Устройство для контроля микропроцессорной системы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) 80 ) зш С 06 Р 11120 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У.)03;",)Д, 3)ЪЗ)Г)4 ф а ЪРЩ а "1 "Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Ленина и орденаТрудового Красного Знамени институт ин,женеров железнодорожного транспорта(56) 1В.Гес и др. Применение микро. ЭВМ на подвижном составе.-"Железныедороги мира", 1982, 9 10, с. 35-40.2. АцйошаСс Тга 1 п Сопго 1 ЯузйешМОООО, р, 1-19 ж, 3 ЭЭ И 04-14, 1980(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯМИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее блок сравнения, состоящий изтрех компараторов и элемента ИЛИ,блок коммутации, формирователь импульсов, причем первые и вторые информационные входы компараторов блокасравнения попарно соединены и подключены к первой, второй и третьейшинам контролируемых данных устройства соответственно, стробирующиевходы компараторов блока сравнениясоединены с соответствующими выходами блока коммутации, а выходыкомпараторов блока сравнения черезэлемент ИЛИ соединены с входом формирователя импульсов, выход которогосоединен со стробирующим входом блока коммутации и является выходомустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности системы путем восстановленияпри одиночных сбоях, в него введенблок анализа отказов, который содержит первый, второй и третий3-триггеры запросов, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ,первый и второй элементы И, счетныйтриггер, элемент НЕ, причем первыевходы с первого по третий элементовИЛИ соединены с выходами соответству.ющих компараторов блока сравнения,вторые входы с первого по третийэлементов ИЛИ соединены с выходомпервого элемента И, а выходы - сосбросовыми входами соответствующихЭ-триггеров запросов, тактовые входы которых соединены с выходом формирователя импульсов, информационныевходы 2 -триггеров запросов соединеныс шиной единичного потенциала, авыходы - с соответствующими входами дчетвертого элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входамиблока коммутации, выход четвертогоэлемента ИЛИ соединен со счетным вхо.дом счетного триггера и первым входом второго элемента И, второй входкоторого соединен с выходом элемента НЕ и вторым входом первого элемен.та И, а выход является выходом запроса на прерывание устройства, выход счетного триггера установлен свходом элемента НЕ, сбросовый входсчетного триггера и первый вход первого элемента И образуют соответствен- эффино вход сигнала сброса и вход сигнала подтверждения сбоя устройства.11203Изобретение относится к системам железнодорожной автоматики, в частности к устройствам контроля микропро. цессорных систем (МПС) управления транспортными средствами.Известно устройство контроля . (ИПС) управления, содержащее два канала, в которых контролируемые па" раметры логически связаны схемой самоконтроля. Выходы каналов через усилители управляют контрольными контакторами, удерживая их во вклю- г ченном положении до тех пор, пока не произойдет повреждение 11.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля системы автоматической локомотивной сигнализацни, содержащее компараторно-селектор" ный блок, информационные входы которого соединены с шинами данных, а один из выходов - с входом синхронизации формирователя управляющих импульсов, блок коммутации и блок прерывания программы 2 .25Однако известное устройство одинаково реагирует как на кратковре" менные сбои, так и на устойчивые отказы, отключая при этом систему от/ объекта управления или осуществляя рекомендацию системы. Это приводит к снижению надежности системы.Цель изобретения - повышение надежности системы путем восстановле" ния при одиночных сбоях.З 5 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля МПС, содержащее блок сравнения, состоящий из трех компараторов и элемента ИЛИ, блок коммутации, формиро О ватель импульсов, причем первые и вторые информационные входы компараторов блока сравнения попарно сое" динены и подключены к первой, второй и третьей шинам контролируемых дан- ф 5 ных устройства соответственно, стробирующие входы компараторов блока 1,сравнения соединены с соответству-, кицими выходами блока коммутации, а выходы компараторов блока сравнения 50 через элемент ИЛИ соединены с вхудом формирователя импульсов, выход которого соединЕн со стробирующим входом блока коммутации и является выходом устройства, введен блок 55 анализа отказов, который содержит первый, второйи третий 3 -триггеры запросов, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и Зб 2 второй элементы И, счетный триггер,элемент НЕ, причем первые входы спервого по третий элементов ИЛИ соединены с выходами соответствующихкомпараторов блока сравнения, вторыевходы с первого по третий элементовИЛИ соединены с выходом первого элемента И, а выходы - со обросовымивходами соответствующих 3 -триггеровзапросов, тактовые входы которых соединены с выходом формирователя импульсов, информационные входы3-триггеров запросов соединены сшиной единичного потенциала, а выходы - с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ и с соответствующими информационными входамиблока коммутации, выход четвертогоэлемента ИЛИ соединен со счетным входом счетного триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ и вторым входом первого элемента И, а выход является выходомзапроса на прерывание устройства, выход счетного триггера соединен свходом элемента НЕ, сбросовый входсчетного триггера и первый входпервого элемента И образуют соответственно ,вход сигнала сброса и входсигнала подтверждения сбоя устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 -алгоритм обработки отказов,Устройство содержит блок 1 сравнения, блок 2 коммутации, формирователь 3 импульсов, блок 4 анализазаявок, компараторы 5 - 7, элементИЛИ 8, элементы И 9-11, выход 12,3-триггеры 13-15 запросов, элементыИЛИ 16-19, элемент И 20, счетныйтриггер 21, элемент НЕ 22, элементИ 23, выход 24 запроса на прерывание.В состав блока 1 входят три компаратора 5-7, выходы которых через эле/мент ИЛИ 8 соединены с входом синхронизации формирователя 3 управляющих импульсов. В состав блока 2 коммутации входят три элемента И 9-11первые входы которых объединены свходом блока анализа отказов и подключены к выходу формирователя 3управляющих импульсов.В состав блока 4 анализа заявок входят также три ц-триггера 13-15 запроса прерывания, счетные входы кото" рых соединены с выходом, информацион" ные входы через элементы ИЛИ 16-18- с выходами компараторов 5-7 блока 111203 35 а выходы соответственно с вторыми входами элементов И 11-13 блока 4 и с входами элемента ИЛИ 19. Выход элемента ИЛИ 19 подключен к первому элементу И 20 и к счетному входу счетчика 21 сбоев,на информационный вход которого подается сигнал "Сброс" от мик- роЭВМ. Выход счетного триггера 21 через элемент НЕ 22 подключен к второму входу элемента И 20 и к первому 1 О входу элемента И 23, на другой вход которого от микроЭВМ подается сигнал "Подтверждение прерывания", а выход подключен к объединенным вторым входам элементов ИЛИ 16-18.15Устройство контроля работает следующим образом.Сигналы с шин данных от трех мик- роЭВМ системы поступают на компараторы: 5"7, где попарно сравниваются. Для 20 фиксации состояния шин в определенный момент времени формирователь 3 управляющих импульсов вырабатывает стробирующий импульс опроса, подаваемый на компараторы 5-7 через элементы И 9-11 блока 2 и на счетные входы Р -триггеров 13-15.Если нет ошибок в работе МПС, импульс опроса проходит через компараторы 5-7 и элемент ИЛИ 8 на вход синхронизации формирователя 3, а на выходах 3 -триггеров 13-15 блока 4 отсутствует сигнал "Запрос прерыва-ния",В случае возникновения ошибки в одной из микроЭВМ импульс опроса отсутствует на выходе соответствующего компаратора, соответствующий Э-триггер сформирует сигнал "Запрос прерывания", который через элемент40 ИЛИ 19 поступает на счетный вход триггера 21, в который записывается 1+1", и,через элемент И,на другой вход которого через элемент НЕ 22 поступает сигнал с выхода триггера - в блок прерывания программы. МПС вос 45 36 4принимает это прерывание и переходит на подпрограмму обработки сбоев. Для обеспечения такой обработки вся программа микроЭВМ разбивается на отдельные участки. В канале каждого участка программы, формируется контрольная точка, которая представляет собой записанные в определенной зоне ОЗУ исходные данные и информацию о состоянии микроЭВМ на момент ее формирования. Как только поступает сигнал "Запрос прерывания от устройства контроля МПС, все три микроЭВМ восстанавливают свое состо 1 яние, выдает сигнал "Подтверждение прерывания" и повторяет сбившийся участок программы.Если во время прохождения повторно сбившегося участка ошибка не обнаружена, то сбрасывается триггер 21 и устройство контроля переходит в первоначальное состояние. Если же ошибка обнаружена повторно, в триггер 21 записывается вторая "1" и сигнал с выхода триггера 21 блокирует сброс состояния соответствующего 3-триггера прерывания, который в свою очередь записывает соответствующие элементы И блока 2 коммутации.Если же после реконфигурации обнаруживается ошибка, на выходе компараторно-селекторного блока отсутствует сигнал, синхронизирующий работу формирователя управляющих импульсов, и происходит останов системы.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля МПС за счет обработки сбоев. Реконфигурации системы в случае сбоев не происходит, следовательно не надо при каждом сбое проверять локализованную микроЭВМ, отыскивая неисправность, как в известном, тем более, что интенсивность сбоев, как указывалось, на 2-3 порядка выше, чем интенсивность устойчивых отказов.