придатність. Залежно від способу включення резервного елемента або БЦВМ розрізняють гаряче і холодне резервування.
У системах управління широко застосовується мажоритарне резервування (з використанням «голосування»). Цей спосіб заснований на застосуванні додаткового елемента, званого мажоритарних чи логічним. Завдяки даному елементу надається можливість порівнювати сигнали, що надходять від елементів, які виконують одну й ту ж функцію. Якщо результати порівняння збігаються, то вони передаються на вихід пристрою. Даний тип резервування використовується при гарячому резерві елементів (рис. 3.4.).
Рис. 3.1. Структурна схема мажоритарного резервування.
Мажоритарний елемент дозволяє забезпечити режим одночасного штатного функціонування основного і резервних елементів радіоелектронних пристроїв і виключає застосування спеціальних комутаційних вузлів, що усувають взаємний вплив основного і резервних елементів один на одного. При цьому відмова основного або резервного елементів не впливає на роботу справних елементів. В даний час знайшло широке застосування структурний резервування з мажоритарним елементом, воно використовується для підвищення надійності цифрових електронних пристроїв і цифрових систем.
Таким чином, актуальність використання мажоритарної логіки в системах з резервуванням обумовлено наступними причинами:
значне збільшення ймовірності безвідмовної роботи обчислювальної системи;
відсутність потреби виявлення несправного елемента і перемикання на резервний;
придушення всіх збоїв.
Впровадження мажоритарного елементу і проектування пристрою на логічних вентилях вимагає вирішення завдань синтезу. Використання розробленого програмного забезпечення, що реалізує оптимальний метод синтезу, значно прискорить процес проектування цифрового пристрою статистичного мажорірованія і дозволить уникнути обчислювальних помилок на будь-якому етапі синтезу, пов'язані з людським фактором.
Аналіз методів проектування пристрою статистичного мажорірованія
Проектоване пристрій розробляється для системи з резервуванням,
зображеної на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Структурна схема системи з резервуванням на базі троірованного АЦП.
Принцип роботи запропонованої системи полягає в наступному: у місці відбору інформації розміщено три датчика, які вимірюють якусь величину. Інформація з датчиків надходить на входи трьох аналого-цифрових перетворювачів типу послідовного наближення, які перетворять отриману інформацію в N-розрядний цифровий код. Проблематика полягає в імовірності відмови одного з АЦП або виникненні помилки в знімається з АЦП коді. З метою знаходження шляхи вирішення поставленого завдання було розроблено пристрій статистичного мажорірованія, принцип роботи якого полягає в наступному: на вхід пристрою подаються три цифрові коду, що знімаються з трьох АЦП, на виході пристрій формує статистичне середнє (виправлений код).
У результаті динамічного надходження коду з АЦП на вхід проектованого пристрою різні зовнішні чинники (перепади температури, потоки повітря і т.д.) можуть позначитися на якості результатів вимірювання і викликати перешкоди. Пропонується затратити N тактів (де N - розрядність коду) для запису коду з кожного АЦП в три запам'ятовуючих регістра на D-тригерах з метою фіксації цифрової інформації. Зафіксований код надходить на вхід пристрою статистичного мажорірованія.
Розглянуто варіант пристрою, що враховує паралельне зчитування коду з трьох запам'ятовуючих регістрів. Даний варіант схеми забезпечує оптимальне швидкодію зважаючи мінімально-во?? мужнього рангу схеми. Істотним недоліком є ??висока ціна схеми по Квайну, яка значно зростає із збільшенням розрядності знімається з АЦП входу (рис. 3.3.).
Рис. 3.3. Зростання ціни схеми по Квайну зі збільшенням розрядності коду.
У даній зв'язку даний варіант проектування пристрою сполучений з технологічними труднощами і полічений неоптимальним.
Другий варіант проектування полягає в порозрядному надходженні коду на вхід статистичного мажору. У розглянутому варіанті число входів пристрою не залежить від розрядності знімається коду з АЦП. Таким чином, ціна схеми по Квайну залишається фіксованою. Збільшується многоступенчатость схеми, що негативно позначається на швидкодії в порівнянні з першим варіантом (швидкодія знижується в 4 рази).
Висновок: враховуючи універсальність аналізованого варіанта, поширювана на будь-яку кількість входів пристрою, віддано перевагу схемою, на вхід якої цифрові коди надходять поразрядно.
