Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5ц4 С 06 Р 9/00, !1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 ум, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3878090/24-24 (22) 07,02.85 (46) 30.07.86. Бюл, Ф 28 (71) Харьковское научно-производственное обьединение по системам.автоматизированного управления (72) С.Е.Баженов, К.Г.Карнаух, Г.Н.Тимонькин, С.Н.Ткаченко, В.В.Топорков и В.С.Харченко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 1056193, кл. G 06 F 9/22, С 06 Р 11/00, 1983.

Коффрон Дж. Технические средства микропроцессорных систем. М., МИР, 1983, с. 64, 89, рис. 3.2, рис,3.25. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

УПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ И PECTAPTOM ПРИ

СБОЯХ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЬ! (57) Изобретение относится к облас-. ти цифровой вычислительной техники и может быть использовано в многоканальных мажоритарно-резервированных системах в качестве устройства. управления пуском и рестарто)ч. Целью изобретения является расширение области применения и повышение 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.

1 12

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовало в многоканальных мажоритарно-резервированных микропроцессор. ных .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 многоканальньгх процессорных систем.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма его функционирования.

Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы (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, первый и второй ключи 11 и 12, элемент ИЛИ-HE

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 18.118.3 синхронизации, группу выходов 19. 1 — 19.3; при этом 1 -ая группа входов команды (= 1, 3) состоит из

1 первого-шестого входов 20.1-25.1.Груп па 16 информационных входов устройства содержит первый, второи и третий входы 26-28.

На фиг.2 условные обозначения соответствуют обозначениям на фиг.1.

Эпюры напряжений, приведенные на фиг.2 и р иллюстрируют работу устройства при выборочном включении кана ла; на фиг.2 Б — при пуске и рестарте; на фиг.2 Ь вЂ” при включении питания всех трех каналов, Назначение отдельньгх элементов устройства следующее.

Устройство состоит из трех идентичных каналов. Общими входами каналов являются входы 15 и 16, входы

17 ° 1 и 18.1 являются раздельными.

Счетчик . предназначен для отсчета времени Т„,„„, необходимого для надежной установки в исходное состояние одного микропроцессора в процессе функционирования по сигналам пере.хода иэ одного режима работы в другой при сбоях, а также при включении

47869 2 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 синхронизации. 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, который формирует сигнал заданной цлительности при включении питания своего канала. Он может быть выполнен в виде одновибратора или собран на

RC-цепочке. Элемент ИЛИ-НЕ 13 при на. личии единичных сигналов на выходе триггера 4 и ключа 11 формирует нулевой сигнал, поступающий на инверсный 0-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.i поступают управляющие сигналы при переходе из независимого режима функционирования каналов системы в мажоритарный, 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 ьягкропроцессоров каждого канала, Мажоритарные элементы 7 и 8 описываются логической функцией

f = (Д1 Д2 1 Д2 ДЗ + Д1 ° ДЗ) V+ Д1 V (1) где Д1, Д2, ДЗ вЂ” сигналы на информационных входах Д1, Д2

ДЗ мажоритарных элементов 7 и 8, поступающие на элемент 7

50 с выхода триггера 5 каждого канала, и на элемент 8 — с инфор— мационных входов 26-28;

V — сиглал на управляющих

55 входах мажоритарных элементов 7 и 8, поступающий со входа

21.1, причем

1247869 (0, если система работает в мажор

Ч = 1, если система функционирует в

Элемент 7 осуществляет мажорирование 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.

I0

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!

5 та управления и включении питания данного канала.

2. Установки в исходное состояние микропроцессорной системы при перехо20 де от независимой работы .каналов в мажоритарный режим и обратно. . 3. Рестарта системы при сбоях.

4. Установки с исходное состояние микропроцессорной системы при одно25 временном включении питания всех трех каналов.

Режим 1 (фиг.2а ).

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, подаваемому на ключ 11. B первом случае триггер 4 устанавливается в единичное состоя- 35 ние на время между сигналами на входах 23.! и 24.1 . Во втором случае единичный сигнал требуемой длительности формируется ключом 11. Сигналы от триггера 4 или ключа 11 через эле-40 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 выдается на выход 19.l канала и далее на установку в исходное состояние микропроцессора перед пуском.

Режим 2 (фиг.2 ь ).

Установка в исходное состояние 50 при автоматическом переходе от независимой работы каналов в мажоритарный режим и обратно осуществляется по сигналу на входе 24.i (25.1), который может поступать от системного 55 ,конфигуратора. По этому сигналу устанавливается в исходное нулевое состояние счетчик 2 и в единичное соситарном режиме режиме независимой работы каналов. тояние — триггер 6. Первым импульсом на входе 18,1 устанавливается в единичное состояние триггер 5, с выхода которого сигнал поступает на мажоритарный 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.i устройства происходит также изменение кода в счетчике 2.

После появления сигнала переполнения (OFF) счетчика 2 триггер 6 обнуляется, а следующим импульсом устанавливается в нулевое состояние триггер 5 и затем исчезает сигнал на выходах элементов 7 и 9 и выходе 19.i устройства.

Режим 3 (фиг.2 Б ).

Работа устройства в этом режиме полностью аналогична работе во втором режиме. Отличие состоит в том, что начальный сигнал обнулейия счетчика 2 формируется элементом 8 при обращении функции Й (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 Ь )..

Отличие работы устройства в этом режиме от работы во втором и третьем режимах состоит в том, что сигнал установки в исходное состояние инициируется ключом 12 при.одновременном включении питания всех трех каналов.

Ключ 12 формирует сигнал длительностью Т, во время действия этого сигнала на вход сброса счетчика 2, а также во время заполнения счетчика

T „„ триггер 6 находится в единичном состоянии. При этом сигнал на вы. ход триггера 4 выдается в течение времени Т, определяемого соотношением где — период следования импульсов п на входе 18.1 .

Формула изобретения

Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы, содер1247869 жащее 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 -й группы входов команды устройства (= 1, 3) подключен к входу первого ключа > --го канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства и повышения достоверности его функционирования путем расширения набора реализуемых режимов пуска и рестарта многоканаль. ных микропроцессорных систем, каждый канал содержит два мажоритарных элемента, счетчик, второй ключ, второй, третий и четвертый триггеры, второй элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, при этом выход второго триггера и выход первого ключа соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к информационному вхо" ду первого триггера, -й вход группы входов синхронизации устройства соединен со счетным входом счетчика и синхровходами первого и третьего триггеров > -го канала, второй вход

1-й группы входов команды устройства подключен к управляющим входам первого и второго мажоритарных элементов

> -го канала, выходы которых соединеI ны соответственно с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ того же канала, выход первого элемента ИЛИ -го канала подключен к 1 -му выходу устрой- ства, третий и четвертый входы -й группы входов команды устройства сое5 динены соответственно с входом установки и входом сброса второго триггера I-го канала, выход третьего триггера подключен к первому информаци- онному входу первого мажоритарного

10 элемента того же канала и соответствующим информационным входам мажоритарных элементов остальных каналов, пятый и шестой входы -й группы входов команды устройства соединены со1 ответственно с вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ 1 -го канала, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки счетчика и входу элемента HE выход которого рО соединен с входом установки четвертого триггера того же канала, в каждом канале выход счетчика подключен к синхровходу четвертого триггера, информационный вход которого соединен

25 с шиной нулевого потенциала, а выход четвертого триггера подключен к ин— формационному входу третьего триггера, входы с первого по третий группы информационных входов устройства дО соединены соответственно с информационными входами с первого по третий второго мажоритарного элемента каж,цого канала, а вход включения питания устройства подключен к входу второго ключа каждого канала, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента ИЛИ того же канала.

1247869

ЦЭиг. 1 1247869

1B.i

Составитель Г.Виталиев

Техред 3.Чижмар Коррект ор M,Äåì÷èê

Редактор И.Сегляник

Заказ 4127/49 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35Ä Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгор д, у . р о л. П оектная 4

OFj

Ю (25