Резервированное устройство для управления переключением модулей системы

Союз СоввтскиСоциалистйцескихРеспублик ополнительное к авт. свил-вуЙ (5 Ц М, КлЬ 06 Р 9/00 Н 08 К 10/ОО 22) Заявлено,76 (21)2361582 У 1 Е 24 вием заявки М рнсо ГесуарствввФ ввеит СССР в двам еаб я етхВянхРитм ень 2 иковано 15. 07. 79.6 юлле опубликования описани 18 07 791ретение относится к области вычистехники и может быть исполь-системах, построенных с примездельного резерв ования замера иршепнем.Известны резервированные устройства, содержашие устройства управления резервом, Эти устройства предназначены для отключения отказавшего блока и замещения его исправным. Они содержат основной и резервные блоки, общий блок управления, 1 п соединенный с основным и резервным блоками, блок коррекции. В укаэанных устройствах производится перекпючение на резервный блок при отказе основного, либо из двух синхронно работающих отключается тот, в котором обнаружена неисп-равность, При переключении входные и выходные каналы неисправного блока блокируются н открываются входные н выходные каналы исправного блока 1 и 23.Обшим недостатком этих устройств является то, что отказ блока управления или блока коррекции приводит к отказувсего СТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯМ МОДУЛЕЙ СИСТЕМЫ 2устройства, либо к полной утрате резервасостоящего иэ таких крупных узлов, какцифровая вычислительная машина.Наиболее близким 1 ехническим решевием к заданному изобретению являетсярезервированное устройство для управления переключением модулей системы, содержащее входной и выходной блоки инфор.мационной связи, блок сбоев н отказов,вход которого соединен с шиной сигналовнеисправности, блок контроля, блок отказа устройства, блок формирования состояний модулей, блок запрета и соединенныес пультом блок режима резервированиясистемы и блок режима резервированияустройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока сбоев и отказов 31,Это устройство управляет переключением модулей системы, например цифровыхвычислительных машин (ЦВМ), .реализуярежим нагруженного и ненагруженногорезерва. Однако данное устройство имеетнедостаточную функциональную надежность,674019 4лючений моиупей соединены соответственно с вторым н третьим выхопами блокасбоев и отказов, соответствующие входыэтих же блоков, а также второй вход блока запрета соединены спупьтом, выходблока отказа системы соединен с шинойблокировки работы системы, выход блоказапрета соепинен с вторым входом блокаисполнительных потенциалов, к выходу которого подключеня .шины управления переключением модулей, управляюший входвходного блока информационной связийвход блока контроля, и выход блока контр оля соединен с первым входом блока отказа устройства, второйвход которого подключен к шине отказа питания устройства.На чертеже приведена структурная схема резервированного устройства для управления переключением модулей системы,Устройство содержит входной 1 и выходной 2 блоки информационной связи, блокуправления 3, блок 4 переключений модулей , блок 5 формирования состоянйй модулей, блок 6 исполнительных потенциалов,блок запрета 7, блок 8 режима резервирования устройства, блок режима резервирования системы, блок 10 сбоев и отказов,блок 11 отказа системы, блок контроля12, блок 13 отказа устройства, приемные14 и выдающие 15 шины кодовой магистрали, шины 16 управления переключениеммодулей, шину 17 пуска системы послепереключения, шину 18 сигналов неисправностей, шину 19 отказов модулей системы, шину 20 блокировки работь систем, шину 21 отказа питания устройстваи пульт 22.,Устройство обеспечивает работу системы в двух режимах резервирования: ре- .жиме помодульного резервирования и режиме одновременного функционирования- основного"и резервного контуров аппаратуры.При исправном состоянии обв устройства равноправны и с любым из них,система способна выполниТь в полномобъеме функцйи, возложенные на нее,Б режиме помодульного резервированияоператор с пульта 22 через блок 8 режима резервирования устройства задает рабочий"рйжимна одном из данных устройств и режим нагруженного резервана другом. Аналогично через блок 5 формирования состоянгй модулей с пульта 22задаются первоначальные режимы резервирования по функциональным модулям си,. ,:=е,.ст ему.В устройстве рабочего режима сигналыконфигурации системы с выхода блока 5 3Так, отказ самого блока сбоев и отказовв устройстве, находяшемся в рабочем режиме, может вызвать образование неопрепеленной ситуации в режимах резерьироввния обоих ЦВМ. Например, есливследствие укаэанного отказа обе машины окажутся в рабочем режиме или внагруженном резерве, то это приводит кполному срыву работы. К таким ситуаци-ям могут приводить отказы блока конт- Ороля, который имеет связь только с бло-комсбоев и отказов резервного устройства и никак не связан с аналогичным блоком данного устройства.Сушественным недостатком этого уст-ройства является невозможность автоматк ческого переключения ЦВМ из нагруженного резерва в рабочий режим и наоборот, сцелью проверки работоспособности схемыпереключения, Такое переключение может20быть осуществимо только при наличииотказов,Целью настояшего изобретения является повышение надежности устройства,25Уквзаннвя цельдостигается тем, что вустройство введены блок переключениймодулей, блок исполнительных потенциалов,блок отказа системы и блок управленияпервый вход которого соединен с выходом30входного блока информационной связи, первый выход - с управляющим входом выходного блока информационной связи, второй выход- с шиной пуска системы пос-ле переключения и третий выход - с пер 35вым входом блока переключений модулей,вторым входом блока режима резервированиясистемы и третьим входом блокарежима резервирования устройства, четвертый и пятый входы которого соединейы40соответственно с выходами блоков отказаданного и резервногоустройства, первыйвход блоке формирования состояййй моду- "лей также соединен с выходом блока отказа устройства, второй вход - с выходом45блока переключений модулей, третий входс вторым входом того же блока и шинойотказов модулей системы, четвертый входс пультом, пятый и шестой входы - соответственно с выходами блоков режима ре 50эервирования устройства и системы, в егопервый и второй выходы соединены соот ветственносо вторым входом блока управления и первым входом блока исполнитель-ных потенциалов, к которому подключены55первый вход блока запрета и информационный вход выходного блока информаииовной связи, причем первый вход блока отказа системы и третий вход блока перекпоступаот на вход блока 6 исполнительныхпотенциалов, информационный вход выходного блока 2 информационной связи и первый вход блока запрета 7. Блок 6 вырабатывает рабочие потенциалы конфигурации системы, которые через шины 16 подаются на коммутационные устройства( на чертеже не показаны), реализующиеинформационные связи модулей системы,Соответственно данные потенциалы в этихустройствах управляют блокировкой - раэблокировкой информационных связей, образуя в соответствии с режимами резервйрования модулей конфигурацию системы,При атом в резервном устройстве блок5 формирования состояний модулей такжевырабатымет полный набор сигналов конфигурации, который в части режимов резервирования функциональных модулей полностью идентичны сигналам, выработанным ов рабочем устройстве, а в части режимоврезервиромния самих данных устройств"противофазны". Такая разница, выявляемая блоком запрета 7, запрещает выдачурабочих потенциалов конфигурации из бло 25ка 6 на шины 16.При работе системы оба устройстваявляются программно-управляемыми, Приемпрограммной информации в устройствеосуществляется через входной блок 1 ин 30формационной связи, один вход которогоподключен к приемным шинам 14 кодовоймагистрали. Причем ата информация пропускается сразу в оба устройства, чтообеспечивается подачей с выхода блока 6 35на управляющий вход входного блока 1 информационной связи потенциала, формируемого по принципу "рабочий или резервный".Информация о конфигурации системыможет быть получена путем программного опроса выходного блока 2 информационной связи, который постоянно храниттекущее значение конфигурации системы,45Хотя опрос блока 2 происходит в обоихустройствах, выдача информации с его выхода на выдающие шины 15 кодовой магистрали раэрешаетси только иэ устройстварабочего режима. В резервном устройстве50такая выдача блокируется сигналом конфигурации самого устройства, который присутствует на одном из информационныхвходов блока 2,При модульном резервировании перек-.вмпючение модулей происходит по программным командам, по сигналам отказа измодулей и по сигналам, вырабатымемымблоком 10 сбоев и отказов . 6Команды программных пере клюЧенийчерез блок 1 поступают на вход блока управления 3, который формирует управляюшие сигналы на соответс твующих входахблока 4 переключений модулей. В зависимостиот кода команды блок 4 производит изменение исходного состояния навходе блока 5 л, как следствие, на выходе блока 6 исполнительных потенциалов,что производит замещение заданных в команде модулей их резервом.Любое изменение вформирувании сигналов блоком 5 передается с его второговыхода на вход блока управления 3, который с небольшой задержкой вырабатываетсигнал на шину 17 пуска системы после переключения, что возобновляет функционирование системы.Аналогичным образом осушествляетсяпрограммное переключение данных устройств, при атом в блок управления 3 задается команда, по которой вырабатывается сигнал на вход блока 8 режима ререзервирования устройства,Переключение модулей системы по сигналам, поступающим по шинам 19 отказов, осуществляется следующим образом.Любой из атих сигналов поступает на входы блока 4 переключений модулей и блока 5 формирования состояний модулей вобоих устройствах, полностью блокируявыработку потенциалов конфигурации вчасти откаэываемого модуля, .Сигнал отказа, поступивший из рабочего модуля,переключает его в отказавшее состояние,а в соответствующий ему модуль нагруженного реэерм - в рабочий режим. Сигнал отказа, поступивший из резервногомодуля, переключает егов отказавшее состояние, Аналогичный режим переключения имеет место по самому устройству,где шиной отказов является выход блока13 отказа устройстм. Сигнал с выходаэтого блока всегдасбрасывает блок 8режима резервирования данного устройства, блокирует прохождение сигналов черезблок 5 и переводит в рабочее состояниеблок 8 режима резервирования другогоустройства.Если в системе возникает отказ, который блокирует действие восствнавлимюшихпрограмм, то "сигналы о невозможности ихвыполнения поступают по шине 18 сигналов неисправностей нв вход блока 10сбоев и отказов одновременно в обв устройства. Блок 10 сбоев и отказов прбсчитывает фиксированное количество сигналов, после чего вырабатымет первый7401:1 переключающий сигнал, поступающий нв пает по шине 21, При этом в устройствевход блока 4 переключений модулей. Ес- производятся те же действия, что и прн срабатывании блока контроля 12 пи в новой конфигурации программные средства опять оказываются неработоспо-. Режим одновременной работы формнрусобными, то на вход блока 10 сбоев и 5 ется блоком 9 режима резервированнойотказов вновь поступают сигналы неисп-системы, управление которым осушествляравности. При этом блок 10 пере.ключает ется с пульта 22 и программно, Приследующий модуль и восстанавливает преж- включении режима с пульта 22 в оба устный режим резервирования у ранее перек- ройстм нв блок 9 режима резервированиялюченного модуля. Так продолжается до 1 системы подается сигнал, который вклк 1 Отех пор, пока не будет образована рабо- чает данный блок. При программном уптоспособная конфигурация модулей. Анало- рввлении такое включение осуществляетсягичным переключением охвачено и самопо команде, поступающей на входной блокданное устройство. 1 информационной связи по приемным щиЕсли ни одна из конфигураций модулей нам 14 кодовой магистрали. Сигнал с15не обеспечивает работу системы, то сиг- выхода блока 9 режима резервиромниянап перебора с выхода блока 10 сбоев и системы поступает на вход блока 5 форотказов поступает на вход блока 11 от- мнрования состояний модулей, где незавиказа системы, который выдает на шину 20 симо от сигналов, вырабатываемых блокомсигнал, полностью блокирующий работу си- о 4 переключений модулей, производит выстемы. Другой вход блока 11 отказа си- работку сигналов рабочего режима как постемы, связанный с переключателем пуль- рабочим, так и по резервным модулям. Одта 22, исключает срабатывание блока 11 новременно вырабатывается потенциал,в случаях, когда на данном устройстве 1 блокирующий в устройстмх коммутациипроводятся ремонтные работы информационные цепи между контуром О- В устройстве рабочего режима осушест- паратуры, образованным нз рабочих модувляется контроль выработанных исполни- лей, и контуром аппаратуры, образованнЫмтельных иотейциапов, для чего соответст- ыз резервньи мсдулей. Аналогичное измевуюййе Сигналы с выхода блока 6 посту- нение потенциалов происходит н в частидают на вход блока контроля 12. При зап- самихустройств, в результате чеЗОрешенной комбинации потенциалов аког- ны 16 выдаются сигналы как с рабочего,дв оба одноименных модуля оказываются так и с резервного устройства, Возвратпибов рабочем состоянии, либо в резерве) в режим модульного резервирования твк,бпок контроля 12 вырабать 1 вает сигналже может быть осуществлен как по сиг. ъшибки, который с его выходапоступает З 5 налу с пульта 22, твк и по программына вход блока 13 отказа устройСтва, вкпю- команде,чая его. Сигнал с выхода блока 13 сбра- Предлагаемое устройство обладает ря-,сывает блок 8 режима резервирования " дом технических преимушеств, основнымданного устройства и переводит в Рабочий из которых является повышение функйоежим блок 8 режима резервирования ре- нальной 11 адежности резервированных си,зервного устройстм. При этом в Моих стем. В частности, обеспечивая автоматыустройствах протнвофвзно изменяется со- ческое резервирование функциональныхемы оно Реализует. собстстояние сигнала нв входе блока запрета 7, устройств системы, Рсвязанно сином с выходом блока 5. В резуль- венное автоматическоерезервиромние.45лятате этого в устро с в,й т е ранее нвходив- При этом выход из строя любого модушемся в рабочем режиме, на вход блока в том числе и одного из данных уст 7 поступает запрешаюший сигнал, что бло- ройств, не приводит к срыву функционикирует работу его блока 6 исполнительных . рования системы.потенциалов, и соответственно, выдачу Важным преимушеством цредлагвемопотенциаповконфигурации нв шины 16. Вго устройстм являРется то что пои отказерезервном устройстве на вход блока 7 блока сбоеви отказов, когда он.начн поступвег разрешающий сигнал, который . ивет вырабатывать ложные сигналы, ваэблокирует выдачу нв шины 16 потен- устройстве пстве полностью исключены неопрераэциалов с выхода его блока 6 исполнитель-деп уппенные или тупиковые ситуации. Это.достигается последовательным перебоных потенциалов,- Блок 13 отказа устройства срабатывает ром модулей, производимым до тех пор,также при неисправности питания устрой- пок у р , оа ст ойство, содеожашее отказавшийблок сбоев и отказов, будет автоматычестм, Сигнал неисправности питания посту674019 0ски исключено из конфигурации с заменой его резервным устройством,Из других преимушеств данного устройства следует отметить полную функциональную развязку блоков и схем основного и резервного устройстм, а тайненаличие режима одновременной работыцелых контуров аппаратуры систем (присохранении в системе раздельного резервирования), что существенно попышает ремонтопригодность систем.,/ Резервированное устройство для управления переключением модулей системы, содержашее входной и выходной блоки. информационной связи, блок сбоев и отказов, вход которого соединен с шиной сигналов 1 йеиолравьости, блок контроля, блок отказа устройства, блок формировании состояний модулей, блок запрета и соединенные с пультом блок режима резервирования системы и блок режима реэервиромния устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока сбоев н отказов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введ.ны блок переключений модулей, блок исполнительных потенциалов, блок отказа системы и блок управления, первый вход которого соединен с выходом входного блока информационной связи, первый выход - с управляющим входом выходного блока информационной связи, второй выход - с шиной пуска системы после переключения и третий выход - с первым входом блока переключений модулей, вторым входом блока режима реэер вирования системы и третьим входом блока режима резервирования устройстм, четвертый ипятый входы которого соедиФормула изобретения 10лены соответственно с выходами блоковотказа данного и резервного устройства,первый вход блока формирования состояний модулей также соединен с выходомблока отказа устройства, второй вход - свыходом блока переключений модулей,третий вход - со вторым входом того жеблока и шиной отказов модулей системы,четвертый вход - с пультом, пятый и ше 10,стой входы - соответственно с выходамиблоков режима резервирования устройства и системы, а его первый и второй выходы соединены соответственно со вторымвходом блока управления и первым входомблока исполнительных потенциалов, к которому также подключены первый входблока запрете и информационный вход выходного блока информационной связи,причем первый вход блока отказа системы н третий входблока переключениймодулей соединенысоответственно совторым и третьим выходами блокв сбоеви отказов, соответствующие входы этихже блоков, а также второй вход блока эап.25рета соединены с пультом, вйход блокаотказа системы" соединен с шиной блокировки работы системы, выход блока запрета соединен со вторым входом блока. исполнительных потенциалов, к выходукоторого подключены шины управпенияпереключением модулей,управляющий входвходного блока информационной связи ивход блока контроля, и выход блока контролясоедииен с первым входом блока отЗ 5 каза устройства, второй вход которогоподключен к шине отказа питания устройства.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство357694,кл. Б 05 К 10/00, 1972.2. Авторское свидетельство 381074,кл. О 06 Р 9/00, 1973.3, Авторское свидетельство М 214202,кл, 6 О 6 Р 4/00, 1966,674019 Составитель В, Максимовактор Н. Лобач Техред Э. Чужик , Коррект Билак лиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 79/48 Тираж 779ЦНИИПИ Государственного комнно делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж, Раушска Подписноеета СССРтийнаб., д. 4/5