Мажоритарно-резервированное устройство

Авторы патента:

H05K10 - Способы и устройства для повышения эксплуатационной надежности электронного оборудования, например с помощью однородных резервных блоков для замены

G06F11/18 - с использованием пассивного маскирования сбоев, например с помощью расчетверения или мажоритарных решающих схем

МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТР(Я1СТВО, содержащее резервируемые счетчики, первые входы синхронизации которых подключены к первой шине синхронизации , вторые входы синхронизации - к соответствующим выходам распределителя импульсов, а разрядные вЕ гходы - к соответствующим входам мажоритарного блока, выходы которого соединены с выходами устройства, с установочными В-входами соответствуницих разрядов всех резервируемых счетчиков,с опорными входами индикатора отказов, контрольные входы которого соединены с соответствующими выходами резервируемых счетчиков, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и помехоустойчивости устройства, в него введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом индикатора отказов, второй вход - с второй шиной (Л синхронизации, а выход - с входом распределителя импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

l (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР1ЫТИЙ (2f) 3640689/24-24 (22) 06.09.83 (46) 23.01.85. Бюл. Ф 3 (72) В.А. Исаенко, А.А. Самчинский, В.И. Тафель и Б.Г. Шаров (53) 621.396(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 982187, кл. G 06 F 11/18, 1981, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2835673/24, кл. 6 06 Г 11/18, 1979 (прототип) . (54) (57) МАЖОРИТАРНО-РЕЗЕРВИРОВАННОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее резервируемые

I счетчики, первые входы синхронизации которых подключены к первой шине синхронизации, вторые входы синхрони4(51) Н 05 К 10/00 С 06 F 11/18 зации вЂ” к соответствующим выходам распределителя импульсов, а разрядные выходы вЂ” к соответствующим входам мажоритарного блока, выходы которого соединены с выходами устройства, с установочными Q --входами соответствующих разрядов всех резервируемых счетчиков, с опорными входами индикатора отказов, контрольные входы которого соединены с соответствующими выходами резервируемых счетчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпнения надежности и помехоустойчивости устройства, в него введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом индикатора Я .отказов, второй вход вЂ” с второй шиной синхронизации, а выход вЂ” с входом распределителя импульсов.

1 11363

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежных резервированных систем.

Известно резервированное устройство, содержащее резервируемые блоки, основные входы синхронизации которых

:подключены к первой шине синхронизации, а разрядные выходы вЂ” к соответствующим разрядным входам блока мажо- 10 ритарных элементов, разрядные выходы которого соединены с выходами устройства, а также с установочными входами соответствующих разрядов ecex резервируемых блоков, вспомога.тельные входы синхронизации которых связаны с второй шиной синхрониза ции (1) .

Недостатком устройства является низкая надежность и помехоустойчивость, обусловленные критичностью к сбоям на выходной шине устройства, при которых возможна установка всех резервируемых счетчиков в ложное состояние. 25

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мажоритарно-резервированное устройство, содержащее резервируемые счетчики, ЗО первые входы синхронизации которых подключены к первой шине синхронизации, а разрядные выходы счетчиков соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выходы котос рого соединены с выходами устройства и с установочными 3 -входами соответствующих разрядов всех резервируемых счетчиков. распределительимпульсов, вход которого подключен ко второй шине синхронизации, а выходы вЂ” к вторым входам синхронизации соответствующих резервируемых счетчиков f2) .

Недостаток известного устройства состоит в том„ что надежность и поме-45 хоустойчивость остаются достаточно низкими, поскольку сбои мажоритарного элемента или на выходной шине

1 устройства, длительность которого больше периода распределителя импульсов, приводит к установлению в ..

JtoaHoe состояние двух и больше резервируемых счетчиков.

Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в мажоритарно-резервирован36 2 ное устройство, содержащее резервируемые счетчики, первые входы синхронизации которых подключены к первой шине синхронизации, вторые входы синхронизации - к соответствующим выходам распределителя импульсов, а разрядные выходы вЂ” к соответствующим входам мажоритарного блока, выходы которого соединены с выходами устройства, с установочными 13

2 -входами соответствующих разрядов всех резервируемых счетчиков и с опорными входами индикатора отказов, контрольные входы которого соединены с соответствующими выходами резервируемых счетчиков, введен элемент

И, первый вход которого соединен с выходом индикатора отказов, второй вход вЂ” с второй шиной синхронизаций, а выход вЂ” с входом распределителя импульсов .

На фиг. 1 представлена структурная схема мажоритарно-резервированного устройства для случая трехкратного резервирования; на фиг. 2 вЂ” схема индикатора отказов.

Устройство содержит резервируемые счетчики 1-3, мажоритарный блок 4, состоящий из мажоритарных элементов

4 1 и 4, индикатор 5 отказов, распределитель 6 импульсов, первую 7 и вторую 8 шины синхронизации, информационные выходы 9, 9 устройства, элемент И 10, контрольный выход 11, опорные входы 12 и контрольные входы

13 индикатора 5 отказов. Индикатор

5 содержит (фиг. 2) элементы равнозначности 14, элементы ИЛИ 15 и элемент И 16.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизация работы производится двумя разнесенными во времени сериями синхроимпульсов, поступающими по шине 7 на входы счетчиков 1-3 (синхроимпульсы модификации) и по шине

8 через открытый элемент И 10 на вход распределителя 6 (синхроимпульсы установки). По синхроимпульсам модификации счетчики 1-3 модифицируют свои состояния и формируют выходные сигналы на разрядных выходах.

Блок 4 осуществляет Поразрядное мажорирование соответствующих выходных сигналов счетчиков 1-3. Поразрядные мажорнрованные сигналы с выходов блока 4 поступают на выходы 9, 9g„ на соответствующие установочные

1136336

0m 1-е . СЧЕЮЧЯй7

Ущ 8-го

СЧЕИЖКУ

ON Я-ZO

СЧвяЧЯШ

Aixo@t Фанга

)ФЯЖОЩИУф

ЮХ ЗлеийвФ

Фиг.2

ЯЯИДК Заказ 10304/45 7 аж 795 Поллисиое

Филиал ППП Патами, р.Ужгород, .ул.Проектная, 4

3 -входы счетчиков 1-3, на опорные входы 12 индикатора 5. Остальные входы 13 индикатора 5 соединены с соответствующими выходами счетчиков ,1-3. Индикатор 5 предназначен для . определения сбоя на-выходах 9, 9 устройства или сбоя самого блока 4. .При отсутствии сбоя сигнал на выходе индикатора 5 отказов поддерживает элемент И 10 в открытом состоянии. 1р

При наличии сигналов разрешения, поступающих с выходов распределителя

6, соответствующие разряды счетчиков

1-3 устанавливаются в состояние,соответствующее значению сигналов навыходах15 блока 4 для данного разряда. Сигналы разрешения разнесены во времени и пространстве и разрешают установку разрядов одного из резервируемых счетчиков 1-3. За три такта (для трехка- уо нального устройства) все счетчики 1-3 установлены в состояния, соответ:ствующие коду на выходе блока 4.

Если состояния всех резервируе:мых счетчиков 1-3 соответствуют это- д му коду и не происходит сбоя блока

4 или выходов 9 1, 9, то сигналы установки подтверждают состояние резервируемых счетчиков 1-3.

Если состояние меньшинства резервируемых счетчиков 1-3 не соответствует коду на выходе мажоритарного блока 4, сигналы. установки переводят эти счетчики в состояние, идентичное состоянию большинства резервиру35 емых счетчиков 1-3.

Если на выходе индикатора 5 отказов IIoHBBJIcII сигнал сбоя (логический ноль), то это значит, что произошел сбой блока 4 или выходов 9, 9 .

При наличии сигнала сбоя на выходе индикатора 5 отказов на выходах резервируемых счетчиков 1-3 сбоя не происходит. Этот сигнал сбоя запретит прохождение синхроимпульсов установки на вход распределителя 6 .и. счетчики 1-3 не изменят своего состояния.

При любой длительности сбоя блока 4или выходов 9, 9, ложная информация в счетчики 1-3 не запишется.

Если сбой появится точно в момент появления сигнала разрешения на каком-либо выходе распределителя 6, то ложная информация запишется только в один из резервируемых счетчиков 1-3 °

Гонки в устройстве исключены благодаря разнесению во времени сиг- налов модификации и установки, а также вследствие того, что установка не может изменить код мажора, поскольку нри установке может измениться. состояние только меньшинства блоков.

В отличие от известного, предлагаемое устройство более надежно, так как не критично к сбоям мажоритарного элемента или выходной шины, длительность которых больше периода синхрбимпульсов установки. Это достигается благодаря тому, что прн сбоях мажоритарного элемента илн выходной .шины установка резервируеввк блоков не проходит.