Резервированное устройство

(23) Приоритет дарственный квинт СССР но делан изобретеии и отнрцтий(54) РЕЗЕРВ Йст А ННОИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано для повышения надежностисложных необслуживаемых систем.Известно резервированное устройство,содержащее резервируемые блоки, попарноподсоединенные к элементам И, элементыантисовпадений, первые входы которыхподключены к выходу элемента ИЛИ, вторые входы - к выходам соответствующихтрезервируемых блоков, а выходы - к единичным входам триггеров 1,Недостатком этого устройства является то, что любой сбой резервируемогоблока приводит к окончательному выклтотчению данного блока иэ функционирования. резервированного устройства, хотя самрезервируемый блок юляется исправным.Наиболее близким техническим решениемк изобретению является резервированное.устройство, содержащее три резервируемых блска, соединенных черезмажоритарный элемент с первым ситальным входом переключающего элемента,и в каждом канале элемент антисовпаде-шия,к входам которого попарно подКлючены выходы резервируемых блоков, а квыходу - единичный вход первого гриегера, к единичному выходу которого подключен соответствующий вход первогоэлементаИ, присоединитного к управляющему входу переключающего элемента 2Недостатком известного устройстваюляется то, что сбой резервируемогоблока принимается эа отказ данного блока и после одиночных сбоев в двух резервируемых блсках устройство теряе 1. всю избыточность. Кроме того, приотказе двух резервируемых блоков квыходу устройства подключается любойиз трех блоков. Вероятность того, чтоподклточенный к вькоду устройстварезервируемый блок исправный, равна 20только 1/3.Бель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,чтс резервированное устройство, содерО П И С А Н И Е 922751ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЭ 9227 жащее три резервируемых блсаа, соединенных через мажоритарный элемент с первым сигнальным входом переключщо щего элемента, и в каждом канале элемент антъгсовпадения, к входам которого попарно подключены выходы резервируемых блоков, а к выходу - единичный, вход первого триггера, к единичному выходу которого подключен соответствующий вход первого элемента И, присоединенно- о го к управляющему входу переключающего элемента, содержит вторые, третьи и четвертый элементы И, элемент ИЛИ и вторые триггеры, в каждом канале нулевой выход первого триггера соединен 15 через второй элемент И с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу третьего элемента, И, второй, вход которого подключен к выходу резервируемого блока вто О рой и трегий. входы второго элемента И в каждом канале подключены к единичным выходам первых триггеров двух других каналсв, а выходы третьих элементов И всех каналов через элемент ИЛИ соединены со вторым сигнальным входом переключающего элемента, нулевые входы всех триггерсв устройства подключены к выходу четвертого элемента И,подключенногок выходам резервируемых блоков,На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит резервируемые блоки 1-3, три элемента 4-6 антисовпапений, первые триггеры 7-9, вторые триг гери 10 12 первый элемент И 3 вторые элементы И 14 16, третьи элементы И 17-19, четвертый элемент И 20, элемент ИЛИ 21, мажоритарный элемент 22, переключаюший элемент 23.Выходы резервируемых блоков 1 3 О попарно подключены ко входам трех элементов антисовпадений 46, выходы которых соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров 7-9.Еаюничные входы вторых триггеров 1012 соенинены с выходами вторых элементов И 14-16, соответствующие вхо . ди которых соегинены с нулевым выходом первого триггера 7-9 собственнога канала, а два другие входы вторых элементов И 14-16 соединены с единичными выходами первых триггеров 7-9 двух других каналов,. Входы четвертого элемента И 20 соединены с выходами рервируемых блоков 1-3, а его выход соединва с нулевыми входами всех триг- геров 7-12. Первые входы третьих эле ментов И 17-19.в каждом канале саеди 514иены с единичными выходами вторыхтриггеров 10-12, а вторые моды - свыходами резервируемых блоков 1-3,Входы первого элемента И 13 соединены с единичными выходами первых триггеров 7-9, а входы элемента ИЛИ 2 1с выходами третьих элементов И 1719. Входы мажоритарного элемента 22соединены с выходами резервируемыхблоков 1-3, а его выход подключен кпервому сигиальнсму входу переключакецего элемента 23, второй сигнальныйвход которого соединен с выходом эле-.мента ИЛИ 21, а управляющий вход- свыходом первого элемента И 13. Выходомустройства является выход переключающего элемента 23,Устройство работает следующим образом.При исправном состоянии резервируемых блоков 1-3 с их выходов поступает информация одинакового содержания и сигналы на выходах элементов 4-6 антисовпадений отсутствуют . Первые триг геры 7-9 находятся в нулевом состоянии, при котором сигнал на выходе первого элемента И 13 дает разрешение иа поступление на выход устройства информации от мажоритарного элемента 22. Вторые триггеры 10-12 также находятся в нулевом состоянии.При внезапном отказе или сбое одного из резервируемых блоков, например блока 1, появляются сигали на выходах элементов 4 и 6 антисовпадений,и опрокидываются в единичное состояние первые триггеры 7 и 9. Но нормальное функ. ционирование мажоритарного элемента 22 не нарушается, а состояние выхода перво; го элемента И 13 не изменяется. На выходе второго элемента И 15 появляется высокий потенциал и переводит второй триггер 11 в ериничное состояние. Вта рые триггеры 10 и 12 остаются в нулевом состоянии. Если при дальнейшем функционировании устройства откажетодин из оставшихся исправными резервируемых блоков 2 или 3, то появится сигнал на выходе элемента антисовпадения 5 и опрокинет. первый триггер 8, в единичное состояние. На выходе первого элемента И 13 в этом сцучае появится сижал, который поступает на управляющий вход переключающего элемента 23, переведет последний в другое положение и на выход устройства будет проходить информация не с выхода мажори-,тарного элемента 22, а с одного из5 9227 двух резервируемых блоков 2 или З,ко.торые остались исправными после нер вого отказа одного из резервируемых блоков 1-3,: в данном случае от резерви-. руемого блока 2, через третий элемент. В И 18, элемент ИЛИ 21 и переключающий элемент 23, так как второй триггер 11 находится в единичном состоянии, а вторые триггеры 10 и 12 в нулевом состоааи, Вероятность того, что подключенный к вю 10 ходу резервируемый блок исправный, равен 1/2, а в известном устройстве эта вероУятность равна только 1/3.Если отказы резервируемых блоков 1- 3 не устойчивы, в например, пврвметрнчес кие отказы или случайные сбои, то после того, как пройдет действие этих отказов, на выходах всех резервируемых блоков 1- 3 появится информация одинакового содержания, тем самым появится сигнал на вы ге ходе четвертого элемента И 20, который переведет триггеры 7-12 в нулевое со стожие и устройство преобретвет исход царю избыточность.В известном устройстве возвращение и триггера в нулевое состояние не преду смотрено, поэтому предлагаемое устрой ство до сравнеппо с известным обладает более высокой помехоустойчивостью,30ф ормула изобретенияРезервированное устройство, содержащее три резервируемых блока, соеднненныхз через мажоритарный элемент с первым сисиальным входом переключающего эле 81 бмента, и в каждом канале элемент аитисовпвдения, к входам которого попарноподключены выхоаы резервируемых блоксв,а к выходу - единичный вход первоготриггера, к единичному выходу которогоподключен соответствующий вход первогоэлемента И, присоединенного к управлающему входу переключакяцего элемента,о т л и ч а ю.ш ею с я тем, что,сцелью повышюия надежности устройства,оно содержит вторые, третьи и четвер тый элементы И, элемент ИЛИ и вторыетриггеры, в каждом канале нулевой выходпервого триггера соединен через второйэлемент И с единичным входом второготриггера, выход которого поакаочен к первому входу третьего элемента И, второйвход которого поаключен к выходу резервируемого блока, второй и третий входывторого элемента И в каждом канале поаключены к еанничным выходам первыхтриггеров двух друтих каналов, а выходытретьих элементов И всех каналов черезэлемент ИЛИ соединены со вторым сигнвФ ным входом переключающего элемента,нулевые входы всех триггеров устройстваподключены к выходу четвертого аемента И, подключенного к выкоаам резервируемых блоксэ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 413484, кл. ( 06 Р 11/00, 1971,2, Авторское свидетельство СССР М 318919, кл. 6 05 В 23/00, 1968прото пса).Составитель В. Максимоведактор Н. Пушненкова Техред. И. Гайду Корректор М. Ко иаал ППП фПатен, г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 2582/64 аНИИПИ Государс по делам 113035, Москва, Тираж 732 твеюного коми изобретений и Ж 35, Рау тета откр щская н ПодписноСРйд. 4/5