Устройство для управления режимом обмена мажоритарно резервированной системы

(9) (3) 2 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТИУ ОПИСАН К АВТОРСКОМ ский и(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯРЕЖИМОМ ОБМЕНА МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ, содержащее управляемый мажоритарный блок, информа-.ционные входы .которого соединены с.четырьмя выходами резервируемыхканалов, группу счетчиков сбоев,входы которых соединены с выходамисигналов ошибок управляемого мажори-.тарного блока и входами запоминающего элемента соответственно, элементИ, первый вход которого соединен синформационным выходом управляемогомажоритарного блока, а также формио Н 05 К О/00 С 06 Г 11/18 рователь стимулирующих воздействий, первый вход которого соединен с выходом суммарного сигнала ошибок управляемого мажоритарного блока, второй вход- с входом синхроимпульсов резервируемых каналов, первым .входом элемента ИЛИ и вторым входом элемента И, выходы - с вторым входом элемента ИЛИ и с входами резервируемых каналов соответственно, выход элемента И соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, сннхронизирующие входы группы счетчиков сбоев соединены с входом сийхроимпульсов резер.вируемых каналов, установочные входы группы счетчиков сбоев являются установочными входами устройства, входы запоминающего элемента соединены соответственно с выходами группы счетчиков сбоев и с вторым входом элемента ИЛИ, а выходы - с управляющими входами управляемого мажоритарного блока..1Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для управления режимом обмена между отдельными каналамй резервиро- ванных систем, в частности для автоматизации научных исследований, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами в микроэлектронике.Цель изобретения - повышение надеж 40 ности устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства; на Фиг. 2 - схема формирователя стимулирующих воздействий; на фиг. 3 - схема управляемого мажоритар-,1 ноГо блока.Устройство содержит (см. Фиг. 1) резервируемые каналы 11-.1 с входами 2 -2 Формирователь 3 стимулирующих воздействий, синхровход 4 .резерви" рр руемых каналов, .элемент ИЛИ 5, управляемый мажоритарный блок 6, группу счетчиков 7 -7 сбоев, имеющих установочные входы 8-8 з, запоминающий элемент 9 и элемент И 10 с выходом 11,25Формирователь 3 содержит (см. фиг, 2) триггер 12 с входом 13, одно- вибратор 14, выход которого соединен с входами 15 -15 элементов И;НЕ 16 -16 с открытым коллектором, генератор 17, элемент НЕ 18, выход которого соединен с входамн 19-19+ элементов И-НЕ 1 б -16 , вход .й 20 триггера 12 и счетчик 21. Блок 6 содержит (см. Фиг. 3) коммутатор 22 с информационными 23 - 23 и .управляющими 23 -23. входаья и выходами 24,-24, дешифратор 25 с синхровходом 26 и восьмиразрядным выходом 271-278элементы И 281-28 з, ц 29 ф выходы 30-ЗОз элементов И 28- 28 , выход 31 и элемент И 32.Принцип работы блока, 6 следующий.На выходах 30.,-30 з элементов И 28 -28 Формируются сигналы ошибокзРМ (где М 1,3) низкого уровня в каналах 11-.1 в соответствии. с уравнениями:Р 1:А 8 С + ЯВС; (1 Вход 31 элемента И 29 соединен с входом элемента И 10. Элемент И 32 соединен с выходами 30,-30 з элементов И 28 -28 и Формирует, на выходе 13 суммарный сигнал ошибок РО низкого уровня в соответствии с уравнением;РО = Г 1 Р 2 СЭ(5)Сигналы ошибок Рм (где М = 1,3) поступают с выходов 30-30 з (фиг. 3) блока 6 на входы счетчиков 7-7 и элемента 9 Счетчики сбоев 7 -7 з имеют установочные входы 8,-8 з, по которым производится запись числа, соответствующего порогу срабатывания по данному каналу. Счетчики 7, -7 воспринимают информацию только во время действия синхронизирующего импульса. канала, в результате чего они учитывают только внешние сбои, При достижении разрешенного числа сбоев счетчик соответствующего канала Формирует сигнал низкого уровня, который поступает на соответствующий вход, элемента 9, счетчик. 71 -7 приз этом возвращается в исходное состояние. Пороги срабатывания по каналам управления могут быть различными или одинаковыми, Это.позволяет учитывать различные Факторы внешних источников йнформации. Элемент 9 представляет собой программируемое запоминающее устройство, состоящее из трех. строк и четырех столбцов. Выбор строки осуществляется в"результате формирования блоком 6 сигналов ошибок РН (где 8 = 1,3) низкого уровня, Выбор столбцов осуществляется . при поступлении сигналов низкого уровня от счетчиков 7 -7 при достижении по какому-либо каналч чпоавления заданного порога внешних сбоев, при поступлении стимулирующих воздействий, при диагностике внутреннего состоянияустройства. Выходное состояние элемента 9 описывается уравнениями:Д:р 3+ р 1 о( ) . (6)2 =АЬС АВС ГЬ = АВС + А ЬС . (з)На выходе 31 элемента И 29 формируется уровень выходного информационного сигнала блока 6 (фиг. 1) в % соответствии с уравнением;с з АЬС + АЬС + АЬС+ АЬ С Сф РЗЫ + ЕЗс, (81.Еслй уравнение, например, (6) принимает вид А=а, это означает, что канал 1функционирует, так как Р 1 = 1. При появлении сигнала ошибки Р 1 = О. уравнение (6) принимает вид Ад, Это соответствует отказу в . канале 1 и переходу на канал 1з11 59Процедура переключения каналов 1 и 1 аналогична. При возвращении какого-либо из счетчиков 7 -7 в исходэное состояние анализ сбоев и вЪявлениеотказовдля этого канала повторяются.Анализ внутренних сбоев производитсяв результате экспресс-диагностики .посредством формирователя 3, темсамым исключается замена исправныхузлов, допустивших случайный сбой. 10Внешние отказы выявляются статистически, посредством задания порогаголосования (предварительной установки допустимого числа сбоев по каналам)Такая организация позволяет не 1только различать внешние и внутренниесбои и отказы резервируемых каналов,но и эФфективно использовать этуинформацию для оптимального рас пределения резерва., 26В процессе функционирования усгройства для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной сисТемы можно выделить два режима работы работа при поступлении на входы 2-2, каналов 1 -1 информационныхсигналов; работа при поступлении навходы 2 -2 каналов 1-1 тестовыхсигналов от Формирователя 3.Рассмотрим первый режим, При . , 30исправной работе резервируемых каналов и внешних устройств суммарныйсигнал ошибки СО не Формируется,информация с выхода 31 (фиг. 3)блока 6 поступает на элемент И 10, руправляемый синхроимпульсами. Приэтом на выходе 11 элемента И 10появляется информационный сигнал.Если.по какому-либо выходу каналов1 -1 уровень выходного сигнала 46не совпадает с двумя другими, тоформируется суммарный сигнал ошибкиГО в соответствии с уравнением (5),разрешающий работу Формирователя 3Информационный сигнал .на выходе , 43элемента И 10 при этом соответствуетсостоянию большинства вьпсодов каналов .1, -1 . При повторении сбоев нцостижении порога в каком-либо изсчетчиков 7;"7, вызванного ненра- явильным функционированием внешнегоустройства, производится отключениеотказавшего внешнего устройствапутем замены резервируемого каналав соответствии с уравнениями (б), 5%(7), (8).При работе во втором режиме триг;ер 12 (Фиг, 2) находится. в положе 182 4нии Включено", разрешая по окончании синхроимпульса запуск одновибратора 14. По окончании синхроимнульса элемент И 10 блокируется и запускается формирователь 3, При этом на входы 21-2,подается комбинация из одних единиц, а на элемент ИЛИ 5 - первое воздействие от генератора 17. Второе воздействие тактирует на входах 2-2 каналов 1 - 1 комбинацию из одних нулей. По окончании .второго воздействия счетчик 21 запрещает работу генератора 17 и устанавливает триггер 12 в положение "Выключено". Если на выходах 30, -30 блока 6 во время действия стимулирующего воздействия не Формируются сигналы ошибок 1 о и ГМ, то коммутатор 22 не подключает дополнительный канал управления, Появление сигналов ошибок ГО и СМ во время действия стимулирующеговоздействия индентиФицируется устройством для управления Врежимом обмена мажоритарно-резервируемой системыкак внутренний отказ.Элемент 9 формирует команду, по которой происходит подключение дополнительного резервируемого канала управления при помощи коммутатора 22. Формирователь 3 после второго воздействия возвращается в исходное состояние, а дополнительный резервируемый канал управления занимает позицию, (номер) отключенного резервируемого канала. Следует учитывать, что режим 2 в устройстве существует только при появлении сигналов ошиббк СО и ГМ.Формирователь 3 (см, фиг,. 2) работает следующим образом.Во. время действия синхросигнала работа формирователя 3 блокируется по.входам 19 -19, элементов И-НЕ 16 "16 . Триггер 12 при подаче на установочный вход суммарного сигнала ошибок СО формирует на выходе разрешающий потенциал, поступающий на вход одновибратора 14, который запускается задним фронтом синхросигнала, поступающим через элемент НЕ 8 на вход генератора 17 и вход счетчика 21, разрешая их работу. Для запуска генератора 17 необходимо также наличие высокого уровня сигнала на управляющем входе. Первое стимулирующее воздействие тактирует комбинацию "все единицы" на входах 2 -2 второе - "все нули". Стимули.5 1рующее воздействие поступает на элемент ИЛИ 5 и счетчик 21, который после второго воздействия запрещает работу генератора 17 по входу и сбрасывает триггер 12. С этого момента формирователь 3 находится в исходном состоянии, элементы И-НЕ 16 -16 блокированы по входам 15 - 15, при этом на входах 2- 2 высокий импедансУстройство для управления режимом обмена мажоритарно-резервированной системы обладает адаптивностью к изменяющимся внешним условиям и собственному техническому .ресурсу. Оно эффективно использует резерв, гибко изменяя собственную структуру,159182 настраивается на исправно работающиевнешние устройства,исключая из сос-,тава системы некорректно работающиеисточники, информации и неисправные 5 резервируемые каналы управления.Развитая система экспресс"диагностики и внутренняя память дают возможность устройству для управлениярежимом обмена мажоритарно-резерви" 1 ф рованной системы различать сбои, атакже внешние и внутренние отказы,Это,.в конечном счете, повышает1 безотказность и бессбойность функционирования за счет улучшения орга-, 15 низации режима обмена, а не в результате использования дополнительных технических средств.