Адаптивное мажоритарное устройство

Адаптивное мажоритарное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсккк

Соцыалксткческкн республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii792616 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву

3 (5t)M. Кл.

Н 05 К 10/00

G 06 F 11/18 (22) Заявлено 11.12.78 (2! ) 698143/!8 24 с присоединением заявки РЙ

Гееударетаанный камнтет

СССР до делан нзабратеннй н етнрытнй (28) Приоритет

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень J% 48

Дата опубликования описания 30.!2,80 (53) УДК 62-5:

:681.3-19 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. ф. Володось и В. И. Милосердов

t (7!) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ МАЖОРИТАРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники н может быть использовано при построении высоконадеж. ных устройств.

Известно мажоритарное устройство 1!), содержащее резервируемые блоки, выходы которых соединены с входами мажоритарного эле. мента и элементов совпадения, подключенных через триггеры, к входам элемента И, выход которого подключен к управляющему

f0 входу переключателя, информационные входы которого соединены с выходом мажоритарного элемента и одного из резервируемых блоков.

Недостаток устройства — отсутствие учета

35 типа сбоев в резервируемых блоках, т.е. недостаточная надежность.

Ншболее близким техническим решением к изобретению является адаптивное мажоритарное устройство, содержащее блоки контроля, входы которых соединены с выходами резервируемых блоков и выходом восстанавливающего блока, а выходы — с одноименными входами соответствующего блока адаптации, выходы каждого иэ которых связаны с соответствующими управляющими входами восстанавливающего блока, выходы резервируемых блоков соединены с соответствующими информационными входами восстанавливающего блока. В известном устройстве реализована идея подачи корректирующего сигнала на управляныцие входы восстанавливающего блока с целью повышения надежности устройства к отказам типа "ложный 0" одного резервируемого блока (2).

Недостаток этого устройства состоит ь том, что при выборе типа корректирующего сигнала не учитывается действительное соотношение интенсивностей сбоев разного тапа и поэтому в общем случае не достигается режим с максимальной обшей надежностью.

Цель изобретения — повышение надежности устройства, в часттюстн, путем отклю чения канала, интенсивность сбоев которого превышает допустимую, и подачи на вход мажоритарного элемента корректирующего сигнала, обеспечивающего максимальную общую надежность работы.

3 79

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивное мажоритарное устройство, содержащее три резервируемых блока, блоки контроля, входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков и с выходом мажоритарного элемента, первый и второй выходы — с одноименными входами соответствующего блока адаптации, введены три переключателя и три блока выработки корректирующего сигнала, входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков и блоков контроля, а выходы — со вторыми сигнальными вхрдами переключателей, к первым сигнальным входам которых подсоединены выходы резервируемых блоков, а выходы блоков адаптации подключены к управляющим входам переключателей, выходы которых соединены с информационными входами мажоритарного элемента.

Каждый блок выработки корректирующего сигнала содержит ключ, сигнальный и управляющий входы которого соединены с одноименными входами блока, а выход — со входом элемента совпадения, выход которого подсоединен к входу счетчика числа сбоев заданного типа, выход которого связан со счетным входом триггера, выходом подключенного ко второму входу элемента совпадения и к выходу блока, счетчик общего числа сбоев, счетный вход которого соединен с соответствующим входом блока, а выход — со входами элемента выработки заданного числа импульсов, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика числа сбоев заданного типа и к входу линии задержки, выход которой соединен -со входами установки нуля счетчиков числа сбоев заданного типа.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из трех идентичных каналов, каждый из которых включает резервируемый блок 1, блок 2 выработки корректирующего сигнала, блок 3 контроля, блок

4 адаптации, первый переключатель 5 и мажоритарный элемент 6. Входы блоков 3 контроля соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и выходом восстанавливающего органа, входы блоков 4 адаптации — с выходами блоков 3 контроля, а их выходы — с управляющими входами соответствующих первых переключателей 5, Входы блоков 2 выработки корректирующего сигнала соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и блоков 3 контроля, а их выходы — со вторыми сигнальными входами, соответствующих переключателей 5, выходы которых подключены к управляющим входам мажоритарного элемента 6; к первым сигнальным входам переключателей подсоеди-, 2616 4 иены пыходьI соответствующих резервируемых блоков 1.

Блок 2 выработки корректирующего сигнала предназначен дпя выработки корректирующего сигнала в соответствии с соотношением интенсивностей сбоев разного типа и содержит ключ 7, сигнальный и управляющий входы которого соединены с одноименными входами блока, а выход — со входом зле о мента 8 совпадения, выход которого подключен к входу счетчика 9 числа сбоев заданного типа. Выход счетчика соединен со счетным входом триггера 10, вь|лод которого подсоединен ко второму входу элемента

8 совладения и выходу блока, Блок 2 содержит также счетчик 11 общего числа сбоев, счетный вход которого соединен с соответствующим входом блока, а выход — со входами элемента 12 выработки заданного числа импульсов, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика 9 сбоев заданного типа и линии 13 задержки, выход которой соединен со входом установки нуля счетчика 9.

Блоки 3 контроля включают в себя элементы 14 антисовпадения, входы которых соединены с выходами соответствующих резервируемых блоков 1 и мажоритарного элемента 6, и элементы 15 совпадения, входы которых подсоединены попарно к выходам резервируемых блоков 1.

Блоки 4 адаптации содержат переключатели

16, к входам которых попарно подключены выходы соответствующих элементов совпадения 15 и антисовпадения 14, счетчики 17 импульсов, триггеры 18.

Устройство работает следующим образом.

Пусть исходное состояние триггера 10 в первом канале соответствует корректирующему сигналу "1" (преобладают сбои типа

"ложный 0"). При появлении на выходе первого резервируемого блока 1 сигнала, не совпадающего с сигналом Z на выходе мажоритарного элемента 6, элемент 14 антисовпадения первого блока контроля вырабатывает импульс, который поступает на счетный вход счетчика 11 и подключает с помощью ключа 7 выход первого блока 1 ко входу элемента 8 совпадения.

Если сигнал с выхода первого блока 1 совпадает с корректирующим сигналом (в рассматриваемом случае в блоке 1 имеет место сигнал "ложная 1")„то элемент 8 совпадения вырабатывает импульс, который поступает на счетньш вход счетчика 9. Таким образом, при заданном состоянии триггера

10 счетчик 9 будет подсчитывать сбои типа ложная Г .

79261

l:ìêîñòü счетчиков 9 и 11 определяется общим числом сбоев N в блоке 1, по которым принимается решение о том, какой тип сбоев преобладает, при этом емкость счетчика 9 равна N, а счетчика 11 — (N — 1).

При достижении в блоке общего числа сбоев N происходит переполнение счетчика

11 и он подает импульс на элемент 12 выработки заданного числа (— ) импульсов и

14

2 линию 13 задержки. Элемент 12 подает на счетныи вход счетчика 9 (— ) импульсов.

М

Если число сбоев заданного типа не превышает (- ;), то переполнения счетчика 9 не и произойдет и тип корректирующего сигнала не изменится (он соответствует действительному соотношению интенсивностей сбоев) . Линия 13 задержки рассчитывается на время работы элемента 12 и производит сброс счетчика

9 в нулевое состояние. В дальнейшем цикл определения соотношения интенсивностей сбоев 2О повторяется.

Если число сбоев заданного типа (в данном случае "ложная 1") превышает (— ), то про2. изойдет переполнение счетчика 9, который перебросит триггер 10 в противоположное состояние. В этом случае первый блок 2 будет выдавать корректирующий сигнал "0".

Одновременно изменится тип сигнала, поступающего на вход элемента 8 совпадения. Следовательно, в следующем цикле определения 30 соотношения интенсивностей сбоев счетчик 9 будет подсчитывать сбои противоположного типа (в данном случае сбои типа "ложный 0").

В дальнейшем блок 9 работает аналогичным образом.

1. Адаптивное мажоритарное устройство, содержащее три резервируемых блока и блоки контроля, входы которых соединены с соответствующими выходами резервируемых блоков и с выходом мажоритарного элемента, первый и второй выходы — с одноименными входами соответствующего блока адаптации, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содер45 жит три переключателя и три блока выработки корректирующего сигнала, входы которых соединены с соответствукщими выходамн резервируемых блоков и блоков контроля, а выходы — со вторыми сигнальными входа50 ми переключателей, к первым сигнальнь|м входам которых подсоединены выходы резервируемых блоков, а выходы блоков адаптации . подсоединены к управляющим входам переключателей, выходы которых соединены с информа55 ционными входами мажоритарного элемента.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что каждый блок выработки корректирующего сигнала содержит ключ, сигнальный и управляющий входы которого сое щТаким образом, блок 2 выработки корректирующего сигнала в любой момент времени выдает корректирующие сигналы, соответствующие действительному соотношению интенсивностей сбоев в каждом резервируемом блоке.

Если в процессе работы устройства частота сбоев в блоке 1 превышает допустимую величину, то соответствующий блок 4 адаптации вырабатывает импульс, который поступает на управляющий вход переключателя 5 данного канала и происходят отключение блока 1 от соответствующего входа мажоритарного элемента и подача на этот вход корректирующего сигнала с блока 2 последующего канала.

Эффект от применения данного изобретения можно оценить следующим образом.

Подача на один из входов мажоритарного элемента корректирующего сигнала Y„-- 1 эквивалентно применению избыточной структуры с восстанавливающим органом, реализующим логическую функцию HJIH. Для этой

6 6 структуры вероятность надежно о срабатывания Р, вероятность отсутствия ложного срабатывания Р> и общая надежность P определяются соотношениями

Po = 2po — Po.. (1)

Р1 = рЬ (2)

Р=ро+р — 1,, (3) где ро и р1 — вероятность отсутствия ложного сигнала "0" и ложного сигнала " 1" соответственно на. выходе резервируемого блока, Для этого вычислим выигрыш в общей надежности данной избыточности структуры по сравнению с общей надежностью р = po+p — 1 одного из резервируемых блоков. й=Р— р (4)

Подставляя выражения (1), (2), (3) и (4), находим (pz — po) (p>+po — 1) (5).

Из выражения (5) следует, что выигрыш в общей надежности избыточной структуры при использовании корректирующего сигнала 1 =

=1 имеет место при p> ) ро, т.е. при условии, что интенсивность потоков сбоев "0" выше интенсивности потока сбоев "1".

Аналогично можно показать, что использование корректирующего сигнала Чк = 0 целесообразно, если интенсивность потока сбоев "0" ниже интенсивности сбоев "1".

Таким образом, учет соотношения интенсивностей сбоев в процессе работы в данном изобретении повышает общую надежность.

Формула изобретения

792616

ВНИИПИ, Заказ 9623/66 Тираж 885 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иены с одноименными входами блока, а выход — со входом элемента совпадения, выход которого подсоединен к входу сче1чика числа сбоев заданного типа, выход которого соединен со счетным входом триггера, выход которого подсоединен ко второму входу элемента совпадения и выходу блока, счетчик общего числа сбоев, счетный вход которого соединен с соответствующим входом блока, а выход - со входами элемента выработки эадатпюго числа импульсов, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика чис- ла сбоев заданного типа и входу линии задержки, выход которой соединен со входами установки нуля счетчиков числа сбоев заданного тила.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 318919, кл. G 06 F ll/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР No 495767, кл. Н 05 К 10/00, 1974 (прототип).