Система для программного управления резервированными объектами и их диагностирования

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и . может быть использовано при разработке аппаратно-программных средств управления и диагностирования отказоустойчивых вычислительных и управляющих-систем , а также сложных технологических объектов в АСУ ТП. Цель изобретения - повышение надежности. Для этого повышают отказоустойчивость системы за счет обеспечения возможности непрерывного управления объектами при наличии отказов в них. Сие Х ь f Тема содержит N объектов, два идентичных канала, осуществляющих диагностирование и управление, и специальный автомат управляющий процессом реконфигурации, т.е. подключением каналов управления к соответствующим объектам, и осуществляющий коммутацию их входов-выходов. Первый и второй каналы управления реализуют режимы рабочих микропрограмм и микропрограмм диагностированияо В режиме рабочих микропрограмм один из каналов управляет работоспособным объектом, а второй при появлении сигнала ошибки выясняет причину поступления сигнала Ненорма11, который может быть вызван отказом объекта или сбоем. При пбступ-| лении сигнала логического уровня Ненорма11 специальный автомат управляющий процессом реконфигурации, осуществляет перекоммутацию резервных . объектов и определяет порядок взаимодействия каналов управления с объектами . Наличие двух каналов управле1 ния и специальных технических средств, управляющих процессом реконфигурации,J обеспечивает возможность непрерывного управления работоспособными объектами I в резервируемой системе. 2 табл., 6 tvoi. § iS о ся

„„Я2„„1741295 А1

СОЮЗ СОЙЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 05.К 10/00, 0 06 Р 11/26, G 05 8 l9/18

ГОСУДМРСЧВЕННМЙ HOMHTET

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTQPCHONIY СВИДГГ6ТИэСТВУ

В .м . .- Изобретение относится к автойатИ . сйстем, а также сложных технологике и вычислительной технике.и макет ческих объектов в АФ,ТП быть использовано при разработке ап:- .: Целью изобретения является позы" паратно-программных средств уйравле- .ихние надежности системы. ноя и диагностирования отказоустой-. .,:- Сущйость изобретения состоит в чивых вычислительных и управляющих ;повышении отказоустойчивости системы

1 (2-1 } Ф75б.746/24::. (22) О9.11: 89 (46};;1ф :06.92.- Бвл.. М 22 (73).. Кр структорское бюро: -электро» приборостроения.:

"(72), -9,:.:С:.,Харченко, .Н. К:..Байда, S,-Я..С вреда,: 3 ;В,Тронькин, В.Й.Кукуруза .

- и. C;Í. Ткаченко

, - (53:)-;: 68).-3--(688.8:) (56}:.,Авторское сащ етельстао СССР, И И а8ЗЗ, кл. 6- 06 Г 11/26, 981

:; Авторское -свидетельство СССР

11 1381506, W-. 6 66 Г 9/22» G 06 Р

- М/06 .М86.

- (54) :СИС3 ЕИА ДЛЯ: ПРОГРАИИНОГО УПРАВ-., ЛЕНИЯ: PKSEPSMPOBAHHblHH ОБЪЕКТАИИ. И ЙХ

ДИАГНОСТЮОЗАНИЯ (57) Изобретеййе.относится к автоматике и.вымис4ительной технике и . может. быть использовано при...разработке аппаратно-программных средств упРавлейия.и диагностирования отказоустойчивых вычислительных и управляв-, õ систем, а также сложйых техноло-. гическйх объектов:-в АСУ .ТП. . Цель изобретения - повынение надежности;.

Для этого: повышают отказоустойчйвость системы:.за счет обеспечения возможности иепрерывногв управления.объек, тами. при наличии отказов в них. Сис- ; а.

2„ . теиа содержит N объектов, два иден. тичных канала,:.осуществляющих диа г" ностирование. и, ущМ вление, и специаль. ный автомат, управляющий".процессом . реконфигурации,,:т. е.: подключениеи каналов управления ic соответствующим объектам, и осуществляющий коммутацию их ВходОБ ВыхбдоВе..Д@эвый.;и вто

: рой каналы управленя реализуют -режи. мы рабочйх микрощки грамм и. мйкро -.: програии диагнвстирования..:8 режиме рабочих микропрограим,одйн:иэ каналов управляет Работоспйсобным.:объектом, а второй при появлении сигнала:. ошибки

- выясняет .причину::еэсту щения.сигнала

"Ненорма", который может.-:быть вызван отказом объекта илй сбодм. Прй йОступ ленин сигнала логического: уровня . - Не- . Я

- нбрмв" специальный аютойвт:, управляю: щий процессои реконфигурвцйи, осуществляет перекоммутацию .резервных объектов и определяет. порядок:взаимо: действия каналов:.управления..с объек- ф тами. Наличж двув каналов управле ния и специальных технических средств, . управляющих процеси>м реконфигурации,: ,: обеспечивает воз Южйость:непрерывного 4 управления работоспособными объектами 4 в резервируемой системе. 2 табл., 6 е .. : :,::.. И .

174129 за счет обеспечения возможности непрерывного управления объектами при наличии отказов в них . Система со" держит N объектов, два идентичных канала, осуществляющих диагностирова5 ние и управление, и специальный авто" мат, управляющий процессом реконфигурации, т.е. подключением каналов управления к соответствующим объектам, и осуществляющий коммутацию их входов-выходов. Первый и второй каналы управления реализуют режимы рабочих микропрограмм и микропрограмм .диагностирования. В режиме. рабочих . микропрограмм один из Каналов уп- . равляет работоспособным о(объектом, а второй при появлении сигнала ошибки выясняет причину постуйления сигнала ."Ненорма", который мсякет быть вызван отказом объекта или,сбоем. При .поступлении сигнала. логического условия "Ненорма" специальный .автомат., . управляющий процессом реконфигурации осуществляет перекоммутацию резервных 25 объектов. и определяет порядок взаимо действия каналов управления с объек" тами.

Таким образом, наличие .двух. канаAos управления и специальнь х техни" 30 ческих средств, управляющих: процессом реконфигурации, обесйечивает возмож-. ност ь .непрерывного -управления рабо. тоспособными объектами в: резервируемой системе при наличии откаэов в:них.

На Фиг. 1 показана функциональная схема системы;. на фиг.2 - функцио нальная схема мультиплексора; на -. фиг.3 - ryan микропрограммы реконфигурации системыдля трехобъектов;: на фиг.4 - таблица прошивкиблока задания команд; на фиг,5 - временная диаграмма работы в режиме рабочих микропрограмм

{при. отсутствии отказа); на фиг.645 в режиме диагностирования (при отработке сигнала ошибки от одного иэ объектов) .

Система для программного управле" ния резервированными объектами и их .

50 диагностирования (фиг.1) содержит первый 1 - третий 3 блоки задания команд, первый регистр 4 адреса, первый регистр 5 микроопераций, второй регистр 6 адреса,;второй регистр 7 микроопераций; третий регистр 8 адреса, регистр 9 микроопераций, регистр 10 кода работающего, объекта, регистр 10 кода работающе5 4 го- объекта, регистр 11 номера диагностируемого объекта, регистр 12 от .казов, первий мультиплексор t3 адре са, первый мультиплексор 14 логических условий, второй мультиплексор 15 адреса, второй мультиплексор

l6 логических условий, генератор 17 констант, третий мультиплексор 18 логических условий, дешифратор 19 работающего объекта, девифратор 20 диагностируемого объекта, триггер

21 формирования, первый. 22 -- четвертый 25 коммутаторы, элементов И группы 26.1 - 26.п, первый 27 - шестой 32 элементы И, первый .33 - пятый

37 элементы ИЛИ, первый 38 ." четвертый .41 магистральные элементы, .группу 42..1 - 42.п объектов управления, первую группу 43.1 - 43.п магистральных элементов,. вторую группу 44. 1 "; 44.п магистральных элемен". тов, группу 45.1 - 45.,п коммутаторов:

- групп 46 . 1 - 46.п коммутаторов данных, шину: 47 данных, шину 48 управления, шину 49 контроля, шину. 50 логическйх условий, шину. 51. логическа". го контроля, вход 52 кода операций системы,. выходы 53.1 и 53.2. конца команд блоков. задания команд N 1 и 2, выходы 54:.1 и 54,2 конца работы соответственно первого регистра 5 и второго регистра 7 микроопераций, выходы

55; l и 55.:2 конца дйагностирования соответственно первого 5 и второго 7. регистров.микроапераций, выходы 56. 1 и 56.2 диагностирования первого регистра 5 и второго регистра 7 микроопераций, выходы 57.1 и 57.2 кодов микроопераций блоков l и 2 задания команд, вь1ходы 58.1 и 58.2 блоков задания команд 1 и 2,. выходы 59. 1 и

59.2 модифицируемых разрядов адреса блоков 1 и 2 задания команд, выходы

60.1 и 60.2 старших блоков l и 2 за" дания команд, выход 62 кода логичес" ких условий, выход 63 кода работающего объекта, выход 64 кода диагнастируемого объекта, выход 65 кода микроопераций- блока 3 задания команд, выход 66 модифицируемых разрядов ад" реса блока задания, выход 66 модифи- цируеиых разрядов ааоеса блока 3 задания команд, выход 67 кода номера модифицируемого разряда адреса блока

3.задания команд, выход 68 немодифи" цируемых разрядов адреса блока 3, rpynna 69.1 - 69.п выходов дешифратора 19 выбора работающего объекта, 1741295 б группа 70, 1 - "70,п выходов дешифра- Операторная вершина содержит тора 20 выбора диагностируемого информацию о состоянии каждого иэ объекта, первый 71а 1 - третий 7.1.3 трех объектов, которая указана совходы синхронизации системы, выход ответственно в первом, втором,,тре72 конца работы системы, выход 73 . тьем Разрядах этой .вершины. Наприконца команды системы, выход 74 ос- мер, запись в Опеграторной вершине тановки системы, выход 75 разряда- ЮР говорит о том, .-что 0У1.- нахо"Ненорма" вины 50. логических условий,- . дится в. состоянии отказа; и исключен первый 76,1, второй 76.2, третий :: 10 из реконфигурации,:..ОУ2 - находится

77.1, четвертий 77.2 выходы. Регистра . в режиме диагностирования, .ОУ3 "

9 микроопераций, группа 78.1 " . . : выполняет рабочие.:микропрограммы.

78гаn. выходов группы 45.1 - 45м. ком- . Запись F0D означает;. что ОУ1 вымУтатоРов, гРУппа 79,1 " 7у9 n Раз- полнЯет Рабочие микРопРогРамтмы, ОУ2рядов упжравления: аыходов. группы, 45,1- 1 находится в резерве., : ОУЯ -. находится

45:.о коммутаторов., групжа 88.1 - : . ) в режиме риагиоотировамии.

80.п входов.-выходов и группа 88..1..лами Р1(Р2) и D1(D2): обозначены

9 1: 49 . " ", . Ю-9 Символ Р1.(Р2); соответствует

Hyab . пл 18 ., Рабочему Режиму первого (второго) ультиплексор 1. логических усло-, канала управления,:-а .Символ И (В2) вий (фиг.2) содержит:дешифратор 83, группу 84.1 - 84.п сумматоров по мо

Рассмотрим функциональное наэна2S чение элементов и:связей предлагаемой мутаторов. Пераый " В-тый (86.1 -:

86..п)входы информационного входа 66. системы . блоки 1 и 2 задания. команд предмультиплексора -18.соединены соотназначены для хранения:микропрограмм ветственно- с первым -, И-м. информа. диагностирования. и:раЬочих..микро- коммутато о и 84 1 — 84 ЗО ро р м РеализУФФ+хсЯ.УСТРойством. коммутаторов и группы, . . — .и суццаторов по мо ю, aa A „. На входы блоков 1 в. 2:подаются коды

ВХОД 67 МуЛЬтИПЛЕКСОра 18 СОЕДИН й:.. аДРЕСОМ МИКРОКОМаНД С Щ ХОДОВт РЕсоединен с первым..инверсным-и вто ым у5 и 2 соответственно фоРв ЙРУетсЯ сиг" управляющим входами группы 85:. 1 - . ::. . . .нал "Конец команды". На выход 57;1

85 n. .коммутаторов i«ro ком ут 1 Ра РЗУ1 и в ход 57.2 - ЗУ2: e àåòñß код

Пьм1

Второй 24 информационный вход .муль-... микро пераций. На..выходе 59. 1 типлексора 18.соединен с первым .. и выходе 59.2 ПЗУ2 .формиРУютсЯ сиг.— р муправляющим входами групп 84 1: . р налы модиФицируежмйх Разрядов адРеса. ды которых соединены с вторыми инфор- но ПЗУ1 и А3У2 считываЮтсЯ адРесамационными входами группы 85 1 85 ц следУющих микрокоманд. коммУтаторов. Выходы группы 85.1

85 и коммутаторов соединены с вы . 4 назначен длЯ УправлениЯ кодов Реконмультиплексора .18, . фигурации структуры системы. Блох 3 содержит поле. кода номера. Работаю" щего объекта, поле номера диагности»

На фиг.З Использованы следующие .:. Руемого объекта., поле-кода микроопе" обоэначениЯ. Символ Р соответствУет ® раций, поле кода косвенного адреса,. Режиму раб чих HHkponporpa объек- ; лоле формирования сигнала ЧСонец та, D - -РежимУ. ДиагностированиЯ :, .,": : „о дыи и е „ и,и, иру „г, ра объекта:управления (ОУ), Ж " сигнах, я

"Ненорма", Яф - результат диагности.-, На фиг.3: и 4 приведен: п, имер рования ОУ (при у 0(1) - . 5% прошивки блока 3 и:мтикропрограмма по РезУльтатам ДиагностированиЯ в " -, функционирования"д я системы с тремя норме (состоянии отказа), "0" - ; „. .. 0y

ОУ находится в Резерве, "1 - ОУ ": регистры 4 и 6 адресов служат агказал). -г, для приема, временного хранения и

1741295 выдачи кодов адресов микрокоманд со" ответственно на входы блоков 1 и 2. Регистры 5 и 7 микроопераций предназначены для приема, хранения и вы" дачи кодов микроопераций.

Выход регистра 5 микроопераций содержит выходы: "Конец работы" 54.1 нКонец диагностирования" 55.1, нДиагностирование" 56,1. Выход регистра 10

7 микроопераций содержит выходы: "Ко" нец работы" 54..2,: "Конец диагностирования" 55.2, "Диагностирование"

56.2, Запись информации в регистры

5 и 7 осуществляется соответственно 15 с, выходов и блоков 1 и 2.

Регистр 8 адреса служит.для приема, временного хранения и выдачи. кодов адресов микрокоманд на вход блока 3.

Регистр 9 микроопераций предназна- 30 чен для приема, временного хранения и выдачи сигналов, осуществляющих подключение каналов управления. и первога 38 - четвертого .41 магистральных элементов в режиме рабочих микро- 25 программ. и диагностирования.Регистр 10- кода работающего .объекта и регистр 11 кода диагностируемого объекта служат для приема, хранения . и выдачи соответственного кода номера >О . работаюцего объекта и кода номера

-диагностируемого объекта на входе дешифраторов .19 и 20 соответственно; информация s эти регистры записйвается по заднему. Фронту синхроимпульса, у5 поступающему на синхровходы с выхода элемента И 32. Иультиплексоры 14 и

16 предназначены для коммутации aíà" чения проверяемых сигналов логических условий.-С этой целью на их информа- 40 . ционные входы подаются сигналы ло.гических условий, поступающие через коммутаторы 22 и .23 шины логических условий и логического контроля, пер. вую и вторую группы магистральных 45 элементов с группы 61,1 - 61,п выходов устройства, а на .адресный вход " коды проверяемых логических условий с выходов 58. 1 т 58.2 соответственно блоков 1 и 2. Иультиплексоры 14 и 16 50 реализуют следующую логическую функцию: а» ай . апутрМа„а ...

„,я х Яа а аз... . .,а„х g... g а а а ...а х,, 1

55-А,6 =хцх.,гхаА У х„х х А,Ух хдх А

1 где А, " выход кода мультиплексора

15; где - а, а, а ...а. - разряды кодов логических условий, поступающих" с выходов

58. I и 58.2 соответственно блоков

1и2;

Р шр — значение сиг" нала модифи" цируемых разрядов адре; сов посту пающих с 59.1 .:: и 59 2 соответственно блоков 1 и 2; х р еoe х значен„ .логических условий, поступающих с коммутато"

Ров 22 и 23.

Регистр 12 отказа служит для . формирования сигнала отказа, поступающего через элемент И 27 на выход

72 конца работы системы.

Мультиплексоры 14 и 15 предназначены для коммутации кода операции:, начального, адреса микропрограмм диагностирования и очередных кодов адресов микрокоманд блоков 1 и 2 в зави» симости от значения управляющих сигналов. Функционирование мультиплексоров 13 и 15 описываются логическими выражениями: . А 1З=М(хгх ЬАбаМ х!хах ЗА1Ч х!х ахат 9 где A, - выход кода мультиплексора

14;

А - код операции на входе 52 кода операций устройства;, А - код адреса очередной микрокоманды с выхода 60.1 блока 1;

А 4 - код начального адреса микрокоманды микропрограммы диагностирования; х 1 - управляющий сигнал с выхода

76.1 регистра 9; х - управляющий сигнал с выхода

77. 1 регистра 9; х " управляющий сигнал "Конец команды" с выхода 53.1 бло" ка 1, 9, .: 1741295

10 .А4, " код адреса очередной микро- i группы 84.1 - 84.п сумматоров по команды с выхода 60,2 блока модулю два и i-го коммутатора группы

2; -. . 85.1 - 85.п коммутаторов формируется х4, " . упРавляющий сигнал с выхода нулевой (единичный) сигнал.. Следова 76.2 регистра 9; . .: тельно, модификация разряда адреса х " управляющий сигнал C..выхо- не происодит. да 77.2 регистра 9„ :-:::. : Дешифратор:1 9 РабЬтающего обьек х:g ".. УпРаМяющий сигнал Монец ... Та служит для подключения первой командц" с.выхода 53.2 ;.:: .10. группы 43.1 .- 43.а иегистральных . блока,2.-:; ; .-:::: :::.,:.: :;::. ",: .- : элементов и rpynAQ" 45-,1 - 45.п ком- 8-: табл..1;;пРиведе эуемые: мультиплексорами.13 и 15,. : .. :. 23 коммутаторы к* первому 1 и второму

2 блокам, Генератор Г7. констант служит, для. 15 . Дешифратор 2б диагйостируемого . ФОРмироваййя .кода; начального .адреса" . объекта предцфзйачей для подключения

, - Роваиия,, который::поступает на входы. . Ральных элеиентое, : группы 45. 1.иульткплексоРОВ."13.и .15. ::. . . 45.п коммутаторо9: к:первому I: и втоИультййлексор: 18- (фиг.. -2) логичес-, 20 .Рому . 2 блокам, а ;:тайже группы 46.1, . @их:, :условий:предназначен для:: коммута"" . 46.п: коммутаторов: дйнных к шине . цци:::значений проверяемых: сигналов:.. .. ....48 данных. рг еческих-- усяовий. C этой : целью,, Триггер 21 Формирования управля, на.-ceo. информационный вход подаются . " ет прохождением:тактовых импульсов .сигйалы, тегических условий,-:поступаю- 25 Ф1 и У 2 через.элементы-И28, 29, 31, ,щие.через коммутатор 24 с: выход@ 75 . 32 и тактового импульса с, 3 через ,разряда "ненорма" шины 5О логических . коммутатор 25:. При наличии едйничного .. условий и с. .выхода второго 34 элемен- сигнала на едийичном выходе и нулево1, :. Та: ИЛИ. ::::;:,,:.:::.: го сигнала на нулевом выходе триггеИультйплексор .работает следующим : 30 ра 21 происходит блокирование элеобразом. "- : .:. - ":"-: .. . .::, ментов И29, .28, формирование на выНа:.вход-66-мультиплексора 18: пос"" ходах элементов И31,:32 тактовых имтупают :модифицируемые Разряды адреса. пульсов Ф"1 и Ф" 2 соответственно и

Яа:.:входы 67: поступает код,иомера мо- прохождение тактового импульса 1 - 3

ДифициРУемогО РазРяда, по котоРомУ 35 через нижний элемент - И коммутатора . дейифратор 83: выбирает. номер модифи" 25. По нулевому сигналу-на.-.единиц-. цируемого разряда.. Группа. 82.1 " : ном выходе происходит .блокирование

82.ц выходов деаифратора 84 разряда элементов И32, 31, нижнего коммутаподключена к группе 84.1 -.. 84.п каммута". .тора 25 и формирование на выходах торов поразрядно. При наличии на входе 40 элементов- И29, 28::тактовых. импульсов

24 мультиплексора18 единичногосигнала g1 и . 2 соответственно . .:ненармы и нулевого (единичнога} раз-...Коммутаторы 22, 23 предназначены ряда на i-.ì выходе группы 86.1 -..- - для прохождения. сигналов логических

86,a: выходов.на выходе i""ro суммато- условий через их информационные вхора. группы 84, 1. - 84.п сумматоров . 45 ды по управляющим сигналам с выходов по модулю:два формируется единичный 77. 1, 77.2, 78. 1., 78.2 регистра 9. (нулевой) сигнал, поступающий, на второй вход нижнего элемента И ъ-rо : Коммутатор 24 оаущесталяет комму. коммутатора группы 85, 1 " .85.п .кои- тацию сигналов логических условий, мутаторов, на выходе которого уста- 5п поступающих с выхода..75 разряда "Не-. навливается единичный (нулевой) сиг" норма" шины 50 логических условий.и нал, тем самым. осуществляется и(щй-: .. выхода элемента ИЛИ 32, Коммутатор фикация разряда адреса, поступивше" 24 содержит два.управляющих входа, ro на вход 67 мультиплексора ..18. : . : один из которых инверсный. При. посЕсли на вход 24 мультиплексора 18 не . 5 туплении с выхода 63 ПЗУЗ единично! поступает сигнал ненормы и на.х-м .. го сигнала на управлякицие: входы комвыходе группы 86,1 - 86.п выходов . мутатора 24 на выход. проходит инфоримеет нулевой (единичный) разряд " - мационный сигнал с. выхода элемента

} адреса, то на выходах i-ro сумматора

ИЛИ 32.: при нулевом сигнале на выходе

11 . 1741295 . 12

63 ПЗУЗ на выход коммутатора .24 про- .Элемент ИЛИ 37 Формирует управходит сигнал с выхОДа 75 шины 5 -ляющий сигнал, который поступает HB н ч,„и, - „.н,-ц у „а .. Иагистральные элементы 38 - 4.1 выхо е 25 триггер устанавливается выхо 25 . р: р 21 .- ан вливается слУжат для управления прохождением в единичное:состояние,rlo.. нудному информации с. выходов. регистров 5 и 7 сигналу происходит его: сброс.. : «pes шину У Р, у

Г уппа элементов И .26. 1 и. 26.й ус- >нтРоля .группу 45. 1 " 45.п коммутанавливает в единичное состояние От- 10 таторов на Группу 7 дельwe триггеры Регистра 12 при пос- дов. туплении единичных .сигналов с выхода

ы .сигналов с выхода Группа -43,1: - 43. и магистральных элемента И И 3 и "группы

ИЛИ 34 . ппы 71- 1::-. :71 и. элементов управляют прохождением инифратора 20; Элемент;И: 27 . Формации межцу группой 61,1 - 61.п

Формирует сигнал Отказа, поступающий. j5 выходов. группы 42. -,n на выход 73 конца работй системы. -, 50 логических условий:.

ГРУппа::.44. 1 - 44,.п магистральных

Элемент И -28 формирует тактовый... . элементов.предназначена для управлеи пульс- 1 которйй: поступает,на синх - . ния прохон@енйем:информации между ровходы регистров 4. и:. 6 при- наличии 20 группои 6,1 " 61.п выходов группы единичного сигнала с нулевого выхода :. "2 1 ".,42.п ОУ и" шиной 51 логического триггера 21:. Элемент И 2g служит для . контроля, Формирования тактового импульса.:f2, Группа 45.1..- 45.п коммутаторов который поступает на синхровхо па т на синхровходы pe" „ служит для коммутации сигналов микгистров р и 7 -при наличии один

5 7 . наличии одиночного 25 Роопераций, поступающих. через шину сигнала с -нулевого выхода триггера

ыхода триггера 21;, . 49 УпРавления, шину 50 контроля, перЭ И 30 назначен для вый 38 ..- .четвертый 41:магистральные

Элемент И 30 предназначен для вляющего сигнала элементы с выходов соответственно формирования управляющего сигнала, нн поступающего на первыи. вход коммута" 5 7 р 25 . g0 Группа 46.1. + чб.п коммутаторов

:тора 25. данных предназначейа для.управления который поступает на GMHxpqe op ресывается та л. гистра 8 при наличии единичйого.: сигнала с единичного в ход р иничного выхода триггера

21. следующем.:

Элемент И .32 служит для Формирования тактового импульса " 2, который

ОстУпает на синхРОВходь) Регис Ров . данная система может Функциониро

9:" 11 .при наличии единичногр сигна" вать C и. бъектами и- содержит д ла с единичного выхода. триггера идентичны канала управления спе" а 21. циальные технические средства рекон щии сигнал, которыи поступает на ход 7 останов системы.. При этом первый канал управляет

Элемент ИЛИ. 3" СлУжит длЯ фоРми" бъектом, втор и на о я

ee B случае ПОступления сигнала bio поступает..на первый вход коммутато26 и гиче

50 средст

Объектов подключают Р

"" 35 Формирует управляю д 73 конца команд устройства. ностирование объекта, выставившего

Элемент ИЛИ 36. СлУжит длЯ Форми сигнал "Иенорма". Если сигнал "He" роввния управляющего сигнала, кото- норма" оказался сбоем или ошибкой, .Рый поступает на V-входы регистров то этот объект включается в реконФигурацию, Пои пос уплении сигнала

17412 отказа объект из реконфигурации исключается. Устройство прекращает свое функционирование при отказе всех объектов.

Рассмотрим функционирование системы на примере с тремя ОУ (фиг.3.5) °

В.исходном состоянии на выходах . 53.1 - 53.2 соответственно блоков : lp

1 и 2 присутствуют единичные сигна= лы "Конец команды - . В. регистре 8

: записан код нулевого исполнительно-. го адреса, в регистре 10 - кад пер, вого -объекта, дешифратор 19 настроен 15 на выбор первого объекта, На выходе

76. 1 регистра 9 имеется единичное — значение сигнала. Остальные триггеры находятся в нулевом состоянии. Цепи: . установки в исходное состояние ус« 2О лоВНО не показаны

Работы системы начинается при поступлении на входы 71.1, 71 .2, ..71.3 тактовых импульсов ñ1 „ v 2, Ф3.:

Под воздействием единичных сигналов 25 с .выхода 53. 1 блока -1, выхода 76, 1 регистра 9 нулевых сигналов с выхода 61. 1; выхода 57. 1 блока .1, выходов регистра 9 мультиплексора 13 пропус-. кает:код операции (начальный адрес рабочей микропрограммы) на вход регистра 4. llo тактовому импульсу 1, который проходит через элемент И 28, и единичному значению управляющего сигнала с выхода элемента ИЛИ 36- в 35 регистр 4 заносится код операции (начальный адрес рабочей микропрог-., раммы) . C выхода регистра 4 поступает ... исполнительный адрес первой микроко" . манды на вход блока 1, из которого 40 . считывается первая микрокоманда. С вывода 57.1 поля .микраопераций блока .1 поступают сигналы микроопераций на вход регистра 5 и записывается в него ло -тактовому испульсуй2, пос- 45 тунающему через элемент И 29.

С выхода 82.1 объекта 42.1 ynpas» ления элемент 43. 1, шину 50 логических условий, коммутатор 22 на вход мультиплексора l4 логических условий поступают сигналы значений логичес, ких условий. С выхода 58. 1 блока 1 на вход мультиплексора 14 поступает код логических условий, который осу ществляет набор значения логического ° условия, поступающего с выхода 1 ОУ., При поступлении единичнога сигнала значения логического условия проис95

14 ходит модификация младшего разряда адреса, при нулевом сигнале значения логического условия модификация не происходит, Код исполнительного адреса очередной мйкрокоманды происходит черезмультиплексор 13 под воздействием. нулевых сигналов с выхода 53, 1 блока 1, выхода 77, 1 регистра 9, единичного сигнала с выхода 76.1 регистра. 9 на вход регистра 4 и записывается в него по очередному тактовому импульсу а 1. В после.дующем работа устройства осуществляется аналогичным -образом. Последней микрокамандой микропрограммы формируется единичный. сигнал "Конец команды", который поступает через элемент ИЛИ 35 на выход. 73 конца команд устройства и разрешает по тактовому импульсу 8 3 поступление следующего кода операций на вход 52 кода операций устройства.

При реализации режима рабочих микропрограмм в случае появления сигнала .ашибкй с выхода 75 разряда ненормы шины логических условий поступает единичный се нал:, который проходит через соммутатор 24 на вход логических условий мультиплексора 18 и вход элемента И 30 (фиг.6).:На выходе элемента,35 фориируется сигнал управления, по которому тактовый импульс% 3 с входа 71 ..1 ... проходит на . I,K,C-входы триггера 21 и,устанавливает его в единичное сос.тояние1 Нуле" вой сигнал с нулевого:выхода триггера

21 блокирует поступление тактовых импульсов с 1 и 6 2 через элементы И 28 и И 29. Единичный, сигнал с единичнага выхода триггера 21:.поступает вместе с тактовыми импульсами и 1 -и Ф2 на . входы элементов И 31 и 32, формируя на их выходах тактовые импульсы а1 и

g2. Этот же единичный сйгнал с еди Hè÷Hîão выхода триггера 21 разрешает прохождение тактового -импульса а, 3 через коммутатор 25 на Х,K C""входы триггера 21 который устанавливает его в нулевое состояние. Нулевой сигнал. с единичного выхода триггера 21 блокирует дальнейшее поступление тактовых импульсов ь1: йФ 2 через элеФ " М менты И 31 и 32, а единичный сигнал . разрешает прохождение тамтовых "импульсов Ф1 иФ 2 через элементы И 28 и 29.

С выхода элемента И 31 тактовый импульс3 1 поступает на.вход синхро!

74l2!

5 низации регистра 8 и записывает модифицированный исполнительный адрес,, по которому. считывается микрокоманда с, блока 3.. В примере рассматривается случай, когда все разряды модифицируются, в общем: случае: может модифицироваться только часть разрядов.

Поэтому на фиг.! информация с выхода 68 блока .3 непосредственно подается . на регистр"8. С выхода 63 блока 3 код второго..работающего объекта поступает на -информационный вход регистра !О и записывается в него по::тактовому

: nó.импульсу.ь 2. Дешифратор 19 по пос: тупившему коду настраивает входные . цепи устройства на управлейие вторым оЬъектом. С выхода 64 "блока 3 код . первого диагностируемого объекта постуйает на информационный вход ре- 20 гистра !1 и записывается в него rio тактовому импульсу У"2.. Дешифратор, 20:по. поступившему коду коммутирует.входные цепи устройства на.управле". ние первым.ОУ. С выхода 65 блока 3 25 коды микрооперацйй поступают на ин" формационный вход регистра 9 и no. тактовому импульсу.8" записывается. в: неге.. По единичному сигналу. с выхода .. 77,1 регистра 9 нулевым сигналом с .зО выхода 76.! регистра 9, выхода 53 1

: блока 1 мультиплексор 13 пропускает код начального адреса микропрограммы диагностирования с генератора 17 на информационный вход регистра "..3a" 35 пись кода начального адреса микропрограммы диагностирования осуществ- . ляется при поступлении единичного сигнала с выхода элемента ИЛИ 36.на

V-вход и тактового импульса 6 1 на 40 синхровход регистра 4, по.которому считывается первая микрокоманда диаг-, ностирования с Ьлока 7. С выхода

57..1 Ьлока сигналы микроопераций . поступают на вход регистра 5 и запи- 45 сываются в него по.тактовому импульсу 6 2, Сигналы микроопераций с выхода регистра 5 поступают через блок ,:!! магистральных элементов шину 49 контроля коммутатор 45. 1 на объект 50

42.1, от объекта с выхода 61.1 через элементов 44.1, шину. 51 логического контроля, коммутатор 22 на вход мультиплексора 14 поступают сигналы логических условий-. В поле кода логи- 55 ческих условий блока задается код. этого условия, а код адреса модифи" цируется . значением проверяемого ло- греческого условия.

95 16

В последней микрокоманде диагнос" тирования, если 42.1 ОУ исправен, с выхода 55.1 выхода регистра 5 формируется единичный сигнал "Конец диагностирования" и единичный сигнал )

"Конец команды" с выхода 53.1 блока

1.. Единичный сигнал "Конец диагностирования" поступает через элемент

И 30 и разрешает прохождение тактового импульсаа "3 со входа 71.3 устройства. íà X,K,C"âõqäû триггера 21, устанавливая.его в единичное состояwe. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 21 разрешает прохождение тактовых импульсов ь и У 2 через элементы И .31 и 32, а нулевой сигнал с нулевого выхода блокирует . прохождение тактовых импульсов и .л

,"2. через элементы И 28 и .29. Так как с выхода коммутатора:24 поступает ну" .левой сигнал логических условий на вход мультиплексора 18, то íà его . выходе будет непромодифицированный, разряд адреса и в регистр 8 поступит код 10!00 исполнительного адреса

: микрокоманды (фиг.3), который по пос- тупившему с выхода элемента. И 31 тактовому импульсу 1 запишется в него.: По этому коду. считывается мик« рокоманда с блока 3. Коды микроопераций с выхода 65 блока 3 поступают на информационный вход регистра 9. и по тактовому импульсу. " 2.записываются в него. На выходах 76.1, 77.1, 77.2 регистра 9 устанавливаются нуле" вые значения сигналов, а на выходе

76,2 - единичное значение сигнала. В соответствии с этими сигналами происходит переключение первого автомата управления в резерв, а второго " в режим рабочих микропрограмм {фиг;3, 4,6). С выхода 63 блока 3 код второ", :го 42,2 объекта поступает на инфор" . мационный вход регистра 10 и по так» товому импульсу 8 2 записывается в не-го. С выхода регистра 10 код 42.2

ОУ поступает на информационный вход дешифратора 19, который подключает входные цепи устройства и 42.2 ОУ.

С.выхода 64 блока 3 поступает нулевой код номера диагностируемого объекта на вход регистра 11 и производит обнуление его и дешифратора 20..

Если 42.! ОУ окажется исправным, то в последней микрокоманде диагнос- тирования на выходе 56.1 выхода регистра 5 формируется единичный сигнал "Диагностирование", который пос-!

1741295

35

1 .тупает через элементы ИЛИ 36, И

26.1 на вход регистра 12 и на вход коммутатора 24, Единичное значенИе кода логических условий с выхода 62 блока 3 разрешают прохождение сигнала "Диагностирование" на. вход логических условий мультиплексора. 18 и проиаводит модификацию пятого разряда адреса. 8 регистр 8 по такто вому .импульсу Й2 записывается код

00100.исполнительного адреса, по ко-. торому из блока 3 считывается сле".: дующая микрокоманда..По этой микро- команде подключениеавтоматов управле- 15 ния и объектов 42. 2 осуществляется аналогично,. каки. в случае поступления сигнала "Конец. диагностирования"..

В случае отказа ОУ 42.2 подключается следующий объект. При: следующих отказах объектов происходит подключение до ОУ 42.п. Если будет-: . установлено, -что объект 42,п после диагностирования неисправен, то на выходе элемента И 27 сформируется . единичный сигнал "Конец работы"., ко." торый поступает на вход 72 конца ра1 боты."устройства и прекращает йодачу

; на входи 71,1, 71.2, 71,3 тактовых. импульсовФ 1, 1 " 2, 3„ На этом устройство заканчивает свое функциони" рование. При .появлении сигнала ненор"

"мы от. работающего объекта ео время диагностирования неисправного. уст- ройство не воспринимает до момента .:окончания диагностирования неисправного объекта, После этого устройст-. во:реагирует на сигнал ненормы ра" ботаащего Объекта и функционирует по вышеописанному алгоритму.

Формула изобретенная

Система. для программного упраеле" ния-резервиРованными объектами и их 45

-диагностирования, содержащая группу коммутаторов данных, первую и вторую группы магистральных элеиентов,.первыь регистры,микроопераций, регистр адре" са, блок задания команд лемент ИЛИ 50, мультиплексор адреса и мультиплексор: логических условий, а также регистр ..Отказа, дешифратор диагностируемого

ОЬъекта, первый ": четвертый элементы

И и триггер формирования, причем: уп 55 равляющие входы коммутаторов данйых грумы и магистральных элементов второй группы подключены к соответст-, вующим выходам дешифратора диагноати»

18 руемого объекта первые информационные входы-выходы коммутаторов данных группы соединены с виной данных системы, а вторые информационные входы-выходы коммутаторов данных группы являются выходами систейы .для подключения,выходов-входов данных-. объектов управления группы, информационные- входы магистральных элементов первой и: второй групп подключены к входам устройства для подключенйя.выходов логических услоейй соответствующих..объектов управления, а выходц магистральных эле.ментов первой и второй групп ". соответственно к шинам" логических условий и логического контроля системы, выходы кодов иикроопераЦий,:- адреса и модификации первого блока задания команд соединены:сюртветственно .с ин.формационнйм вхОдом первого регйстра микроопераций,: первыми информационными- входами первого мульгиплексора .адреса и первого мультиплексоре логических условий, выход которого соединен со старшим рээррдом первого.ин" формационного входа. первого мультиплексора адреса,. выход-которого под:ключен к информацйонному входу пер еого регистра адреса, выход .которого соединен с адресным -входом nepsoro блока задания команд., a .,ò .л и ч а ющ а я с я тем, что, .с целью повЫшения надежности, в.нее: введены группа коммутаторов, первый: -:"четвертый ком" мутаторы, генератор констант, четыре магистральных элеиейта, группа элементов И, пятый .и шестой элементы И, второй - пятый элементы ИЛИ, второй и третий мультийлексоры.логических условий, второй и третий. регистры адреса, второй и третий -регистры микроопераций, второй и третий блоки задания команд, второй мультиплексор адреса, регистры кода работающего и кода диагностируемоге объектов и дешифратор: работающего.объекта, выходы которого подключен и М управляющим входам магистральных элементов первой группы и к первым:управлявшим входам коммутаторов груааы, к вторым управ-. ляющим входам которых. подключены выходы дешифратора:дцагностируемого объекта, выходы .койиутаторов группы являются. выходами,аистеиы для подклю" чения управляющих вФ?дов объектов

1 управления и соединены с входами разрешения коммутаторов данных группы, первые и вторйе :информационные вхо1741295

20 ды первого и второго коммутаторов подключены соответственно к шине логического контроля и шине логических условий: системы, первый и второй управляющие входы первого коммутатора обьединены с входами четвертого элемента ИЛИ, первым и вторым входами адреса первого мультиплексора адреса и управляющими входами сооТ ветственно третьего и четвертого магистральных элементов и подключены к первому и второму разрядам выхода третьего регистра микроопераций, к третьему и четвеотому разрядам выхода 15 которого подключены соответственно первый и второй управляющие входы второго коммутатора, первый и. второй входы пятого элемента ИЛИ, первый и второй адресные входы второго .куль- 20 типлексора адреса и управляющие вхо" ды -соответственно первого и второго

-.магистральных .элементов, выходы пер" вого и третьего магистральных .эле- . .ментов:подключены к первым информационным входам .коммутаторов, группы;

- к вторым информационным входам которых подключены выходы второго и чет,вертого магистральных элементов, выоди кодов микрооперации, ВррВсВ и 30 модификации второго блока задания команд соединены соответственно с ин" формационным входом второго регистра микроопераций, с первыми информационными входами второго мультиплексора адреса .и второго мультиплексора логи- 35 ческих условий, выход которого соединен со старшим разрядом -первого ин-. формационного входа второго культи" плексора адреса, выход которого под40 ключен к информационному входу второго регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом второго блока задания команд,. выходы первого и второго коммутаторов подключены к вторым информационным входам одно- . именных мультиплексоров логических условий, адресные входы которых под" ключены .к выходам младших разрядов адреса соответственно первого и.вто50 рого блоков задания команд, выходы

"Конец команды" которых подключены к третьим адресным входам соответствующих мультиплексоров адреса и к входам третьего элемента ИЛИ, выход и 55 которого. является выходом Конец команды" системы, второй и третий информационные входы первого и второго мультиплексоров адреса подключены соответственно к выходу генератора констант и к входу кода операций системы, выход второго элемента И подключен к входам синхронизации первого и второго регистров адреса, выход третьего элемента И соединен с входами синхронизации nepeoro и второго регистров микроопераций, соответствующие разряды выходов которых. соединены с первым и вторым входами первого и второго элементов ИЛИ и четвертого элемента И, кроме того, выход первого регистра микроопераций соединен с информационными входами третьего и четвертого магистральных элементов, а выход второго ре- стра микроопераций " с информационными входами первого и второго .магистральных элементов, вйход первого элемен" ., та" ИЛИ является -.выходом "Останов" системы, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам элементов

И группы и к первому информационному входу третьего коммутатора, выход которого соединен с первым информационным входом третьего:мультиплексора логических условий, вторые входы элементов И группы подключены к соответствующим выходам дешифратора диагностируемого объекта, а выходы элементов И группы подключены к входам установки соответствующих разрядов регистра отказа, выход которого соединен с входами первого чомента

И, выход которого является выходом

"Конец работы" системы, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к стробирующим входам первых регистра адреса и регистра микроопераций, а выход пятого элемента ИЛИ соединен. со стробирующими входами вторых регистра адреса и регистра микроопера" ций, выход "Ненорма" шины логических условий соединен с вторым информа" ционным входом третьего коммутатора и третьим входом четвертого элемен-. та И, выход которого соединен с пер" вым информационным входом четвертого коммутатора, выход которого соединен со счетным входом триггера форми" рования, а управляющий: вход является первым входом синхронизации системы, прямой выход триггера формирования соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и с .вторым ин; формационным входом четвертого коммутатора, инверсный выход триггера формирования соединен с первыми вхо" Т б.л и -ц а 1,.

° 4 юее Э.ю«ю.

Выходы

«««»««« ю«ам»ею»

А А у

«»»»»»,:; Номер

Входы

ОЭЭ юю аэ ю«»»юююаэ « »»

В,вэ Э х (Х )ф х .(.х. ) х (х ) »ю»» э вэ «Ээээ» » «юэв \ «юею«еюааию«»»

0 . О ..: 0 0 0 . 0

1 . -0 .О : 1 О. : О

А<у Ает

30 :::1.1- 60

4 .. 10: : 0; А э,Ag

5. 1 0 1 АК2 Аюа б, 1 1 . 0 0 9 7. I . 1 ..1 О, -"0е» э\» «» ю ю е ю» ю «ю е е ю е ю»» «ю» аэ Ээееаэаэ

Таблица2 .Эв»ю», аэ«е «ээаэаэе»»е»ее ю эеэ ю»ю»ее«е»ее»а э

79 70 Выполняемые операции

»э »«» »»ю»«юе««а в °

6, Блокировка обмена информа» цией между шйной 47,данных и ОУ 42 °

О 1 Передача .ийформации oi ОУ.

42-на шину 47 данных

1 1 .Передача информации с шины

Ф8 данных на 0У 42

«««»«»««««v«»»ааааа« @ге«»»О»»» эваэ «»»ею»

1741295 22 дами второго и третьего элементов И, команд, первый и втррой выходы модивторой Вход синхронизации системы . фикаций которого подключены к адресподключен к вторым входам третьего ному и второму информационному вхои шестого элементов И, а третий вход 5 дам третьего мультиплексора логисинхронизации системы соединен:с. : ческих условий,. выход которого и вы»

BTopblA4 входами второго - и пятого эле- ход адреса третьего- блока задания ментов И, выход пятого элемента И- . команд подключены к,информационному поДЮючен к входам синхронизации входу третьего регистре адреса, выход третьего регистра адреса, выход .ко- fQ управления третьего:блока задания торого подключен к адресному входу . . команд подключеан к входу управления. третьего блока задания команд, выход третьего коммутатора .и :.к четвертому:шестого элемента И:cоeдийен с входа- инверсному входу .четвертого элемента .ми синхронизации третьего. Регистра .И, а выходы регистра, кода:работающемикроопераций.,:регистра кода диагнос- fg. го и кода диагностаируемого объектов тируемого объекта-.и регистра: код@а.... эподключены к.еходЬМ: дешиФРатора раРаботаюйего объекта, информацйонные - ботающего и дешифратора диагностивходы которых подключены к одноимен- ) руемого объектов соответственно.

HblM выходам третьегоа блока задания аа

1741295

Cue. f

Иродоллсенае qua;1

1 741295

ПродопжеиОе cput. f

174 7 295

Мл

УИ

404 Й4ФУ

Atm . 6маЯ RIt

К Я/ Flj ggg а Я ГЛ0 (423

71

f0f

010

«01 д1

1д .11

000 00

000 0f

0

f

1 д

О

0

0

f

0

fОО

f00

Обf

0 1 f 10

00:1-00

00101

01101

01 100

f01 0f

001

0.11

1 01 .0 f f

УО

01 (.1

011

010

Ю д

О. а

1

1

1 0

0

0

1

0

f 1

11

11

11

0f

11

g0.

11

f01

001

Оа<

f 01

001

010

1

0

f.О

11

О

Щ б

И

22

23

28

27

Ж

00 0.06

0000 f

000 40

000f f

00f 00

0 0 1.0-1

0Е11Е

00М11

0f 000

01 00f

0f 011

0f 100

0f f0f

0f 110

0f.f f1

У 0000

1000f

100 f0

10 а11

f0100

f 0 1.01

10 ffO

f 0 1 1 1

f ruOf

1f 010

1f 0ff

f f10f

1 110

f.1f f1

01 100

0f 1f0 д 0001

10 100 (4 001

10.f 0.0

10 101

1.1 01f

f f 0 0.1

00 000

1f 0ff

f f.f 01

ff1Î1

ОО100

111 ff

g0 У g 0

00 0 6

0t f

1 f 0, 00 1 0

00 < 0.0

f0.0 1

01 0 д1. 1 О

00.. 0 д

f 0 1 0 0

3741295

1741295

Составитель В.Харченко

Р®дактор T.éàçîðåííî. Ьхред И.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Ю(В «««» ««4949 » «Ю«аа ««ЙЮФВЮФЙО ЮФВ««ВВ Ф«юю«ю»««юю««Ф Ю Ю аф«4В«Ю«ю»Ю«ОФВ«ю«ЮВЮ«Ю «««Й Й ю« В Ф ««ЮЮ

Заказ 2094 . Тираж . Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, %-35, Рауаская яаб., д. 4/5

«» «««««««»«« 4 ВМ ««ю4ЮР»М В» 4Ю ЬЮВФВ 3ЬЭВ ЮВЮФ46«ФВВВВ ВВЮ\Ю В Ю

» ««

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарияа, 101