DE3605359C2

DE3605359C2 - Rechnersystem mit mehreren Rechnern

Info

Publication number: DE3605359C2
Application number: DE19863605359
Authority: DE
Inventors: Juergen Bauer; Juergen Dr Rer Nat Braeuninger; Bernhard Dipl Ing Donhauser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2006-02-21
Also published as: JPS62200432A; DE3605359A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Rechnersystem mit mehreren Rechnern gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Rechnersysteme, bei denen zwischen den einzelnen Rechnern Daten in Form von Datenblöcken seriell übertragen werden, können beispielsweise in elektronischen Steuergeräten Anwendung finden. Dabei soll auf möglichst einfache Weise festgestellt werden können, ob die Übertragung der Daten fehlerlos und ohne Störungen erfolgt. Die kommunizierenden Rechner können auch in unterschiedlichen Steuergeräten untergebracht sein, wobei auch hier eine Überprüfung der einwandfreien Übertragung bzw. der Funktion des sendenden Rechners gewünscht wird.

Zur Überprüfung der empfangenen Daten können jeweils zusätzliche Prüfbits vorgesehen sein, die sich aus den Daten berechnen lassen. Die erforderlichen Berechnungen und die Übertragung der zusätzlichen Prüfbits stellen dabei einen beträchtlichen Mehraufwand dar. Eine andere Prüfmöglichkeit besteht darin, die empfangenen Daten nochmals zum sendenden Rechner zurückzuübertragen, um einen Datenvergleich vornehmen zu können. Diese Art der Datenüberprüfung verschlingt einen beträchtlichen Teil der zur Verfügung stehenden Rechnerzeit, weshalb diese Art der Überprüfung für viele Anwendungsfälle keinesfalls geeignet ist.

Aus der Zeitschrift "Automatik", Oktober 1967, Seite 347 bis 350, 352 bis 354 und 356 ist eine Methode für die Absicherung der Datenübertragung bei Fernscheibnetzen bekannt. Darin wird vorgeschlagen, zusätzlich zu den sieben Zeichen eines Datenblocks ein Kontrollzeichen zu senden, das stets die "1"-Zustände in den einzelnen Kanälen zur Geradzahligkeit ergänzt. Dafür ist in jedem Kanal ein Kanalzähler vorgesehen. Nachdem jeweils sieben Zeichen des Datenblocks empfangen wurden, werden die Kanalzähler, die in Stellung "1" stehen veranlaßt, einen Impuls abzugeben. Aus diesen Impulsen setzt sich das Kontrollzeichen zusammen. Nach dem Empfang der sieben Zeichen der Datensendung plus dem Kontrollzeichen wird überprüft, ob alle Kanalzähler eine "0" registriert haben. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Datenblock als fehlerhaft markiert.

Aus der US 4 390 989 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Datenübertragung zwischen zwei Computern mit Hilfe von Checksummen überprüft wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung den Datenaustausch zwischen zwei oder mehr Rechnern auf einfache Art und Weise abzusichern, wobei insbesondere das korrekte Aussenden der Daten seitens des sendenden Rechners überwacht werden soll. Die genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Rechnersystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch eine einfache Maßnahme, nämlich dadurch, daß am Anfang eines Datenblocks ein Markierungsbit übertragen wird und daß der empfangende Rechner bei Erreichen eines Zählerstandes, der das Ende eines Datenblocks anzeigt, überprüft, ob das nächste empfangene Datum das Markierungsbit enthält und so eine Überprüfung der Datenübertragung erfolgen kann. Da die Datenblöcke zyklisch übertragen werden, kann mit dem jeweiligen Auftreten des Markierungsbits am Anfang eines Datenblocks schon erkannt werden, daß der sendende Rechner ordnungsgemäß arbeitet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Rechnersystems möglich. So ist es besonders vorteilhaft, daß der empfangende Rechner das Auftreten der Markierungsbits innerhalb vorgegebener Zeitabschnitte, die größer oder gleich der Zyklus zeit sind, überwacht und beim Ausbleiben eines Markierungsbits ein Fehlersignal erzeugt. Das daraufhin erzeugte Fehlersignal kann eine Notfunktion einleiten, wodurch beispielsweise Ersatzwerte für die zu empfangenden Daten weiterverarbeitet werden. Gleichzeitig kann auch ein Warnsignal akustischer oder optischer Art ausgelöst werden.

Das Rechnersystem überprüft die Datenübertragung ständig, also auch dann, wenn eine vorübergehende Störung aufgetreten ist. Sobald wieder ein korrekter Datenempfang festgestellt wird, geht der Rechnerbetrieb auf Normalfunktion über.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfin dungsgemäßen Rechnersystems,

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Über prüfung der Datenanzahl und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der zyklischen Überprüfung des Markierungsbits.

Das in Fig. 1 dargestellte Steuergerät SG besitzt ein Rechnersystem mit zwei Rechnern C1, C2, die über Steuer leitungen S1, S2 mit einer Warnsignalanzeige W verbun den sind. Untereinander tauschen die beiden Rechner C1, C2 über einen Datenbus D seriell Daten aus, die zu Daten blöcken mit Daten gleicher Anzahl zusammengefaßt sind. Für jeden Datenblock ist eine vorgegebene Anzahl A von Daten vorgesehen. Der jeweils empfangende Rechner C1 oder C2 zählt die empfangenen Daten und überprüft am Ende des Datenblocks, ob die vorgegebene Anzahl A mit der tat sächlich übertragenen Anzahl Z übereinstimmt. Bei Nicht übereinstimmung wird beispielsweise über die zugehörige Steuerleitung S1 oder S2 ein Fehlersignal FS abgegeben. Das Fehlersignal FS kann auch intern im Rechner zum Ab ruf einer Notfunktion verwendet werden.

Anhand von dem in Fig. 2 dargestellten Flußdiagramm wird der Ablauf der im empfangenden Rechner vorgenom menen Prüfung nachfolgend erläutert.

Der Zähler des empfangenden Rechners wird ausgehend von einem Zählerstand ZS durch jedes eintreffende Datum um 1 verringert, bis der Zählerstand ZS = 0 ist. So lange der Zählerstand den Wert 0 nicht erreicht, wird ständig überprüft, ob das empfangene Datum ein Markie rungsbit B ist. Falls nicht, wird weiterhin der Zähler stand dekrementiert, bis der Wert ZS = 0 erreicht ist. Daraufhin wird der Zählerstand ZS auf den Wert A ge setzt der die pro Datenblock vorgegebene Anzahl von Daten darstellt. Es wird dann überprüft, ob das nächste empfangene Datum das Markierungsbit B ist und wenn ja, wird ein Merkbit M auf 1 gesetzt. Der Zählerstand ZS wird nunmehr wieder durch weitere eintreffende Daten dekre mentiert, bis wiederum der Zählerstand ZS = 0 ist.

Bei fehlerhafter Funktion wird beim Zählerstand ZS = 0 ebenfalls zunächst der Zählerstand auf den Wert A ge setzt, jedoch wird das nächste empfangene Datum im Stö rungsfall nicht das Markierungsbit B enthalten, so daß das Merkbit M auf Null gesetzt und ein Fehlersignal FS aus gelöst wird. Das Fehlersignal FS kennzeichnet die fehler hafte Übertragung und leitet entsprechende Notfunktionen oder Warnsignale ein.

Bei einer Störung, während der Zählerstand ZS noch nicht gleich Null ist, löst ein auftretendes Markierungsbit B ebenfalls das Fehlersignal FS aus. Auch in diesem Fall wird der Zählerstand zunächst auf den Anfangswert A gesetzt und das Merkbit M gelöscht.

Auf diese Weise wird die tatsächlich empfangene Anzahl Z von Daten mit der vorgegebenen Anzahl A verglichen und bei Nichtübereinstimmung ein Fehlersignal ausgelöst. Bei Nichtübereinstimmung tritt nämlich das Markierungsbit B in bezug auf den jeweiligen Zählerstand an falschen Stellen auf, was als Fehlfunktion erkannt wird.

Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm kann gleichzeitig das zyklische Auftreten des Merkbits M überwacht werden. Dabei kann stets nach Ablauf einer festen Zeitspanne, beispielsweise alle 50 ms, geprüft werden, ob das Merkbit M gelöscht ist. Falls dies der Fall ist, liegt eine Fehlfunktion vor, da bedingt durch die zyklische Datenübertragung beispielsweise innerhalb von 50 ms wenigstens ein Merkbit M zur Kennzeichnung eines Datenblockanfangs gesetzt werden muß. Ist also nach Ablauf dieses beispielsweise festgelegten Zeitraums das Merkbit M immer noch gleich Null, so wird das Fehlersignal FS ausgelöst.

Ist dagegen das Merkbit M ungleich Null, so bedeutet dies, daß die Normalfunktion N bezüglich der Merkbitübertragung M vorliegt.

Durch die Kombination der Überwachung des Merkbits M und der Überwachung der empfangenen Anzahl Z von Daten kann für viele Anwendungen eine ausreichende Überprüfung auf Funktionstüchtigkeit des Rechnersystems durch sehr einfache Maßnahmen vorgenommen werden.

Claims

1. Rechnersystem mit mehreren Rechnern, bei dem die zu Datenblöcken zusammengefaßten Daten seriell zwischen den Rechnern ausgetauscht werden und der Datenaustausch im jeweils empfangenden Rechner überprüft wird, wobei jeder der übertragenen Datenblocks eine vorgegebene Anzahl von Daten enthält und der die Daten empfangende Rechner die Anzahl der innerhalb eines Datenblocks empfangenen Daten zählt, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang eines Datenblocks ein Markierungsbit (B) übertragen wird, daß die Datenblöcke zyklisch übertragen werden, daß der empfangende Rechner (C1, C2) bei Erreichen eines Zählerstandes, der das Ende eines Datenblocks anzeigt, überprüft, ob das nächste empfangene Datum das Markierungsbit (B) enthält und daß der empfangende Rechner (C1, C2) ein Fehlersignal (FS) abgibt, wenn das nächste empfangene Datum das Markierungsbit (B) nicht enthält.

2. Rechnersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der empfangende Rechner (C1, C2) das Auftreten der Markierungsbits (B) innerhalb vorgegebener Zeitabschnitte, die größer oder gleich der Zyklus zeit sind, überwacht und beim Ausbleiben eines Markierungsbits (B) das Fehlersignal (FS) erzeugt.

3. Rechnersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal (FS) eine Notfunktion einleitet und/oder ein Warnsignal auslöst.

4. Rechnersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch nach Erzeugung des Fehlersignals (FS) eine ständige Überprüfung der Übertragung der Datenblocks erfolgt und bei korrektem Datenempfang wieder auf Normalfunktion (N) übergegangen wird.