Устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем

Устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВИРОВАННЫХ СИСТЕМ,содержащее по числу каналов «k разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства. и блОк анализа, выход которого является выходом устрюйства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения , оно содержит kn -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и п-разрядный счетчик, вход .которого соединен с вторым входом устройства , а выходы - с первыми входами блоков совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда все; каналов, выходы блоков совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого - с вторым входом блока анализа.. а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° . с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354205/18-24 . (22) 10.11 ° 81 (46) 30.01.84. Бюл. Ф 4 (72) A.IO.Веревкин и П,B.Èëüèí (53) 621.395.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 318029, кл. G 06 F 11/00, 1970.

2. Чернышев lO.A. и др. Расчет и проектирование 3ВМ с пассивным резервированием. М., Энергия, 1979, с.79 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОС—

ТИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВИРОВАННЫХ СИСТЕМ, содержащее по числу каналов nk -разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства, „„SU„„0712 А

3(59 Н 05 К 10 00 G 6 F 1.1 и блОк анализа, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, оно содержит k n -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и и-разрядный счетчик, вход .которого соединен с вторым входом устройства, а выходы — с первыми входами блоков совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда всех каналов, выходы блоков совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого — с вторым входом блока анализа. е

1070712 блока.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоразрядных резервированных системах для диагностирования их состояния и идентификации источника ошибки °

Известно устройство, позволяющее выделить достоверный результат по мажоритарному принципу в многоканальной резервированной вычислительной системе (1).

Недостатком такого устройства. является невозможность определить источник недостоверной информации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее входные шины и блок анализа, которое позволяет определить источник ошибки в одном разряде трехканальной резервированной системы (2 3. Недостатками устройства являются большие аппаратурные затраты и ограниченная .область применения. Последнее связано с тем, что устройство может использоваться только в трехканальной резервированной системе. Бо шие аппаратурные затраты обусловлены тем, что, с увеличением числа разрядов во столько же раз, возрастает количество блоков анализа, являющихся относительно сложными узлами.

Цель изобретения — повышение.надежности и упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для диагностирования многоканальных резервированных систем, содержащее по числу каналов разрядные шины, являющиеся первыми входами устройства, и блок анализа, выход которого является выходом устройства, содержит 9п -разрядных блоков совпадения, элемент ИЛИ и и --разрядный счетчик, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выходы — с первыми входами блоков .совпадения и первыми входами блока анализа, вторые входы каждого блока совпадения соединены с выходами одноименного разряда всех каналов., выходы блоков совпадения соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого — с вторым входом блока анализа. дешифратора, второй вход — с ..торым входом блока, а выход с выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом блока.

Блок анализа содержит дешифратор и группу вентилей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, второй вход - с вторым входом блока, а выход — с выходом блока, вход дешифратора соединен с первым входом

В прототипе для определения ис1 точника ошибки используется дешифратор, выполненный на элементах И, причем наличие единицы на выходе каждого элемента И соответствует определенной ошибочной ситуации, например: B=l, C=l, A-О. Количество входов у элементов И равно чис" лу каналов резервированной системы, количество элементов И равно количеству диагностируемых ошибочных ситуаций, а количество бло.ков анализа равно разрядности входных шин. В предлагаемом устройстве счетчик последовательно перебирает все возможные ситуации в одном разряде резервированной систе 5 мы: от 00...00 — все исправны;

00...01 — неисправен последний канал до 11....11 - все исправны.

Каждый блок совладения сравнивает код в своем разряде всех каналов

ЗО с содержимым счетчика. В случае совпадения блок анализа выдает сигнал, соответствующий текущему коду на счетчике, на выход устройства. Блоки совпадения являются

35 более простыми узлами, чем блоки анализа, и поэтому при большом количестве каналов и разрядов в резервированной системе аппаратурные затраты сокращаются, а это повы4р шает надежность устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — блок совпадения.

Устройство (фиг. 1) содержит и -разрядный счетчик 1, блок 2 совпадения, элемент ИЛИ 3, дешифратор 4, группу вентилей 5, блок б анализа, вход 7 счетчика от генератора импульсов, выходы 8 блоков совпадения, шины .9 одного разряда всех каналов, вход 10 разрешения, входные k-разрядные шины 11 от и -каналов.

1070712

Разряд

Канал

1 2

1 0

Счетчик находится в исходном состоянии - .000. На вход блока 2 совпадения первого разряда поступает код со счетчика 000 и код с первых разрядов всех трех каналов — 111.

Совпадения не происходит. На вход блока 2 совпадения второго разряда поступает тот же код со счетчика и значение второго разряда всехканалов — 000. Происходит совпадений, в результате чего сигнал 8 с этого блока 2..совпацения, пройдя элемент ИЛИ 3, открывает вентиль ную группу 5 и пропускает сигнал

Az с дешифратора. (код 000), который свидетельствует об исправной работе диагностируемой системы. Аналогичная картина будет наблюДаться с третьим разрядом. Код с четвертого разряда - 001 не совпадает с кодом счетчика. После прихода сигнала на вход 7 счетчик переходит в состояние 001. Совпадение кодов в этом случае происходит только у четвертого блока совпадения ° В результате .открыт путь сигналу А((код 001), свидетельствующему о неисправности третьего канала (переход из 0 в 1).

Последующие коды на счетчике не, совпад.пот с кодами в разрядах

Блок 2 совпадения (фиг. 2) содержит элементы И 12-14, элемент 15 совпадения, элемент ИЛИ 16, элемент

НЕ 17.

Счетчик 1 предназначен для последовательного перебора всех возможных ситуаций в одном разряде ri-ка- . нальной резервированной системы.

Блоки 2 совпадения предназначены для сравнения кода на счетчике 1 с кодами на шинах 9, т.е. -ый блок 10 совпадения сравнивает код на счетчике с кодом. на i-ом .разряде всех каналов и выдает сигнал 8 в случае совпадения. Если все разряды счетчика 1 совпали с кодом на шине 9, 15 т.е. на выходе всех элементов 15 совпадения — единицы, то на выходе 8 элемента И 16 появится сигнал. Элемент ИЛИ 3 (фиг.l) обеспечивает выдачу сигнала.. разрешения на вход 10 при наличии хотя бы одного сигнала

20 на выходе 8.

Дешифратор 4 предназначен для формирования сигнала ошибки, соответствующий текущему коду на счетчике 1. В случае и-канальной сис25 . темы выходам дешифратора приписывается значение в соответствии с принятой идеологией оценки ситуаций.

Например, v шестиканальной системе

Al...,А6 коду 00111) может быть приписано значение ошибка Al и A2 а коду 000111 — конфликтная ситуация, требующая дополнительного анализа.

Группа вентилей 5 предназначена для передачи сигнала ошибки с дешифратора 4 на выход блока 6 анализа при наличии сигнала, совпадения на выходе 10. устройство работает следующим об- 40 разом.

Счетчик l последовательно перебирает все возможные кодовые комбинации в одном разряде П-канальной резервированной системы, а дешиф- 45 ратор 4 преобразует эти коды в сигналы соответствующих ошибок. На вход блока 2 совпадения поступает код со счетчика 1 и код одного иэ разрядов со всех л -каналов. Появление сигнала на выходе 8 говорит о том, что код на счетчике совпал с кодом этого разряда. Этот сигнал, проходя. через элемент ИЛИ 3, разрешает прохождение сигнала ошибки с выхода дешифратора 4 через вентильную группу 5 на выход устройства. В результате за полный цикл работы счетчика будут перебраны все возможные 2п кодовые комбинации на одноименных разрядах резервиро- 60 ванной системы и полностью определено ее состояние.

Рассмотрим работу устройства на примере трехканальной четырехраз рядной системы. Для ее диагности- 65 рования потребуется трехразрядный счетчик 1, четыре блока 2 совпадения, четырехвходовой элемент ИЛИ 3, дешифратор 4, в качестве которого может быть использован полный дешифратор на три входа, и вентильная группа 5 из восьми 2 элементов И.

Выходы дешифратора 4 однозначно связаны с определенным типом неисправности, например А (код 100), неисправность первого канала (переход из 0 в 1). Появление сигнала 10 свидетельствует о том, что s одном из разрядов диагностируемой системы сложилась ситуация, такая же, как на счетчике, а поэтому данный сигнал .с дешифратора может пройти на выход устройства.

Пусть состояние системы следующее:

1070712

15

20 аказ 11705/54

Подписное вплоть до кода l l l когда происходит сравнение в первом блоке 2.

На выходе устройства появляется сигнал Ag (код ill), говорящий об исправности устройства. Таким образом, за цикл работы счетчика от

000 до 111 полностью выявлена ситуация в системе.

Особенностью работы устройства является то, что диагностируемое состояние системы не должно изменяться за время анализа, т.е.

2ь — где Š— частота генератора.

Е

Кроме того, сведения о состоянии системы поступают последовательно в течение всего цикла работы счетчика °

Результат работы предлагаемого устройства может вводиться в ЭВМ для принятия решения о. необходимых действиях, например, отключения неисправных каналов и т.п.

Таким образом, устройство позволяет за полный цикл работы счетчика произвести диагностиров яие резервированной вычислительной системы, причем структура устройства не зависит. от количества разрядов в .каналах, а также от количества каналов.

При сравнении аппаратурных затрат нэве :тного и предлагаемого устройств.в случае пятиканальной

32-разрядной резервированной системы на предлагаемое устройство будет затрачено в 2,5 раза, а в случае использования двухступенчатого дешифратора примерно в 2 раза меньше элементовходов.

Предлагаемое устройство наиболее целесообразно использовать при числе каналов более трех °

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет диагностировать состояние резервированной вычислительной системы при любом количестве каналов и разрядов, обеспечивая при этом снижение аппаратурных затрат и повышение надежности. филиал .ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4