Устройство для мажоритарного выбора асинхронных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Я 01221771 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Цель изобретения . - повышение надежности и упрощение устройства за счет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновении сбоев в отключенном блокеУстройство содержит резервируемые блоки, первые и вторые триггеры, элементы совпадения переключатели, мажоритарные элементы и элементы задержки, Цель изобретения достигается за счет того, что при одиночном отказе на входах мажоритарных элементов присутствует комбинация: "1", "0", импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков; если отсутствие входного импульса вызвано самоустраняющимся отказом (сбоем) . Е а последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановление работы устрой ства по принципу голосования два из трех". 2 ил 1 табл.С ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРН 622210, кл. С 06 Р 11/00, 1977,Авторское свидетельство СССР11 1001478, кл. Н 05 К 10/00, 1982.Пакулов Н.И. и др. Мажоритарныйпринцип построения надежных узлови устройств ЦВМ,М: Советское радио,1975, с. 152, рис. 3.2.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГОВЫБОРА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к областивычислительной и импульсной техникии может быть использовано при построении резервированных систем с асинхронным поступлением входных сигналов. р фН 05 К 10/00, С 06 Р 11/18Изобретение относится к вычислитеЛьной и импульсной технике и можетбыть использовано при построении резервированных систем с асинхроннымпоступлением входных сигналов.Цель изобретения в .повышение надежности и упрощение устройства засчет восстановления исходного принципа мажорирования при исчезновениисбоев в отключенном блоке.На фиг, .1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - временнаядиаграмма работы устройства.Устройство состоит из каналов 1-3ы содержит резервируемые блоки 4-6,первые триггеры 7-9, вторые триггеры10-12, элементы 13-15 совпадения, переключатели 16-18, мажоритарные элементы 19-21, элементы 22-24 задержкии выходные шины 25-27,Принудительная установка в состояние логической "1" триггера 7(8, 9)происходит при воздействии на егоустановочный вход уровня логической"1", а триггера 10(11,12) - привоздействии на его установочный входуровня логического "0", Переключениев состояние "0" триггера 7(8, 9)осуществляется с приходом на еговход синхронизации фронта импульса,а триггера 10(11, 12) - с приходомспада импульса.На фиг, 1 у переключателей 16-18выделены верхние три входа - информационные, и нижние три входа - управляющие, Переключатель реализуетследующие логические функции: д,= а, г, гэ Ъ дг аг, г г,; д = аэ г гггде, д дг, дэ, - сигналы на выходахпереключателя 16(17, 18); а а , асигналы с выходов резервируемых бло"ков 4-6; г г , гэ - сигнал с выходов элементов 13-15 совпадения. Переключатели 16-18 могут быть реализованы на элементах И-НЕ,ИЛИ-НЕ, а также на коммутационных элементах,На фиг, 2 приняты следующие обозначения: а - сигналы на выходах резервируемых блоков 4"6; б - сигналы на выходах триггеров 7-9; в - сигналы на выходах триггеров 10-12; г - сигналы на выходах элементов 13"15 совпадения, д - сигналы на выходах переключателей 16-18 (входах мажоритарных 19-21), л - сигналы на выходах элементов 22-24 задержки, к сигналы на выходах мажоритарных элементов 19"21.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующимобразом,Рассмотрим случай, когда все резервируемые блоки 4-6 исправны, т,е.на выходах формируются прямоугольные импульсы длительностью о.с периодом Т. Сигналы в разных каналах могут быть сдвинуты относительно другдруга на величину адьо (фиг, 2 а),При включении устройства на выходах резервируемых блоков 4-6 устанавливается уровень "0", который,.воздействуя на установочные входытриггеров 10-12, устанавливает их всостояние "1" (фиг. 2 б). При формировании импульса на выходах блоков4-6 присутствует уровень "1", который устанавливает в состояние "1"триггеры 7-9 (фиг, 2 в). Сигналы логической "1" с триггера 7(8, 9) итриггера 10(11,12) поступают на входы элемента 13 совпадения (14, 15)и на его выходе также появляетсяуровень "1".Таким образом, на управляющихвходах переключателей 16-18 присутствует комбинация сигналов "111",которая не влияет на прохождение импульсов, поступающих на информационные входы переключателей 16-18 с выходов резервируемых блоков 4-6 навходы мажоритарных элементов 19-21.. Мажоритарные элементы 19(20, 21) осуществляют выборку входных сигналов по принципу "2 из 3". Сформированные импульсы поступают на выходные шины 25(26, 27) устройства и на входы элементов 22(23, 24) задержки, которые обеспечивают задержку импульсов на величину ь , удовлетворяющую услоВию 4 ьбэр 16 Ь(Сигнал с выхода элемента 22(23,24) задержки поступает на синхронизирующие входы триггеров 7(8, 9) и 10(11, 12), но переключения указанных триггеров не происходит, так как на установочных входах обоих триггеров присутствуют сигналы принудительной установки. Так как состояние триггеров не меняется, то сохраняется уровень "1" и на выходе элементов 13(14, 15) совпадения, который сигнализирует об отсуствии неисправности в канале.Рассмотрим случай, когда в одном из резервируемых блоков, например в блоке 5, произошел отказ, т.е. на выходах этого блока импульсы отсутствуют. Первый импульс, появившийся1221771 1 1 1" Импульс ный сиг Имп с- Импульсг- ный сигнал с 4 блока 5 нал сблока 6 нал к"1,0 1" после отказа блока 5 на выходах блоков 6 и 7, пройдя через переключатель 17, мажоритарный элемент 20, элемент 23 задержки поступает на синхронизирующие входы триггеров 8 и 11 и устанавливает один из триггеров в состояние "0", Причем, если на прямом выходе неисправного блока 5 пос,тоянно присутствует логический "0", то в состояние "0" перебрасывается триггер 8, а если присутствует "1", то в состояние "0" перебрасывается триггер 11.Таким образом, в отказавшем канале на одном из входов элемента 14 совпадения устанавливается уровень логического "0", на выходе элемента 14 совпадения также появляется нулевой уровень, сигнализирующий о наличии ошибки в данном канале (фиг.2) . При этом на управляющих входах переключателей 16-18 присутствует комбинация логических сигналов "101". В соответствии с ней происходит установка: уровня "0" - на выходах соответствующих отказавшему (второму) каналу, уровня "1" - на выходах, соответствующих исправному каналу. На выходы переключателей 16-18, соответствующие исправному первому каналу проходят импульсы с выхода резервируемого блока 4. В таблице указаны комбинации сигналов на управляющих входах переключателей 16-18 и соответствующие им сигналы на их выходах. При отказе одного канала на входах мажоритарных элементов 19-21 присутствует комбинация " 1",."0", импульсный сигнал с одного из исправных резервируемых блоков. Тем самым устройство переходит на режим работы с оцним. каналом, что повышает надежность его функционирования после первого отказа,В случае, если отсуствие импульсана выходе резерйируемого блока 5 вызвано сбоем (самоустраняющимся отказом) и последующие импульсы формируются нормально, то происходит автоматическое восстановление работыустройства по принципу голосованияс выборкой 2" из 3" (см. фиг. 2)Предлагаемое устройство характе-О ризуется высокой достоверностью конт,роля при асинхронности еигналов свыходов резервируемых блоков как привозникновении отказа, так и в случаесбоя при отказе одного из резервных 15 каналов устройство прбизводит перестройку на работу с одним исправнымблоком, что обеспечивает его высокуюнадежность. Формула изобретения 20Устройство для мажоритарного вы"бора асинхронных сигналов содержащее в каждом из каналов резервируемый блок, переключатель и мажоритарный элемент, выход которого соединен с выходом данного канала, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения и упрощения устройства, в каждый канал введены элемент эадерж" ки, элемент совпадения и первый и второй триггеры, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента совпадения, установочные входы триггеров подключены к выходу резервируемого блока, а синхронизи рующие входы - к выходу элемента задержки, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, входы последнего подключены к выхоДам переключателя данного канала, причем 4 О информационные входы переключателейво всех каналах соединены с выходами всех резервируемых блоков, а управляют щие входы - с выходами элементов сов падения всех каналов,:Продолжение таблицы ффО 1 1 ф 1Импульс- "О"ный сигнал сблока 5 Импульсный сигнал сблока 61221771 г,Составитель В, Максиарда Техред Л.Олейник нц Корректор А. Фе актор е о и д. 4/5 я на Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проек 4 аказ 1621/60 ВНИИПИ Гос по дел 113035, МосквРаж 765рственногоизобретенийЖ, Раушс Под писета СССРкрытий