Резервированное устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ а 898634(51)М. Кл,05 К 10100 Гддуаарственный кдинтет СССР дд делам изобретений н дткрытнйОпубликовано 15 О 182 Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 15082(72) Авторы изобретения К.П.Яукаускас и К,-П.Л.СерапинвсИнститут математики и кибернетики АН Литовской ССР(Я) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к схемам с резервированием,Известно резервированное устройство, содержащее элемент ИЛИ, блок эталонного напряжения, три канала резер-вирования, каждый из которых содержит триггер, резервируемый блок, эле.менты И и неравнозначности, первыевходы которых соединены с выходамисоответствующих резервируемых блоков,1 дтри входа элемента ИЛИ соединены свыходами элементов И 11Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость, таккак любой импульс-помеха может выклю-чить резервируемый блок из схемырезервирования,Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является резервированноеустройство, содержащее три канала,выходной элемент ИЛИ, мажоритарныйэлемент и блок эталонного напряжения,первый и второй элементы И21. Недостатком известного устройстваявляется то, что при отказе одногоиз резервируемых блоков к выходуустройства подключается любой из оставшихся исправными резервируемыйблок, а не тот, который из них болеепомехоустойчив. Это снижает помехоустойчивость целого резервированногоуст ройст ва,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости резервированногоустройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в резервированном устройстве, содержащем выходной элемент ИЛИ,блок эталонного напряжения, мажоритарный элемент, первый и второй элементы И и три канала резервирования,каждый из которых содержит резервируемый блок, выход которого подключенк одному из входов третьего элементаИ выход каждого из которых присоединен ко входу выходного элемента ИЛИфункциональную цепь, состоящую из89863последовател ьно соединенных элементанеравнозначности, другим входом подключенного к выходу мажоритарногоэлемента, блока текущего среднегозначения, элемента сравнения, другимвходом подключенного к выходу блокаэталонного напряжения, элемента И,другим входом подключенного к выходупервого элемента И, линии задержки итриггера, включенную между выходом 1 Орезервируемого блока и входом первогоэлемента И, выход которого соединенс одним из входов второго элементаИ, выход которого соединен со входомвыходного элемента ИЛИ, а другой1 бвход второго элемента Й соединен с,выходом мажоритарного элемента, входыкоторого подключены к выходам резервируемых блоков, в каждом канале устройства введены элемент ИЛИ и компаратор, управляющий вход которого соединен с единичным выходом триггера предыдущего канала, один из информационных входов подключен к выходу блокатекущего среднего значения собствен- цного канала, а другой - к выходу упомянутого блока последующего канала,один из выходов компаратора соединенсо входом элемента или собственногоканала, другой - со входом элементаили последующего канала, причем выходэлемента ИЛИ в каждом канале подключен ко второму входу третьего элемента И,Это позволяет подключить к выходуустройства более помехоустойчивый,из двух оставшихся исправными, резервируемый блок.На чертеже представлена блок-схемаустройства.40Устройство содержит три резервируемых блока 1-3, выходы которых соединены со входами мажоритарного элемента 4, блок 5 эталонного напряжения, третьи элементы И 6-8, и функциональ- ф ные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элементов 9-11 неравнозначности, блоков 12-14 текущего среднего значения,элементсз сравнения 15-17, элементов И 18-20, линий 21-23 задержки и тригге:ров 24-26. В каждой функциональной цепи вторые входы элементов 9-11 не- равнозначности подключены к выходу мажоритарного элемента 4, а вторые 55 входы элементов сравнения 15-17 - к блоку 5 эталонного напряжения, Нулевые выходы триггеров 24-26 соединены 4со входами первого элемента И 27, выход которого подключен к одному из входов второго элемента И 28, а второй вход второго элемента И 28 соединен с выходом мажоритарного элемента 4, а выход - ко входу выходного элемента ИЛИ 29, выходы элементов ИЛИ 30-32 в каждом канале подключены соответственно ко входам третьих элементов И 6-8. Единичный выход триггеров 24-26 каждого канала подключен к управляющему входу компараторов 33-35 последующего канала, а два информационных входа компараторов 33-35 в каждом канале соединены с выходом блока текущего среднего значения 12-14 собственного канала и с выходом упомянутого блока последующего канала. Один из выходов каждого компаратора 33-35 соединен со входом каждого элемента ИЛИ 30-32 собственного канала, а другой - со входом каждого элемента ИЛИ 30-32 последую" щего канала, Выходы второго элемента И 28 и третьих элементов И 6-8 подключены ко входам элемента ИЛИ 29.Устройство работает следующим образом,В начальный период работы, пока все резервируемые блоки 1-3 функционируют безотказно (или с редкими случайными сбоями), триггера 24-26 находятся в исходном нулевом состоянии и элементы И 18-20, 28 находятся в открытом состоянии, Выходные сигналы от резервируемых блоков 1-3 через мажоритарный элемент 4 беспрепятственно проходят элемент И 28, элемент ИЛИ 29 и поступают на выход устройства. При этом мажоритарный элемент 4 эффективно исключает одиночные некоррелированные сбои резервируемых блоков 1-3. Элементы 9-11 неравнозначности в моменты появления сбоев выдают на выход импульсы, однако эти редкие импульсы недостаточны для того, чтобы блоки 12-14 текущего среднего значения накопили потенциал, превышающий потенцил блока 5 эталонного напряжения. Поэтому элементы 15- 17 сравнения не срабатывают и устройство продолжает нормально функционировать. При внезапном или параметрическом отказе одного из резервируемых блоков, например блока 1, резко повышается интенсивность ошибок на его выходе, а на выходе элемента неравнозначности 9 появляют; ся выходные импульсы, причем постепенно повышается потенциал на выходе блока 12 текущего среднего значения,который в некоторый момент времени превышает потенциал блока 5 эталон-ного напряжения, в результате чего срабатывает элемент 15 сравнения. Первый импульс с выхода элемента 15 ;сравнения проходит элемент,И 18,задерживается линией 21 задержки и пример-ф но в середине интервала между информационными сигналами переводит триггер 24 в единичное состояние и навыходе первого элемента И 27 появляется низкий потенциал, который закрывает элементы И 18-20, т. е. состояние триггеров 24-26 в дальнейшем не может меняться. Закрывается также элемент И 28, прекращая поступлениеинформационных сигналов на выход го устройства от мажоритарного элемента4. В тот же момент высокий потенциал с единичного выхода триггера 24 открывает компаратор 34, последниЙ сравнивает выходные сигналы с блоков 13 и 14 текущего среднего значения, ивыходной сигнал компаратора 34 появляется на том же выходе, на котором из соответствующих входов потенциал выше. Если в момент сравнения потен- Эфциал на выходе блока 13 текущего сред него значения выше, чем потенциал на выходе блока 1 Ч текущего среднего значения, то соответственно на одном входе компаратора 34 потенциал выше,3 чем на другом, и выходной сигнал появляется на соответствующем выходе и через элемент ИЛИ 32 поступает на второй вход элемента И 8 и информационные сигналы от заведомо исправного резервируемого блока 3 поступают на выход устройства. К выходу устройства подключается не только заведомо исправный резервируемый блок, но и более помехоустойчивый из оставшихся45 исправными резервируемых блоков 2 и 3. Так как на выходе блока текущего среднего значения 13 потенциал выше, чем на выходе блока 14,значит на выходе резервируемого блока 2 больше ошибочных выходных сигналов,0 чем на выходе резервируемого блока 3, тем самым резервируемый блок 2 по сравнению с блоком 3 менее помехоустойчив. Поэтому к выходу устройства подключается резервируемый блок 3. Аналогичным образом устройство перестраивается и при отказе любого другого резервируемого блока. бПредложенное устройство по сравнению с известным позволяет повысить помехоустойчивость, так как после отказа одного из резервируемых блоков к выходу устройства подключается не любой из двух оставшихся исправными резервируемый блок, а .тот, который более помехоустойчив. Резервированное устройство, содержащее выходной элемент ИЛИ, блок эталонного напряжения, мажоритарный элемент, первый и второй элементы И и три канала резервирования, каждый из которых содержит резервируемый блок, выход которого подключен к одному из входов третьего элемента И, выход каждого из которых присоединен ко входу выходного элемента ИЛИ, функциональную цепь, состоящую из последовательно соединенных элементов неравнозначности, другим входом подключенного к выходу мажоритарного элемента, блока текущего среднего значения, элемента сравнения, другим входом подключенного к выходу блока эталонного напряжения, элемента И, другим входом подключенного к выходу первого элемента И, линии задержки и триггера, включенную между выходом резервируемого блока и.входом первого элемента И, выход которого соединен с одним из входов второго элемента И, выход которого соединен со входом выходного элемента ИЛИ, а другой вход второго элемента И соединен с выходом мажоритарного элемента, входы которого подключены к выходам резервируемых блоков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в каждом канале введены элемент ИЛИ и компаратор, управляющий вход которого соединен с единичным выходом триггера предыдущего канала, один из информационных входов подключен к выходу блока текущего среднего значения собственного канала, а другой - к выходу блока те" кущего среднего значения последующего канала, один из выходов компаратора соединен со входом элемента ИЛИ собственного канала, другой выход - со входом элемента ИЛИ последующего канала, причем выход элемента ИЛИ в898634 8 1. Авторское свидетельство СССР й 413484, кл. Н 05 К 10/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке й 2744074/21,кл.Н 03 К 19/42,ю 1979 (прототип), Составите Веселова Техред Т.Л. Коаточка Редак 4 77/76 Тираж 855 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рауаказ ное комитета СССи открытий ская наб., д. лиал ППП Патент",г, Ужгород, ул. Проектна каждом канале подключен ко второмувходу третьего элемейта И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе