Устройство для мажоритарного выбора сигналов

 

(и 690665

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттублик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14,01.76 (21) 2314414/I8-24 (51) М. Кл.

Н 05 К 10/00

G 06 Г I I/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гасударственный немнтет

СССР не делам нзабретеннй н еткрытнй

Опубликовано 05.10.79. Бюллетень Ф37 (53) УДК 681,325..61 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.?9 (72) Авторы изобретения

М. А. Виноградов и А М. Коровкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО ВЫБОРА

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области вычислительной.техники и автоматики и может быть использовано при проектировании счетно-решающих устройств с резервированием.

Известны устройства для мажоритарного выбора входных сигналов 11), 12), со- 5 держащие элементы И и элементы ИЛИ.

Недостатками подобных устройств являет-. ся то, что они не обеспечивают возможность перехода от постоянного резервирования к резервированию замещением, а также контроль исправности составляющих элементе тов без дополнительных устройств контроля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство 13) для мажоритарного выбора сигналов, содержа >s щее в трех каналах элементы И-HE и инверторы; Однако в таком устройстве велико количество линий связи между каналами, что снижает надежность работы и усложняет устройство при большом числе резервируемых узлов и выполнении резервных каналов в виде самостоятельной конструкции.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности, в частности за счет уменьшения количества линий связи между каналами.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит в каждом канале формирователь, выход которого соединен через первый инвертор с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ данного канала, и через второй инвертор со вторым входом первого элемента И-НЕ предыдущего канала, Второй вход второго элемента И-НЕ каждого канала подключен через третий инвертор к выходу первого элемента И-НЕ данного канала и выходу второго элемента И-НЕ предыдущего канала.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит первые и вторые элементы И-НЕ 1 — 6, реализующие двухступенчатую логическую функцию И-ИЛИНЕ в каждом канале (мажоритарном блоке)

7 — 9, первые, вторые и третьи инверторы !

Π— 18 и формирователи 19 — 21, обеспечиваюгцие согласование входных сопротивлений инверторов с выходными сопротивлениями источников сигнала. 690665

Входы 22 — 24 устройства и выходы 25—

30 служат для подключения предыдущих и последующих резервируемых устройств.

Устройство работает следующим образом.

В режйме - постоянного резервирования сигналы на выходах устройства принимают значения, совпадающие со значением сигнала на большинстве входов, т. е. устройство осуществляют мажоритарный выбор входных избыточных сигналов. При этом на всех выходах 25, 27 и 29 или 26, 28 и 30, обеспечивается сигнал в соответствии с мажоритарной функцией М = М = Мдэ =

= Ап ° Ац + Au Agq + Ац А », либо

Мне = Mzq = Мзц = Ахг А э +> + Aza Аы + Аи - А » соответственно, где М, Мм, М ч ... Mgo — выходные сигналы;

А, Azg и А » — входные сигналы.

Каждый резервный канал устройства при — снятом питании с двух других выполняет функцию повторителя или инвертора. Так, например; при подаче питания только на мажоритарный блок 7 на выходе 25 будет сигнал,соответствующий функции Miq = А =

= А т, на выходе 26 — сигнал, соответствующий функции М в = М = Аы =- Ам.

При этом одновременно можно сделать заключение об исправности формирователя 19, инвертора 12, элементов И-НЕ 1, 2 и инверторов 10, 11. Действительно, при наличии неисправности в любом из этих элементов сигналы на выходах 26, 26 или 27 отсутствуют. Например, при неисправности формирователя 19 или инвертора 12 сигнал на всех выходах 25, 26 и 27 отсутствует, при неисправности инвертора 11 (отказ вида Π— 1) отсутствует сигнал на выходе 26, при другом виде неисправности инвертара

11 (отказ вида 1 — О) сигнал отсутствует на выходах 26 и 27; при неисправности элемента И-НЕ 2 отсутствует сигнал на выходе27ит;д.

В общем случае при отказе элемента какого-либо канала можно определить, какой из элементов отказал, подавая питание отдельно на каждый канал, а затем на пары каналов, и по характеру выходных сигналов на выходах 25 — 30 определить отказавший элемент и вид отказа. Например, при отказе какого-либо элемента канала мажоритарного блока 7 можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.

Действительно, если отказал элемент

И-НЕ 2, то, подав питание только на канал— (мажоритарный блок) 7, и убедившись, что на выходах 25 и 26 имеют место повторение и инверсия сигнала с выхода 22 соот р ветственно, а на выходе 27 сигнал постоянный — 0 или 1, можно сделать вывод, что отказал элемент И-НЕ 2, причем при наличии на выходе 27 уровня Π— отказ имеет вид 1 — О, при наличии уровня 1 — отказ имеет вид Π— 1.

О

При отказе инвертора 19 необходимо подать питание на каналы 7 и 9 (мажоритарные блоки) для того, чтобы по состоянию выходов 25, 26, 27, 29 и 30 (см. таблицу) установить наличие и вид отказа. за Аналогичные таблицы можно составить для проверок исправности каналов (мажоритарных блоков) 8 и 9.

Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в том, что усти ройство обеспечивает на своих выходах мажоритарную выборку входных сигналов, защиту от одиночных отказов любого элемента, возможность перехода от резервирования замещением к постоянному резервированию и обратно путем коммутации питания каналов и возможность проверки исправности всех элементов при использовании 4 вместо 5 линий связи между каждым каналом и двумя другими, Устройство позволяет исключить помехи на линиях связи при работе в режиме резервирования замещением (т. е. при отключении питания от двух каналов), так как в канале, на который подано питание, только один из инверторов (10, 13 или !6) оказывается соединен входом с обесточенной линией связи, но эта линия подключена к выходу формирователя с низким выходным сопротивлением. При этом возникновение помех вида Π— 1 для положительной логики или 1 — О для отрицательной логики на входе данного инвертора исключается.

690665 (<

1 (<

1< и (с

) о О

I ("

)<< l

j ji<< и о л м м

l0

8 о

М «(» м

J м ч

l»» < < и м н

4, м о

je o (И л O

»»l

< о с4 с 4

4; л

О о л о и о

1 о о л 1 о.о

Ф л О л

Ф о

Ф о о

3 М

Ф (Ф) 1<

1e о А

1<

Ю о л л о о л л

1: 1< 1< .1<

1<

1<

1"; о м!

I< ( ( ф

j c

je м

1< а

1<

1:

+м о

° м

М

g4

l

1< (< (!"

< (м

И й

1<

je

j ч с

j I (<" j< м

1< (" < (<" (Г (м (.

1с(jQ ( в.ф м

690665

Формула изобретения

27 28

2Х 26

2З Составитель В. Максимов

Редактор Л. Утехина Телред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5985/55 Тираж 944 Подписное

U,Й ИИ ПЙ Государственного комитета СССР по делам нзобретеиий и открытий

I!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП в Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для мажоритарного выбора сигналов, содержащее в трех каналах элементы И-HF н инверторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности. оно содержит в каждом канале формирователь, выход которого соединен через первый инвертор с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ данного канала, а через второй инвертор со вторым входом первого элемента

И-HE предыдущего канала. второй вход второго элемента И-НЕ каждого канала подключен через третий ннпертор к выходу первого элемента И-HF. данного канала и выходу второго элемента И-HF. предыдуцц.го канала..

Источники информации, принятые во внимание яри экспертизе

I, Патент США № 3524073, кл, 307-24, опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 247622, кл. G 06 F 11/00, 1967, 3. Авторское свидетельство СССР № 240776, кл, G 06 F 11/00, 1975.