Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы Советский патент 1986 года по МПК G06F11/14 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовало в многоканальных мажоритарно-резервированных микропроцессорных -системах в качестве устройства управления пуском и рестартом.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение достоверности функционирования путем расширения набора реализуемых режимов пуска и рестарта многоканальных процессорных систем.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его функхщонирования о

Многоканальное устройство для . управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной систег-ы (фиг.1) содержит первый третий идентичные канаЛы 1.1-1.3, в состав каждого из которых входит счетчик 2, первый, второй, третий и четвертый триггеры 3-6, первый и второй мажоритарные элементы 7 и 8, первый и второй элементы ИЛИ 9 и 10, первьш и второй ключи 11 и 12, элемент ШШ-НЕ 13 и элемент НЕ 14. Кроме того, устройство имеет вход 15 включения питания, группу 16 информационных входов, первую-третью группу 17.1-17.3 входов команды, группу входов 18.1- 18.3 синхронизации, группу выходов 19.1-19.3; при этом i -ая групп входов команды ( т 1, 3) состоит из первого-шестого входов 20.1-25 , .Група 16 информационных входов устройства содержит первый, второй и третий входы 26-28.

На фиг,2 условные обозначения соответствуют обозначениям на фиг,1. Эпюры напряжений, приведенные на фиг.2 а, иллюстрируют работу устройства при выборочном включении канла; на фиг,2(5 при пуске и рестарте; на фиг.2 - при включении питани всех трех каналов.

Назначение отдельных элементов устройства следукяцее.

Устройство состоит из трех .идентичных каналов. Общими входами каналов являются входы 15 и 16, входы 17.1 и 18.1 являются раздельными. Счетчик 2 предназначен для отсчета времени Т , необходимого ,цля надежной установки в исходное состояние одного микропроцессора в процессе функционирования по сигнапам паре .хода из одного режима работы в другой при сбоях, а та1сже при включении

5

0

5

0

5

0

5

0

5

питания всей системы.Триггер 3 формирует сигнал установки входного состояния микропроцессора только своего канала. Переключение этого триггера осуществляется по заднему фронту импульса, поступающего на его С-вход со входа 18.1 синхрониза ции. Триггер 4 предназначен для формирования сигнала сброса своего канала по команде с пульта управления через входы 22.1 и 23.1 . Ключ 11 осуществляет-формирование сигнала установки в исходное состояние при включении питания своего канала по сигналу со входа 20.1 . Ключ 11 представляет собой узел, ко-, торый формирует сигнал заданной длительности при включении питания своего канала. Он может быть выполнен в виде одновибратора или собран на КС-цепочке. Элемент ИЛИ-НЕ 13 при наличии единичных сигналов на выходе триггера 4 и ключа 11 формирует нулевой сигнал, поступающий на инв.ерс- ный D-вход триггера 3. Элемент ИЛИ 10 осуществляет формирование сигнала сброса счетчика 2 и установки в единичное состояние триггера 6 в ходе функционирования системы и при подаче питания на все три канала.

Со входов 24.1 и 25.1 поступают управляющие сигналы при переходе из независимого режима функционирования каналов системы в мажоритарньш, и наоборот, по которым должна быть осуществлена установка исходного состояния микропроцессоров. Ключ 12 предназначен для формирования при включении питания всей системы по сигналу со входа 15 единичного сигнала длительностью Т., учитывающего время разброса установки в исходное состояние микропроцессоров каждого канала.

Мажоритарные элементы 7 и 8 описываются логической функцией f (Д1-Д2 1 Д2 ДЗ )-V+ Д1 У(1) где Д1, Д2, ДЗ - сигналы на информационных входах Д1, Д2 ДЗ мажоритарных элементов 7 и 8, посту- пакщие на элемент ,7 с выхода триггера 5 . каждого канала, и на. элемент 8 - с информационных входов 26-28; V - сигнал на управляющих входах мажоритарных элементов 7 и 8, пост упанхций со входа 21 .1 , причем

V

3 1247869- 4

0,если система работает в мажоритарном режиме; ;

1,если система функ-ционирует в режиме независимой работы каналов.

Элемент 7 осуществляет мажорирова- .ние сигналов сброса, а элемент 8 - .сигналов сбоя от трех каналов. Триггеры 5 и 6 предназначены для фиксации и выдачи сигнала установки в исходное состояние в процессе функционирования системы.

Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы работает в следующих режимах.

1.Осуществления начального пуска одного канала по сигналам с пуль та управления и включении питания

. данного канала.

2.Установки в исходное состояние микропроцессорной системы при переходе от независимой работы .каналов в мажоритарный режим и обратно.

. 3. Рестарта системы при сбоях.

4. Установки с исходное состояние микропроцессорной системы при одновременном включении питания всех трех каналов.

Режим 1 (.фиг.2 а ).

Начальный пуск (установка в исходное состояние микропроцессора своего канала) осуществляется по сигналу с пульта управления, поступающему на вход установки триггера 4, или по сигналу включения питания, подаваемом на ключ 11. В первом случае триггер 4

устанавливается в единичное состоя- 35 тановки в исходное состояние- иницииние на время между сигналами на входах 23.1 и 24.1 . Во втором случае единичный сигнал требуемой длительности формируется ключом 11. Сигналы

от триггера 4 или ключа 11 через эле-40 нала на вход сброса счетчика 2, а

мент 13 подаются на инверсный D-вход триггера 3, который по заднему фронту первого тактового импульса со входа 18. устанавливается в единичное состояние. Этот сигнал через элемент 9 45 вьщается на выход 19. канала и далее на установку в исходное состояние микропроцессора перед пуском.

Режим 2 (фиг.2).

Установка в исходное состояние 50 при автоматическом переходе от независимой работы каналов в мажоритарный режим и обратно осуществляется по сигналу на входе 24.1 (25.1), который может поступать от системного 55 .конфигуратора. По этому сигналу устанавливается в исходное нулевое состояние счетчик 2 и в единичное сое- ,

тояние - триггер 6. Первым импульсом на входе 18.i устанавливается в единичное состояние триггер 5, с выхода которого сигнал поступает на ма- жоритарньй элемент 7 своего и других каналов. При f 1 единичный сигнал установки через элемент 9 выдается на выход 19.1 устройства. По импульсам со входа 18.1 устройства происходит также изменение кода в счетчике 2. После появления сигнала переполнения (OFF) счетчика 2 триггер 6 обнуляется, а следующим импульсом устанавли- вается в нулевое состояние триггер 5 и затем исчезает сигнал на выходах элементов 7 и 9 и выходе 19л устройства.

Режим 3 (фиг.25 ),

Работа устройства в этом режиме полностью аналогична работе во вто-

ром режиме. Отличие состоит в том, что начальный сигнал обнуления счетчика 2 формируется элементом 8 при обращении функции f (1) в- единицу. Это происходит при появлении двух и более сбоев в каналах в мажоритарном режиме или при появлении сбоя- в своем канале в режиме независимой работы.

Режим 4 (фиг.2).

Отличие работы устройства в этом режиме от работы во втором и третьем режимах состоит в том, что сигнал усруется ключом 12 при.одновременном включении питания всех тре каналов, Ключ 12 формирует сигнал длительностью Тр, во время действия этого сигтакже во время заполнения счетчика TMMM триггер 6 находится в единичном состоянии, При этом сигнал на выход триггера 4 выдается в течение времени Т,-, определяемого соотноше -

нием

..

+ Т

мин

С2)

- период следования импульсов на входе 18.i ,

Формула изобретения

Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы, содержащее в, каждом канале первый ключ, первый триггер и первый элемент ИЛИ причем выход первого триггера соединен- с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход i -и группы входов команды устройства ( i 1, 3) подключен к входу первого ключа т-го

канала.

отличающееся

тем, что, с целью расширения области применения устройства и повьшения достоверности его функционирования путем расширения набора реализуемых режимов пуска и рестарта многоканальных микропроцессорных систем, каяздый канал содержит два мажоритарных элемента, счетчик, второй ключ, второй, третий-и четвертый триггеры, второй элемент ИЛИ, элемент ШШ-НЕ и элемент НЕ, при этом выход второго триггера и выход первого ключа соединены соответственно с первым и вторь1М входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к информационному вхо ду первого триггера, т й вход группы входов синхронизации устройства соединен со счетным входом счетчика и синхровходами первого и третьего триггеров 1 -го канала, второй вход т-и группы входов команды устройства подключен к управляющим входам перво- го и второго мажоритарных элементов 7-го канала, выходы которых соединены соответственно с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ того же канала, выход первого элемента ИЛИ 1-го канала подключен к i -му выходу устройства, третий и четвертый входы i -и группы входов команды устройства сое- J динены соответственно с входом установки и входом сброса второго триггера 1-го канала, выход третьего триггера подключен к первому информаци- онному входу первого мажоритарного

0 элемента того же канала и соответствующим информационным входам мажоритарных элементрв остальных каналов, пятый и шестой входы т-и группы входов команды уст ройства соединены со5 ответственно с вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ i -го к ана- ла, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки счетчика и входу элемента НЕ, выход которого

0 соединен с входом установки четвертого триггера того же канала, в каждом канале выход счетчика подключен к синхровходу четвертого триггера, информационный вход которого соединен

5 с шиной нулевого потенциала, а выход четвертого триггера подключен к информационному входу третьего триггера, входы с первого по третий группы информационных входов устройства 0 соединены соответственно с информа- ijpiOHribn«i входами с первого по третий второго мажоритарного элемента каждого канала, а вход включения питания устройства подключен к входу вто- c рого- ключа каждого канала, выход, которого соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ-того же канала.

фуг. 7

Ш

4PU9.2

Редактор И.Сегляник

Составитель Г.Виталиев

Техред Э.Чижмар Корректор М.Демчик

Заказ 4127/49Тираж 671Подписное

BtfflHTM Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к облас-. ти цифровой вычислительной техники и может быть использовано в многоканальных мажоритарно-резервированных системах в качестве устройства управления пуском и рестартом. Цепью изобретения является расширение области применения и повьшение достоверности функционирования путем . расширения набора реализуемых режимов пуска и рестарта многоканальных микропроцессорных систем. С этой целью в устройство, содержащее в каждом канале первый ключ, первый триггер и первый элемент ИЛИ, в каждом из этих каналов введены дополнительно два мажоритарных элемента, счетчик, второй ключ, второй,- третий и четвертый триггеры,- второй элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и (Элемент НЕ. 2 ил. (С (Л с ю 4 1 00 О) со