Резервированное устройство
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Сов з СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 928685(53)М. Кл. Н 05 К 10/00 С 06 Г 11/00 Ьвудврстмнный квннтвт СССР вв денни нзвбретеннй н втхрытнй) Заявнтел 54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОИСТ я к автомаехнике. Изобретение отно ра льнои е и вычис Известно трехканальное резервиро ванное устройство, содержащее блоки контроля резервных блоков каждого канала, элементы И, ИЛИ, инверторы и мажоритарный элемент, причем вы" ходы блоков контроля каждого канала соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И каж" дого из каналов и через инвертор с первыми входами вторых элементов И каждого из каналов, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих резервных блоков, а выходы первого и второго элементов И каждого из каналов подключены через соответствующие элементы ИЛИ сигналов к соответствующим входам мажоритарного элемента и ко вторым входам первых: элементов И соседнего канала непосредственно или соответственно через схемы согласования,трансформаторные гальванические 3вязки и формирователи импульсов 113Недостатком известного устройства является то, что система егореконфигурации построена таким образом, что при отказе одного и (илидвух резервных блоков появляетсядополнительная задержка распространения сигналов резервных блоков навыход устройства, что в быстродействующих устройствах недопустимо.Другим недостатком устройства являтеся то, что оно не парирует отказы трех резервируемых блоков.Известна также троированная мо 1 вдульная избыточная система, содержащая не менее четырех мажоритарныхорганов и логических модулей схемуреконфигурации, три,сравнивающих 20устройства, логическое решающее уст"ройство, регистры состояний и генератор синхроимпульсов. При этом выходы мажоритарных органов соединены50 55 ходы которых соединены со входамисхемы реконфигурации, выходы схемыреконфигурации соединены со входами сравнивающих устройств и входами мажоритарных органов последующихлогических модулей, выходы сравнивающих устройств соединены с первыми входами логического решающегоустройства, со вторыми входами,которого соединены первые выходы регистров состояний, с третьим входом соединен выход генератора синхроимпульсов, а выход логическогорешающего устройства соединен совходом регистров состояний, второйвыход которых соединен со входомсхемы реконфигурации 1 21.Недостаток данного устройствасостоит в использовании для изменения структуры сложного оборудования, в частности большого количества (не менее 4 к 3=12) многовходовых элементов1 - 1-11-16 имноговходового элемента ИЛИ 1-1в структуре схемы реконфигурации,Другим недостатком устройства является то, что оно не парирует отквви, двух и ( или) трех логииеских.модулей.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяадаптивное устройство, содержащеев каждом из четырех каналов резервируемый блок, блок подключения резерва, основной управляемый переклю.чатель и восстанавливающий орган,причем выход резервируемого блокав каждом канале соединен с первыминформационным входом основного управляемого переключателя и с первыминформационным входом блока подключения резерва, прямой выход которого соединен с первым управляющимвходом упомянутого переключателя,а выход восстанавливающего органав каждом канале соединен со входомустановки в "0" резервируемого блока в данном канале, кроме того оносодержит в каждом из Мканаловдополнительный управляемый переключатель 1 3,Недостаток этого устройства состоит в использовании для изменения структуры сложного оборудования, в частности дополнительных управляемых переключателей в каждом канале, а также блока подключения резерва и основного управляемого переклюца 5 1 О 15 20 25 ЗО 55 40 45 теля в канале. Недостатком устройства также является в случае возникновения отказов резервируемыхблоков дополнительная задержкараспространения сигналов резервируемых блоков на выход устройства, чтов быстродействующих устройствах недопустимо,Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия.Поставленная цель достигаетсятем, что в резервированное устройство, сдержащее в каждом из трехканалов основной резервированныйблок, блок подключения резерва, переключатель каналов и восстанавливающий орган, выход которого подключен к входу основного резервируемого блока своего канала, выход которого соединен с первым информационным входом переключателя своего канала, с первым и вторым управляющимвходами которого соединены соответственно инверсный и прямой выходыблока подключения резерва своегоканала, а выходы переключателя каждого канала соединены с информационным входом блока подключения резерва и с одним иэ входов каждого восстанавливающего органа, введены дополнительный резервируемый блок,причем выход одного из восстанавливающих органов соединен дополнительно с входом дополнительного резервируемого блока, выход которого соединен с вторым информационным входомодного из переключателей каналов,вторые информационные входы соответствующих остальных переключателейканалов соединены с выходами двухосновных резервируемых блоков, аконтрольные выходы блока подключения резерва каждого канала соединены с контрольными входами блоковподключения резерва остальных каналов. На фиг,1 изображена функциональная схема предложенного резервируемого устройства; на фиг.2 - выполнение блока подключения резерва,Устройство содержит в каждом из трех каналов основной резервируемый блок 1 - 3 и общий для всех каналов дополнительный резервируемый блок 4, Кроме того, оно содержит в каждом иэ каналов блок подключения резерва 5 (6 и 7), восстанавливающий орган 830 Логика работы схемы установки 1/ блоков 5 - 7 может быть реализована аппаратно или аппаратно-программно и иллюстрируется таблицей, где показаны три возможных варианта работы схемы 17 установки; вариант 1 с реконфигурацией после отказа одного резервируемого блока;вариант П с реконфигурацией после отказа двух резервируемых блоков; вариант О с обеспечением минимальной выходной нагрузки резервируемых блоков,Каждая цифра трехзначного кода в колонках таблицы, соответствующих вариантов 1 - Ш, означает состояние триггера соответствующего блока 5 (6 и 7) подключения резерва, При 5 9269 и 10) и переключатель 11 (12 и 13)каналов, Переключатель 11 (12 и 13)каналов содержит магистральные элементы 14 й 15. К информационным вхо,дам магистральных. элементов 14 и 15присоединены соответственно первыйи второй информационные входы переключателя 11, к управляющим входамсоответственно первый и второй управляющие входы переключателя 11,Объединенный по ИЛИ выход магистральных элементов 14 и 15 является выходом переключателя 11, Магистральные элементы 14 и 15 представляютсобой ключи, пропускающие информацию на выход при наличии сигнала наих управляющем входе. Выход переключателя 11 (12 и 13) соединен с информационными входами блока подключения резерва 5 (6 и 7), инверсныйвыход которого соединен с первым управляющим входом переключателя 1112 и 13) каналов, а прямой выходс его вторым управляющим входом.Контрольный выход блока подключениярезерва 5 соединен с контрольнымивходами блоков подключения резерва 6 и 7, а их контрольные выходысоединены с соответствующими контрольными входами смежных блоковподключения резерва, Выходы каждого переключателя 11 - 13 каналов сое динены также с каждым входом восстанавливающих органов 8 - 10. Выходы восстанавливающих органов 8 и з 5 9 соединены соответственно с входами основных резервируемых блоков 1 и 2, а выход восстанавливающего органа 10 соединен со входом основного резервируемого блока 3 и входом до полнительного резервируемого блокаВыходы основных резервируемых блоков 2 и 3 соединены с первыми и вторыми информационными входами переключателей 12, 11 и 13, 12 кана лов соответственно. Выход основного резервируемого блока 1 соединен только с первым информационным входом переключателя 11 каналов, а выход дополнительногО резервируемого бло О ка 4 соединен только со вторым информационным входом переключателя 13 каналов.Восстанавливающий орган 8 (9 и 10) представляет собой, например, мажо 55 ритарный элемент и содержит, например, три вдухвхсдовых элемента И, ко входам которых попарно подключены входы восстанавливающего органаи элемент ИЛИ, ко входам которогоподключены выходы элементов И авыход элемента ИЛИ подключен к выходу восстанавливающего органа 8(9 и 10).Блок 5 (6 и 7) (фиг,2) можетбыть выполнен, например, в видесхемы контроля 16, схемы установки17 и триггера 18, причем вход схемыконтроля 16 соединен с информационным входом блока 5 (6 и 7), а выход контроля 16 соединен с первымвходом схемы установки 17 и с контрольным выходом блока 5 (6 и 7),со вторым и третьим входами схемыустановки 17 соединены контрольныевходы блока 5 (6 и 7), а выход схемы установки 17 соединен с установочными входами триггера 18, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно с инверсным ипрямым выходом блока 5, (6 и 7),Схема контроля 16 осуществляетконтроль функционирования резервируемого модуля, например с использованием контрольных разрядов совместно с информационными разрядами, составляющих выходной код резервируемого блока ( на фиг,1 и 2 показан одиниз выходных разрядов). При этом может быть использован побайтовыйконтроль по щод 2, в котором четные байты контролируются на четность,а нечетные - на нечетность. В этомслучае обнаруживаются как константные отказы типа "ложная 1", так иконстантные отказы типа "ложный 0",возникающие одновременно на всехвыходах блоков 1 (2 - 4), включаяи контрольные выходы, 928685 8,этом "0" соответствует низкому потенциалу на прямом выходе триггераи высокому потенциалу на инверсномвыходе триггера, а"1" соответствует высокому потенциалу на прямом вцходе триггера и низкому потенциалуна инверсном выходе триггера, Дробь100/100 в колонке варианта Ю означает возможность установки для соответствующей ситуации варианта 17,кода "100" или "110", т.е. эта дробьможет читаться как н 100" или "110 ныУстройство работает следующим образом.Устройство передает и обрабатывает параллельные коды. Выходной кодкаждого резервируемого блока составляет информационные разряды совместно с контрольными разрядами (нафиг,1 и 2 показан один из выходныхразрядов). Выходами устройства являются выходы восстанавливающий органов 8 - 10,В исходном состоянии при исправных резервируемых блоках 1 - 4 (первая строка таблицы) блоки 5 - 7 находятся в начальном состоянии, Кодсостояния блоков 5 - 7 - "000".При этом на их прямцх выходах низкие (нулевые) потенциалы, а на инверсных выходах высокие (единичные)потенциалы, разрешающие срабатцваниемагистральных элементов 14 переключателей 11 " 13. При этом на входывосстанавливающих органов 8 - 10 ина входы блоков 5 - 7 поступают выходные блоки резервируемых блоков1 - 3, При последовательном возникновении отказов блоков 1 - 4 схемаустановки 17 устанавливает триггеры блоков 5 - 7 в соответствии скодами таблицы,Рассмотрим подробно работу устройства для варианта 1 работы схемыустановки 17.1 При отказе резервируемого блока 4 (вторая строка таблицы) состояние блоков 5 - 7 соответствует "000 ныПри обнаружении отказа одного из резервируемых блоков 1 - 3, например блока 1 (третья строка таблицы), схема установки 17 устанавливает в "1" триггер блока 5 и устанавливает в "0" триггеры блоков 6 и 7. Код состояния блоков 5 - 7 становится равным "100 ни При этом в переключателе 11 разрешается срабатыва 15 зо 25 зо 4 о ние магистрального элемента 15, а в переключателях 11 и 13 разрешается срабатывание магистральных элементов 14, На выходе переключателя 11 будет присутствовать выходной код отказавшего блока 16 а на выходах переключателей 12 и 13 будет присутствовать код исправного блока 3.Эти коды поступают на входы восстанавливающих органов 8 - 10. В описанной ситуации в результате мажоритирования код на выходах восстанавливающих органов 8 - 10 соответствует коду блока 3,Если отказали резервируемые блоки 3 и и (11-ал строка таблицы), тосхема установки 17 устанавливаеттриггеры блоков 5 - 7 в "0". Заместить отказавший блок 3 при этом неудается, так как замещающий егоблок 4 отказывает.Устройство позволяет также защититься от отказа трех резервируемых блоков 1, 3 и 4 или 1, 2 и 4Рассмотрим, например, ситуациюс отказом блоков 1 2 и 4 (последняя строка таблицы).Схема установки 17 устанавливаетв триггер блока подключения,соответствующего левому по отношению к исправному, отказавшему резервируемому блоку (триггер блока 6),Триггеры блоков 5 и 7 устанавливаются в "0", Таким образом, код состояния блоков 5 - 7 соответствует"010 на и на выход переключателя 11апоступает код неисправного блока 1,а на выходы переключателей 12 и 13 -код исправного блока 3.При реализации вариантов Й и Пработы схемы установки 17 устройство работает аналогично, Коды состояния блоков 5 - 7 формируются всоответствии с таблицей. Таким образом, упрощение устройства достигается за счет использования в каждом канале только одного переключателя максимально простого типа, Этим достоинством не обладарт известные устройства,Предлагаемые в известном устройстве варианты исключения дополнительных переключателей позволяют исправлять только одну ситуацию отказа трех резервируемых блоков в четырехканальной структуре блоков9 9286 1 - 3 каналов, тогда как предлагаемое устройство позволяет парировать две ситуации отказа трех резервируемых блоков. Этим достигается повышение надежности. Кроме того, повышение надежности достигается при упрощении устройства за счет уменьшения общего количества оборудования. Состояние триггеров блоков по вариантам1 П Я 000 000 000 000 000 000 100 000 010 011 000 00 001 000 011 010 010 101 100 100 001 001 001 100/110 000 100 010 ОО 000 000 000 000 100 100 100 010 010 010 формула изобретения ключателя своевого канала, с первыми вторым управляющими входами которого соединены соответственно инверсный и прямой выходы блока подключения резерва своего канала, а выходыпереключателя каждого канала соединены с информационным входом блокаподключения резерва и с одним из вхо.дов каждого восстанавливающего органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем,,что, с целью упрощения устройства Сочетание отказов,резервируемых блоков Резервированное устройство, содержащее в каждом из трех каналов основной резервированный блок, блок подключения резерва, переключатель каналов и восстанавливающий брган, выход которого подключен к входу основного резервируемого блока своего канала, выход которого соединен с первым информационным входом пере" 8510Повышение быстродействия устройства достигается за счет того, чтопри отказе одного, двух, трех резервируемых блоков не происходит дополнительная задержка распространения выходных сигналов, что имеет решающее значение для быстродействующих устройств, работающих в реальном масштабе времени.12 928685 2,ИИПИ Заказ 3288/78Тираж 856 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Чповышения его быстродействия, оносодержит дополнительный резервируемый блок, причем выход одного извосстанавливающих органов соединенс входом дополнительного резервируемого блока, выход которого соединенс вторым информационным входом одного из переключателей каналов, а вторые информационные входы соответствующих остальных переключателей каналов соединены с выходами двух основных резервируемых блоков, а контрольные выходы блока подключения резерва каждого канала соединены сконтрольными входами блоков подключения резерва остальных каналов5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свиаетельство СССРМ 163972, кл . С 01 Г 11/00 19722, Патент США И 3665173,1 о кл. 235-153, опублик. 1972.3. Авторское свидетельство СССРИ 550638, кл. 6 06 Г 11/00 1977 (прбтотип),
СмотретьЗаявка
2948151, 07.04.1980
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-7160
ПЛЯСОВ ОЛЕГ ИГОРЕВИЧ, ТАРУСИН АЛЕКСЕЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 11/20
Метки: резервированное
Опубликовано: 15.05.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-928685-rezervirovannoe-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Резервированное устройство</a>
Предыдущий патент: Устройство экранирования радиоэлектронной аппаратуры
Следующий патент: Питатель для радиодеталей с осевыми выводами
Случайный патент: Двухканальный аналого-цифровой преобразователь