Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы

(ОО, 11 О О Е И ФКаеэйе .юфл, к Фет юаъчв БРЕТЕНЬСТВУ О СВИДЕТЕП А(21) 3878090/2 (22) 07,02.85 (46) 30.07.86. (71) Харьковск венное обьедин к облас техники Ф 2 ого- ован в м производстстемам.авения ерв стр научно епо с стваЦельюе обравлГ,К то)ч рен наух,ко, В.В. К.(56) АвторскУ 1056193, кС 06 Р 11/00Коффрон Джмикропроцесс1983, с. 64,льств 9/22,свидет С 06 Г1983. Технич ские средстваем, М., МИР,3.2, рис,3.25 ных с 9, ри мент ИЛИ мент НЕ. УДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Бое ен изированног С.Е,Баженов имонькин, С в и В.С.Хар 681.325 (08 54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯПРАВЛЕНИЯ ПУСКОМ И РЕСТАРТОМ ПРБОЯХ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕ%(57) Изобретение относит ти цифровой вычислительн и может быть использован канальных мажоритарно-ре ных системах в качестве управления пуском и рест изобретения является рас ласти 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 каж дом из этих каналов введены дополнительно два мажоритарных элемента, счетчик, второй ключ, второй, третий и четвертый триггеры, второй элеэлемент ИЛИ-НЕ и,эле 2 ил.1 12Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано в многоканальных мажори.тарно-резервированных микропроцессорных системах в качестве устройствауправления пуском и рестартом,Цель изобретения - расширение области применения и повышение достоверности функционирования путем расширения набора реализуемых режимовпуска и рестарта многоканальных процессорных систем,На фиг.1 приведена Функциональнаясхема устройства; на Фиг.2 - временная диаграмма его Функционирования.Многоканальное устройство дляуправления пуском и рестартом присбоях микропроцессорной системы(фиг.1) содержит первый - третийидентичные канаты 1. 1-1.3, в составкаждого из которых входит счетчик 2,первый, второй, третий и четвертыйтриггеры 3-6, первый и второй мажоритарные элементы 7 и 8, первый ивторой элементы ИЛИ 9 и 10, первый ивторой ключи 11 и 12, элемент ИЛИ-НЕ13 и элемент НЕ 14. Кроме того, устройство имеет вход 15 включения питания, группу 16 информационных входов, первую-третью группу 17.1-17.3входов команды, группу входов 18.118.3 синхронизации, группу выходов 19. 1-19,3; при этом 1 -ая группавходов команды= 1, 3) состоит из1первого-шестого входов 20,1-25.1.Группа 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 нафиг,2 й, иллюстрируют работу устройства при выборочном включении канала; на Фиг.2 Б - при пуске и рестарте; на Фиг.2 Ь - при включении питаниявсех трех каналов,Назначение отдельных элементовустройства следующее,Устройство состоит из трех идентичных каналов. Общими входами каналов являются входы 15 и 16, входы171 и 18,1 являются раздельными.Счетчик 2 предназначен для отсчетавремени 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 2питания всей системы. Триггер 3 формирует сигнал установки входного состояния микропроцессора только своегоканала, Переключение этого триггераосуществляется по заднему фронтуимпульса, поступающего на его С-входсо входа 18.1 синхронизации. Триггер 4предназначен для Формирования сигнала сброса своего канала по командес пульта управления через входы 22.1и 23.1. Ключ 11 осуществляет Формирование сигнала установки в исходноесостояние 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 выполненв виде одновибратора или собран наКС-цепочке. Элемент ИЛИ-НЕ 13 при наличии единичных сигналов на выходетриггера 4 и ключа 11 формирует нулевой сигнал, поступающий на инверсный 0-вход триггера 3. Элемент ИЛИ 10осуществляет формирование сигналасброса счетчика 2 и установки в единичное состояние триггера 6 в ходефункционирования системы и при подаче питания на все три канала.30Со входов 24,1 и 25.1 поступают управляющие сигналы при переходе из независимого режима функционирования каналов системы в мажоритарный, и наоборот, по которым должна быть осуществлена установка исходного состояниямикропроцессоров. Ключ 12 предназначен для формирования при включениипитания всей системы по сигналу совхода 15 единичного сигнала длительностью Т, учитывающего время разброса установки в исходное состояниеьщкропроцессоров каждого канала,Мажоритарные элементы 7 и 8 описываются логической функциейГ = (Д 1 Д 2 1 Д 2 ДЗ + Д 1 ДЗ) Ч+ Д 1 Ч (1)где Д 1, Д 2, ДЗ - сигналы на информационных входах Д 1, Д 2ДЗ мажоритарных элементов 7 и 8, поступающие на элемент 7 50 с выхода триггера 5каждого канала, и наэлемент 8 в . с информационных входов 26-28;7 - сигяал на управляющих55входах мажоритарныхэлементов 7 и 8, поступающий со входа21,1, причем0, если система работает в мажорЧ = 1, если система функционирует вЭлемент 7 осуществляет мажорирование сигналов сброса, а элемент 8,сигналов сбоя от трех каналов, Триггеры 5 и 6 предназначены для фиксации и выдачи сигнала установки висходное состояние в процессе функционирования системы.ОМногоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы работаетв следующих режимах,1. Осуществления начального пуска одного канала по сигналам с пуль 5та управления и включении питанияданного канала.2. Установки в исходное состояниемикропроцессорной системы при перехо 20де от независимой работы .каналов вмажоритарный режим и обратно.. 3. Рестарта системы при сбоях.4. Установки с исходное состояниемикропроцессорной системы при одно 25временном включении питания всех трехканалов.Режим 1 (фиг,2 а ),Начальный пуск (установка в исходное состояние микропроцессора своегоканала) осуществляется по сигналу спульта управления, поступающему навход установки триггера 4, или посигналу включения питания, подаваемомуна ключ 11. В первом случае триггер 4устанавливается в единичное состояние на время между сигналами на входах 23.: и 24,1 . Во втором случаеединичный сигнал требуемой длительности формируется ключом 11. Сигналыот триггера 4 или ключа 11 через эле мент 13 подаются на инверсный О-входтриггера 3, который по заднему фронтупервого тактового импульса со входа18, устанавливается в единичное состояние. Этот сигнал через элемент 9 45выдается на выход 19. канала и далее на установку в исходное состояниемикропроцессора перед пуском.Режим 2 (фиг.2 1 ).Установка в исходное состояние 50при автоматическом переходе от независимой работы каналов в мажоритарный режим и обратно осуществляется посигналу 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 соситарном режиме;режиме независимой работы каналов. тояние - триггер 6, Первым импульсом на входе 18,1 устанавливается вединичное состояние триггер 5, с выхода которого сигнал поступает на мажоритарный элемент 7 своего и другихканалов. При Й = 1 единичный сигналустановки через элемент 9 выдаетсяна выход 19.1 устройства. По импульсам со входа 18, устройства происходиттакже изменение кода в счетчике 2.После появления сигнала переполнения(ОРР) счетчика 2 триггер 6 обнуляется, а следующим импульсом устанавливается в нулевое состояние триггер 5и затем исчезает сигнал на выходахэлементов 7 и 9 и выходе 19.1 устройства.Режим 3 (фиг.2 Б ),Работа устройства в этом режимеполностью аналогична работе во втором режиме. Отличие состоит в том,что начальный сигнал обнулейия счетчика 2 формируется элементом 8 приобращении функции Й (1) в "единицу".Это происходит при появлении двух иболее сбоев в каналах в мажоритарномрежиме или при появлении сбоя в своемканале в режиме независимой работы.Режим 4 (фиг.2 В ).Отличие работы устройства в этомрежиме от работы во втором и третьемрежимах состоит в том, что сигнал установки в исходное состояние инициируется ключом 12 при.одновременномвключении питания всех тре 7 каналов.Ключ 12 формирует сигнал длительностью Т, во время действия этого сигнала на вход сброса счетчика 2, атакже во время заполнения счетчикаТтриггер 6 находится в единичном состоянии. При этом сигнал на выход триггера 4 выдается в течениевремени Т, определяемого соотношением где , - период следования импульсовпна входе 18.1. ф о р м у л а изобретения Многоканальное устройство для управления пуском и рестартом при сбоях микропроцессорной системы, содер 1247869жащее в каждом канале первый ключ,первый триггер и первый элемент ИЛИ,причем выход первого триггера соединен с первым входом первого элементаИЛИ, первый вход-й группы входовкоманды устройства ( 1 = 1, 3) подключен к входу первого ключа 1 -гоканала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения области применения устройства и повышениядостоверности его функционированияпутем расширения набора реализуемыхрежимов пуска и рестарта многоканальных микропроцессорных систем, каждыйканал содержит два мажоритарных элемента, счетчик, второй ключ, второй,третий и четвертый триггеры, второйэлемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, при этом выход второго триг.гера и выход первого ключа соединенысоответственно с первым и вторымвходами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к информационному вхо"ду первого триггера,-й вход группывходов синхронизации устройства соединен со счетным входом счетчика исинхровходами первого и третьеготриггеров 1 -го канала, второй вход1-й группы входов команды устройстваподключен к управляющим входам первого и второго мажоритарных элементовг -го канала, выходы которых соединены соответственно с вторым входомпервого элемента ИЛИ и первым входомвторого элемента ИЛИ того же канала,выход первого элемента ИЛИ ) -го канала подключен к 1 -му выходу устройства, третий и четвертый входы-йгруппы входов команды устройства сое.5 динены соответственно с входом установки и входом сброса второго тригге.ра -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 1 -й группы входов команды устройства соединены со ответственно с вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ 1 -го канала, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки счетчика ивходу элемента НЕ, выход которого 20 соединен с входом установки четвертого триггера того же канала, в каждом канале выход счетчика подключенк синхровходу четвертого триггера,информационный вход которого соединен 25 с шиной нулевого потенциала, а выходчетвертого триггера подключен к информационному входу третьего триггера, входы с первого по третий группы информационных входов устройства ЗО соединены соответственно с информационными входами с первого по третийвторого мажоритарного элемента каж,цого канала, а вход включения питания устройства подключен к входу вто.рого ключа каждого канала, выход которого соединен с четвертым входомвторого элемента ИЛИ того же канала.1247869 ль Г.ВиталиЧижмар СоставиТехред Корр ектор М. Дем дактор И.Сегляни одписное 671ого комитета ний и открыт аушская наб,аказ 4127/49 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж-Э 5