частота сбоев в блоке 1 превышает допустимую величину, то соответствующий блок 4 адапта. ции вырабатывает импульс, который поступает на управляющий вход переключателя 5 данного канала и происходят отключение бло. ка 1 от соответствующего входа мажоритарно. го элемента и подача на этот вход корректирующего сигнала с блока 2 последующего ка.нала.Эффект от применения данного изобрете. ния можно оценить следующим образом.Подача на один из входов мажоритарного элемента корректирующего сигнала Ч= 1 эквивалентно применению избыточной структу. ры с восстанавливающим органом, реализу. ющим логическую функцию ИЛИ. Для этой 6 6структуры вероятность надежноо срабатывания Р вероятность отсутствия ложного срабатывания Р, и общая надежность Р определяются соотношениямиРо = 2 ро - Ро. (1)Р 1 = р 1 (2)Р=ро+р - 1 (3) где Ро и Р 1 - вероятность отсутствия ложного сигнала "О и ложного сигнала "1" соответственно на. выходе резервируемого блока,Для этого вычислим выигрыш в общей надежности данной избыточности структуры по сравнению с общей надежностью р = ро+р 1 - 1 одного из резервируемых блоков.Ь=Р - р (4) Подставляя выражения (1), (2), (3) и (4), находим(Рь - Ро) (Р 1+Ро - 1) (5), Из выражения (5) следует, что выигрыш в общей надежности избыточной структуры при использовании корректирующего сигнала = =1 имеет место при р, ) ро т,е. при условии, что интенсивность потоков сбоев "О" выше интенсивности потока сбоев "1".Аналогично можно показать, что использование корректирующего сигнала Чк = О целесообразно, если интенсивность потока сбоев "О" ниже интенсивности сбоев "1".Таким образом, учет соотношения интенсивностей сбоев в процессе работы в данном изобретении повышает общую надежность. Формула изобретения792616 ИПИ . Заказ 9623/66 Тираж 885 Подписное илиад Патент иены с одноименными входами блока, а вы.ход - со входом элемента совпадения, выходкоторого подсоединен к входу сче 1 чика числа сбоев заданного типа, выход которогосоединен со счетным входом триггера, выход которого подсоединен ко второму входуэлемента совпадения н выходу блока, счетчикобщего числа сбоев, счетный вход которогосоединен с соответствующим входом блока,а выход- со входами элемента выработкиэадатнюго числа импульсов, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика чис.ла сбоев заданного типа и входу линии задержки, выход которой соединен со входамиустановки нуля счетчиков числа сбоев заданного типа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 318919,кл. 6 06 Е 11/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР И 495767,кл. Н 05 К 10/00, 1974 (прототип). Ужгород, ул, Проектная, 4