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Die
Erfindung betrifft Rückwände für Versa Module
Eurocards (VME) und insbesondere das elektrische Verbinden von zwei
unabhängigen VME-Rückwänden miteinander,
jedoch das Bereitstellen einer Isolation bei einem Ausfall.
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Die
letzten Veränderungen
im militärischen Markt
haben Systemarchitekturen von Punktentwürfen zu Entwürfen basierend
auf kommerzieller Technik getrieben. Der militärische Markt hat seine Aufmerksamkeit
für künftige Systementwürfe insbesondere
auf eine VME-basierte
Technik konzentriert. Die Technik der VME-Rückwand
weist bei bestimmten militärischen
Anwendungen Probleme auf, insbesondere bei fehlertoleranten Entwürfen für Avionik-Anwendungen.
Die VME-Rückwand
ist sehr anfällig
für Einzelpunktfehler.
Gegenwärtig
verfügbare
Verfahren, fehlertolerante Entwürfe
unter Verwendung der VME-Technik bereitzustellen, verschlechtern
oder beeinträchtigen
das Leistungsvermögen
des Gesamtsystems deutlich.
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Einige
der Ansätze
der Vergangenheit sind: ein Gerät,
welches von CES, http://www.ces.ch/index.html, hergestellt wird,
welches eine 10MB/s-VME-nach-VMEBus-Brücke
umfasst, welche eine Datenübermittlung
zwischen zwei VME-Systemen bereitstellt. Das Problem bei diesem Ansatz
ist, dass man andere Systemmodule nicht direkt adressieren kann.
Zusätzlich
stellt dieses System kein direkt verbundenes System mit Fähigkeiten der
Fehlertoleranz bereit. Beide Seiten müssen in der Lage sein, als
unabhängige
Systeme sowie als ein virtuelles System zu agieren.
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Ein
Anderes ist ein Gerät,
welches von General Standards, http://www.generalstandards.com/view-products.php?product=vme6-hpdi, hergestellt
wird, welches eine Hochgeschwindigkeits-DMA-Karten-Brücke zwischen
zwei VME-Systemen umfasst. Dieses System ist unzureichend, weil es
andere Systemmodule nicht direkt adressieren kann und kein direkt
verbundenes System mit Fähigkeiten
der Fehlertoleranz bereitstellt. Wieder müssen beide Seiten in der Lage
sein, als unabhängige
Systeme sowie als ein virtuelles System zu agieren.
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Noch
ein anderes System wird von SBS Bit 3 hergestellt und wird das MODELL
418 & 418-50
genannt, http://www.sbs.com/index.cfm?fuseaction=products.detail&Produkt ID=276.
Die Modelle 418 und 418-50 von SBS Bit 3 sind Hochleistungsüberträger für VMEBus-Systeme.
Ein SBS Bit 3 Überträger erweitert
eine VMEBus-Rückwand
von einem Chassis auf ein zweites VMEBus-Chassis. Beide Chassis
arbeiten als eine Einheit, welche durch die Systemsteuerung im primären Chassis
gesteuert wird. Das primäre
Chassis kann als ein eigenständiges
System arbeiten; es erfordert das sekundäre Chassis nicht. Das sekundäre Chassis
weist keine Systemsteuerung auf; folglich kann es nicht ohne das primäre Chassis
arbeiten. Dieses System ist unannehmbar, weil es kein direkt verbundenes
System mit der Fähigkeit
zur Fehlertoleranz bereitstellt. Wieder müssen beide Seiten in der Lage
sein, als unabhängige
Systeme sowie als ein virtuelles System zu agieren.
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Schließlich wird
ein verfügbares
Produkt von VMIC hergestellt, http://www.vmic.com/comm net.html.
Das Produkt wird Multimaster genannt, welches mehrere VMEBus-Master
in jeder Chassis-Software zulässt.
Im transparenten Modus erlaubt das System eine direkte Kommunikation
vom primären Chassis
zum sekundären
Chassis ohne einen Software-Overhead (unidirektionale Übermittlungssteuerung
mit bidirektionalen Datenübertragungen).
Im nicht-transparenten Modus wird ein Einkreis- oder Stoßzugriff über die
Verbindung durch softwareprogrammgesteuerte Unterbrechungen ausgewählt, welche
jedem Chassis erlauben, das andere Chassis zu unterbrechen. Das
System unterstützt
Kabel bis zu 25 Fuß und
lässt eine
Erweiterung auf mehrere VMEBus- Systeme
in einer Stern-Konfiguration zu. Es weist eine schaltergesteuerte
Isolation zur Wartung und eine softwaregesteuerte Isolation auf. Durch
benutzerwählbare
Zugriffsfenster ist es speichergeschützt. Ein beliebiges Adressfenster
in einem Chassis kann auf ein beliebiges Fenster im anderen Chassis
abgebildet werden (z.B. extended supervisory auf short nonprivileged).
Die Fenstergrößen werden
durch Stegbrücken
zwischen 256 Byte und 16 MByte ausgewählt (Größen in Zweierpotenzen, d.h.
256, 512, 1 K, 2 K usw.). Das Produkt ist verträglich mit VMEBus Rev. C.1 und
unterstützt
8-, 16- und 32-Bit-Übertragungen
(bidirektional), unterstützt
16-, 24- und 32-Bit-Adressierung (bidirektional), weist zwei Platinen
und zwei Kabel auf (in einer Anzahl von Kabellängen), bildet eine VME-nach-VME-Verbindung
mit automatischer Einschalterkennung des entfernten Chassis aus
und unterstützt
mehrere Verbindungen zum gleichen Chassis. Das System überträgt D0 nach
D31, A1 nach A23, LWORD*, AS*, DS0*, DS1*, AM0 nach AM5, DTACK*
und BERR*. Die Probleme bei diesem Gerät sind, dass es kein direkt
verbundenes System mit der Fähigkeit
der Fehlertoleranz bereitstellt und beide Seiten nicht in der Lage sind,
als unabhängige
Systeme sowie als ein virtuelles System zu agieren.
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Daher
existieren in der gegenwärtigen VME-Technik
Brückenentwürfe, welche
zwei unabhängige
VME-Systeme miteinander koppeln. Keiner der gegenwärtig verfügbaren Entwürfe stellt
jedoch einen virtuellen VMEBus-Entwurf bereit. Stattdessen werden
beide Systeme als unabhängige
Systeme mit einem gemeinsamen Datenbereich zum Weitergeben von Informationen
zwischen den Systemen behandelt. Die vorliegende Erfindung mit einer
integrierten virtuellen VMEBus-Brücke arbeitet als eine VMEBus-Rückwand.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
folgende Kurzfassung der Erfindung wird bereitgestellt, um ein Verständnis einiger
der innovativen Merkmale zu erleichtern, welche für die vorliegende
Erfindung einzigartig sind, und ist nicht als eine vollständige Beschreibung
gedacht. Eine volle Würdigung
der verschiedenen Gesichtspunkte der Erfindung kann erreicht werden,
indem die gesamte Beschreibung, die Ansprüche, die Zeichnungen und die
Zusammenfassung als ein Ganzes gesehen werden.
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Ein
bevorzugte fehlertolerante virtuelle VMEBus-Rückwand für Computersysteme umfasst wenigstens
zwei VMEBus-Rückwände, wobei
jede VMEBus-Rückwand
eine Stromversorgung und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung und
wenigstens zwei Brückenmodule
umfasst, wobei jedes Brückenmodul
einen Schalter zum Verbinden und zum Trennen jeder der VMEBus-Rückwände umfasst.
Die bevorzugten wenigstens zwei VMEBus-Rückwände umfassen eine monolithische
Struktur. Eine bevorzugte Vorrichtung zur Fehlererkennung umfasst
eine Ausfallabtastung in jedem Brückenmodul. Die Vorrichtung
zur Fehlererkennung kann auch Ausfallabtastungen in vorbestimmten
Modulen umfassen, welche mit jeder VMEBus-Rückwand
verbunden sind. Die Vorrichtung zur Fehlererkennung umfasst vorzugsweise
eine Vorrichtung zur Fehlererkennung in jeder VMEBus-Rückwand und
einen Sender zum Übertragen
des Fehlersignals zu einer nächsten VMEBus-Rückwand.
Die Fehler umfassen Modulausfallabtastungen und Kommunikationstests
der VMEBus-Rückwand.
Die bevorzugten Kommunikationstests der VMEBus-Rückwand umfassen einen Datenübertragungsbustest,
einen Arbitrationsbustest und einen Vorrangunterbrechungsbustest.
Die Brückenmodule
umfassen vorzugsweise eine Struktur zum Verbinden der VMEBus-Rückwände, um als eine einzelne VMEBus-Rückwand zu
erscheinen. Die Struktur zum Verbinden der VMEBus-Rückwände, um als eine einzelne VMEBus-Rückwand zu erscheinen,
umfasst direkte Verbindungen zwischen den wenigstens zwei VMEBus-Rückwänden. Die
bevorzugte Vorrichtung umfasst ferner eine Struktur zum Minimieren
von Datenübertragungslatenzverzögerungen
zwischen den wenigstens zwei VMEBus-Rückwänden. Die bevorzugte Struktur
zum Minimieren von Datenübertragungslatenzverzögerungen zwischen
den wenigstens zwei VMEBus-Rückwänden umfasst
eine direkte Verbindung zwischen den wenigstens zwei VMEBus-Rückwänden.
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Das
bevorzugte Verfahren zum Verbinden und Trennen von wenigstens zwei
Computersystemen, wobei ein erstes Computersystem eine erste VMEBus-Rückwand umfasst
und ein nächstes
Computersystem eine nächste
VMEBus-Rückwand
umfasst, umfasst die Schritte des Erfassens eines Fehlerstatus im
ersten und im nächsten
Computersystem, des Übertragens
des Fehlerstatus an das andere Computersystem, das Verbinden der
ersten VMEBus-Rückwand
mit der nächsten
VMEBus-Rückwand,
wenn keine Fehler erfasst werden, das Trennen der ersten VMEBus-Rückwand von der nächsten VMEBus-Rückwand,
wenn ein Fehler erfasst wird, das Arbeiten im primären Modus,
wenn ein Fehler in der nächsten
VMEBus-Rückwand
erfasst wird, und Arbeiten im ausfallsicheren Modus, wenn der Fehler in
der ersten VMEBus-Rückwand
erfasst wird. Die Schritte des Übertragens
des Fehlerstatus an das andere Computersystem und des Verbindens
der ersten VMEBus-Rückwand mit
der nächsten
VMEBus-Rückwand,
wenn keine Fehler erfasst werden, umfasst das Setzen der Ausfallabtastungen,
welche durch das andere Computersystem erfasst werden sollen, bevor
die erste VMEBus-Rückwand
mit der nächsten
VMEBus-Rückwand
verbunden wird. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Minimierens der
Datenübertragungslatenzverzögerungen
zwischen dem ersten Computersystem und dem nächsten Computersystem.
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Das
Verfahren des Verbindens einer ersten VMEBus-Rückwand und einer zweiten VMEBus-Rückwand in
einem Computersystem, wobei die erste VMEBus-Rückwand mit einer primären Brücke verbunden
ist und die zweite VMEBus-Rückwand
mit einer sekundären
Brücke
verbunden ist, umfasst die Schritte des Testens der ersten VMEBus-Rückwand und
der zweiten VMEBus-Rückwand
auf Fehler, des Übertragens
eines Fehler-/Bereitschaftssignals
von der primären
Brücke
und von der sekundären
Brücke,
wenn die primäre
und die sekundäre
Brücke
beide das Bereitschaftssignal übertragen,
des Verbindens der ersten VMEBus-Rückwand mit der sekundären VMEBus-Rückwand und
des Arbeitens in einem Normalmodus, wenn das Fehlersignal von der primären Brücke und
der sekundären
Brücke übertragen
wird, des Isolierens der ersten VMEBus-Rückwand von der sekundären VMEBus-Rückwand und des
Arbeitens in einem verkürzten
Modus und des Wiederholens der vorstehenden Schritte. Der Schritt des
Testens der ersten VMEBus-Rückwand und
der zweiten VMEBus-Rückwand
auf Fehler umfasst das Veranlassen von Selbsttests beim Einschalten.
Der Schritt des Testens der ersten VMEBus-Rückwand und
der zweiten VMEBus-Rückwand
auf Fehler umfasst das Testen in der primären Brücke und in der sekundären Brücke. Der
Schritt des Verbindens der ersten VMEBus-Rückwand mit der sekundären VMEBus-Rückwand umfasst
ferner den Schritt des Konfigurierens der ersten VMEBus-Rückwand als
eine Systemsteuerung und des Konfigurierens des zweiten VMEBusses
als eine Nicht-Systemsteuerung. Der
Schritt des Verbindens der ersten VMEBus-Rückwand mit der sekundären VMEBus-Rückwand umfasst
das Verbinden der ersten VMEBus-Rückwand mit der sekundären VMEBus-Rückwand mit
Eins-zu-Eins-Verbindungen. Der bevorzugte Schritt des Verbindens
der ersten VMEBus-Rückwand
mit der sekundären
VMEBus-Rückwand
mit Eins-zu-Eins-Verbindungen umfasst das Verbinden der ersten VMEBus-Rückwand mit
der sekundären VMEBus-Rückwand,
so dass sie als eine einzelne VMEBus-Rückwand
erscheinen. Der bevorzugte Schritt des Isolierens der ersten VMEBus-Rückwand von
der sekundären
VMEBus-Rückwand
und des Arbeitens in einem verkürzten
Modus umfasst ferner das Einschalten der zweiten VMEBus-Rückwand als die
Systemsteuerung, wenn das Fehlersignal durch die primäre Brücke übertragen
wird. Die Schritte des Verbindens der ersten VMEBus-Rückwand mit der sekundären VMEBus-Rückwand und
des Isolierens der ersten VMEBus-Rückwand von der sekundären VMEBus-Rückwand umfassen
eine Entscheidungslogik, welche in der primären Brücke und in der sekundären Brücke angesiedelt
ist.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fähigkeit
der Fehlertoleranz für
eine VME-Rückwand
bereitzustellen.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine virtuelle
Brückenverbindung
zwischen zwei VME-Rückwänden bereitzustellen.
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Noch
eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen fehlertoleranten
VME-Brückenentwurf
bereitzustellen, welcher das Leistungsvermögen des Gesamtsystems nicht
verschlechtert oder beeinträchtigt.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass sie für die Benutzer
transparent ist und wie eine einzelne VMEBus-Rückwand arbeitet.
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Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass sie Datenübertragungen
mit geringer Latenz und hoher Bandbreite bereitstellt.
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Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist ihre Vielseitigkeit
darin, dass das System auf verschiedene Arten konfiguriert werden
kann.
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Die
neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten
bei der Untersuchung der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung
offenkundig oder können
durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung erfahren werden. Es
versteht sich jedoch, dass die ausführliche Beschreibung der Erfindung
und die präsentierten
spezifischen Beispiele, während
sie bestimmte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezeichnen, nur zum Zweck der Illustration
bereitgestellt werden, da verschiedene Veränderungen und Modifikationen
innerhalb der Idee und des Schutzumfangs der Erfindung Fachleuten
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung und den Ansprüchen offenkundig werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen, welche in die Beschreibung integriert
sind und einen Teil von ihr bilden, illustrieren mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung
dem Erklären
der Grundsätze
der Erfindung. Die Zeichnungen dienen nur zum Zweck der Illustration
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und sind nicht dazu gedacht, die Erfindung einzuschränken. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Blockdiagramm der
obersten Schicht der fehlertoleranten Rückwand gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine Zeichnung des Entwurfs
der Platinenoberseite der Rückwand
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
3 eine Zeichnung des Entwurfs
der Platinenunterseite der Rückwand
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
4 ein Blockdiagramm des
Brückenmoduls
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 (5A bis 5C)
Ablaufdiagramme, welche die Steuerungslogik des Brückenschalters
zeigen, wobei
-
5A die Initialisierung und
den Einschalttest gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
5B die Verbindungslogik
der Rückwand gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
-
5C die Fehlerverarbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
6 ein Diagramm der Datenübertragungsbusverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
7 ein Diagramm der Arbitrationsbusverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
-
8 ein Diagramm der Vorrangunterbrechungsbusverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit
Bezugnahme auf 1 umfasst
die fehlertolerante VMEBus-Rückwand
zwei oder mehr unabhängige
Rückwände, welche
elektrisch durch (ein) Brückenmodul(e)
zwischen jeder Rückwand
verbunden sind. In 1 umfasst
das System zwei unabhängige
VMEBus-Rückwände 10 und 14.
Die primäre
VMEBus-Rückwand 10 wird
im Diagramm unten dargestellt während
sich die sekundäre
VMEBus-Rückwand 14 oben
im Diagramm befindet. Jede Rückwand
enthält
ein Brückenmodul
zum Verbinden der VMEBus-Rückwände untereinander.
Die primäre Rückwand 10 enthält ein primäres Brückenmodul 12. Das
primäre
Brückenmodul 12 ist
physikalisch und elektrisch mit der primären Rückwand 10 verbunden. Die
sekundäre
Rückwand 14 enthält ein funktionell identisches,
sekundäres
Brückenmodul 16.
Das sekundäre
Brückenmodul 16 ist
physikalisch und elektrisch mit der sekundären Rückwand 14 verbunden. Die
beiden Brückenmodule
(das primäre
Brückenmodul 12 und
das sekundäre
Brückenmodul 16)
sind direkt über
den Verbindungsbus (IB) 18 verbunden. Der Verbindungsbus 18 kann
direkt an die lokalen VMEBus-Rückwände 10 oder 14 über einen
Satz von Schaltern 20 und 22 (4), Transceivern oder anderen Verbindungsmechanismen
(nicht gezeigt) angekoppelt werden. Die Brückemodule 12 und 16 für jede VMEBus-Rückwand befinden
sich im Steckplatz 1 ihrer jeweiligen VMEBus-Rückwände 10 oder 14 und
sind gemäß der VMEBus-Rückwand Spezifikation
(American National Standard für
VME64 ANSI/VITA 1-1994) die Systemsteuerung für ihre VMEBus-Rückwand.
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Der
physikalische Entwurf für
die fehlertolerante virtuelle Bus-Rückwand kann entweder ein monolithischer
Entwurf sein, bei welchem beide VMEBusse sowie der Verbindungsbus
auf einem PWB-Träger
lokalisiert sind, oder er kann physikalisch getrennte Rückwände mit
einem Verbindungskabel zwischen ihnen (nicht gezeigt) umfassen.
Zum Zweck dieser Diskussion wird nur der monolithische Rückwandentwurf
besprochen. 2 zeigt
die Oberseite und 3 die
Unterseite eines monolithischen Rückwandentwurfs mit 14 Steckplätze. Die
maximale Anzahl der zugelassenen Steckplätze ist auf 21-Steckplätze gemäß dem VME-Standard
begrenzt. Diese Steckplätze
können
unter zwei oder mehreren Rückwänden aufgeteilt
werden, wobei ein Brückenmodul
einen Steckplatz pro Rückwand
belegt.
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Die
Brückenmodule 12 und 16 stellen
die Logik und/oder die Steuerung zum Feststellen von Fehlerzuständen auf
dem lokalen VMEBus 10 oder 14 und/oder auf dem
Brückenverbindungsbus 18 bereit. Ein
ausführliches
Blockdiagramm des bevorzugten Brückenmoduls
(16 und 14) wird in 4 gezeigt.
Jedes Brückenmodul 12 und 16 umfasst
drei Busse; die lokalen VMEBus-Rückwände 10 und 14,
den lokalen Brückenbus 30 und 32 und
den Brückenverbindungsbus 18.
Zum Zweck dieser Diskussion sind nur der lokale VMEBus 10 und 14 und
der Brückenverbindungsbus 18 relevant.
Die lokalen Brückenbusse 30 und 32 stellen
ein Mittel zum Installieren, zum Verarbeiten, zum Speichern und/oder
zur E/A 34 auf dem Brückenmodul 12 und 16 selbst
bereit. Die Entscheidungslogik zum Verbinden der Busse und/oder
der Fehlererkennung muss nicht auf dem Brückenmodul selbst angesiedelt
sein (nicht gezeigt). Andere intelligente Module auf dem lokalen
VMEBus 10 und 14 könnten und können diese Aufgabe auch erfüllen. Zum
Zweck dieser Diskussion wird angenommen, dass jedes Brückenmodul 12 und 16 alle
erforderliche Entscheidungslogik zum Verbinden der beiden Rückwände 10 und 14 enthält. Ein
initialer Quittierungsbetrieb wird zwischen den beiden Brückenmodulen 12 und 16 in
der Form von Ausfall- und Bereitschaftsabtastungen 26 bereitgestellt.
Die Ausfall-/Bereitschaftsabtastungen 26 stellen
auch ein Mittel zum Übertragen
von Fehlerzuständen
im Fall eines Bus-Ausfalls
bereit.
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Die
in 5A, 5B und 5C gezeigten
Ablaufdiagramme illustrieren die Logik, welche zur Initialisierung,
zum Testen und zum Verbinden der Rückwand verwendet wird. Beim
Einschalten ist das Brückenmodul
für die
Leitung der Systeminitialisierung 36 auf einer Rückwandebene
verantwortlich (individuelle Module sind für ihre eigene Initialisierung
verantwortlich). Diese Verantwortlichkeiten umfassen einen Einschalt-Selbsttest 38 des
Systems, einschließlich
Lese-/Schreibtests 40 der Rückwand, eines Busarbitrationstests 42,
eines Unterbrechungsarbitrationstests 44 und einen Ausfallabtastungstests 46. Nach
dem Beenden der Selbsttests auf System- und Modulebene setzt jede
Brücke 12 und 16 ihre
jeweiligen Ausfall- und Bereitschaftsabtastungen 26 und 92.
Falls ein Brückenmodul
beim Einschaltselbsttest 39 scheitert, tritt das gescheiterte
Brückenmodul dann
in eine Einschaltfehler-Verarbeitungsroutine 110 ein, wo
das gescheiterte Modul Ausfall- 112 und Nicht-Bereitschaftsabtastungen 116 setzt.
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Die
Brücke
in der Rückwand 12 ist
zur Rekonfiguration von einer Systemsteuerung (normalerweise reserviert
für Steckplatz 1)
in eine Nicht-Systemsteuerung 98 in der Lage, welche vor
dem Verbinden der Rückwände 27 im
Steckplatz n (wobei n die Steckplatznummer des letzten Moduls in
der Rückwand 1 plus
Eins ist) lokalisiert ist. Bevor Rückwände verbunden werden können, überwachen
beide Brücken
gegenseitig ihre Ausfall- 94 und Bereitschafts- 96 Abtastsignale.
Wenn sowohl die primäre
als auch die sekundäre
Brücke
den Selbsttest 38 bestehen und eine Bereitschaftsabtastung 92 signalisieren, dann
wird die sekundäre
Brücke 100 als
eine Nicht-Systemsteuerung 98 neu konfiguriert. Die sekundäre Brücke 16 verbindet
dann den VMEBus 14 mit dem Verbindungsbus 18.
Die primäre
Brücke 12 bleibt
die Systemsteuerung 100 und verbindet VMEBus 10 mit
dem Verbindungsbus 18. Falls beide Brücken einen Ausfall 112 signalisieren
oder falls eine Antwortzeitüberschreitung
beim Warten auf einen gültigen
Bereitschafts-/Ausfallstatus vom anderen Brückenmodul 114 auftritt,
verbleiben der primäre und
der sekundäre
VMEBus dann isoliert, und das System tritt in einen verkürzten Betriebsmodus 108 ein.
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Nachdem
beide Brücken 12 und 16 die
VMEBusse 10 und 14 über den Verbindungsbus 18 miteinander
verbunden haben, werden zusätzliche VMEBus-Tests
zwischen den Brücken 102 durchgeführt, und
falls diese Tests bestanden werden 104, tritt das System
dann in den Normalbetrieb 106 ein. Falls der Brücke-nach-Brücke-VMEBus-Test
scheitert 104, trennen dann entweder ein oder beide Brückenmodule 12 und 16 die
VMEBusse 10 und 14 vom Verbindungsbus 18,
wobei der primäre
vom sekundären
VMEBus isoliert wird. Die primäre
Brücke 12 tritt
in den verkürzten
Betriebsmodus ein 108.
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Der
VMEBus umfasst drei verschiedene Busse, wie in 4 gezeigt wird; den Datenübertragungsbus 48,
den Arbitrationsbus 50 und den Vorrangunterbrechungsbus 52.
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Die
Brückenmodule 12 und 16 sind
gemäß den VME64-Spezifikationen verantwortlich
für das Verbinden
jedes dieser Busse. 6 zeigt,
wie der Datenübertragungsbus
verbunden wird. Der Verbindungsmechanismus für den Datenübertragungsbus ist eine direkte
Eins-zu-Eins-Verbindung
zwischen dem lokalen VMEBus der primären Rückwand 10 und dem
Verbindungsbus 18 mit dem anderen VMEBus auf der sekundären Rückwand 14.
Alle Adress- 80 und 86, Daten- 82 und 88 und
Datenübertragungsbus-Steuerungssignale 84 und 90 werden
direkt zwischen den beiden (oder mehreren) Rückwänden über den Verbindungsbus 18 verkoppelt,
welcher auf den Brückenmodulen 12 und 16 lokalisiert
ist. Im Fall eines Fehlers können
entweder ein oder beide Brückenmodule 12 und 16 die
Rückwände über die Datenübertragungsbusschalter
trennen. Die beiden Rückwände können unabhängig arbeiten
oder als eine virtuelle Rückwand,
abhängig
von der Konfiguration der Brückenmodule
durch den Benutzer.
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7 ist ein Diagramm der Arbitrationsbusverbindung.
Der VME-Arbitrationsbus ist ein Kombinationsbus von verketteten
Signalen 53 und Bussignalen 54, 56 und 58.
Der Arbitrationsbus ist verantwortlich für das Vermitteln der Steuerung
des Datenübertragungsbusses
(Bus-Herrschaft)
in einem System mehrerer Master, wie in den VME64-Spezifikationen
definiert. Der Arbitrationsbus-Request
(BR0-3*) 54, Bus-Clear (BCLR*) 56 und Bus-Busy
(BBSY*) 58 sind Bussignale, welche eine direkte Eins-zu-Eins-Verbindung
zwischen dem VMEBus der primären
Rückwand 10,
dem Verbindungsbus 18 und dem VMEBus der sekundären Rückwand 14 darstellen.
Die verketteten Signale 53 des Arbitrationsbusses, Bus-Grant-in
0 bis 3 (BG0IN* bis BG3IN*) 60 und Bus-Grant-out 0 bis
3 (BG0OUT* bis BG3OUT*) 62, erfordern, dass die verketteten
Ausgabesignale (BG0OUT* bis BG3OUT*) vom letzten Modul in der primären Rückwand 10 zum
Brückenmodul 16 in
der sekundären
Rückwand 14 übertragen
und übergeleitet
werden. Das Brückenmodul 16,
welches in der sekundären
Rückwand 14 (oder
Nr. n) lokalisiert ist, befindet sich in einem Nicht-Systemsteuerungsmodus, wenn
die Rückwände miteinander
verbunden sind. In diesem Modus nimmt das Brückenmodul 16 in der sekundären Rückwand 14 die übertragenen Bus-Grant-Ausgabesignale 64 vom
Brückenmodul
in der primären
Rückwand 10 (Signale 54, 56, 58 und 64)
als Bus-Grant-Eingaben
für sich
selbst auf, um sie für
nachfolgende Module auf der sekundären Rückwand 14 zu verketten.
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8 zeigt ein Diagramm über die
Verbindung des Vorrangunterbrechungsbusses bei diesem fehlertoleranten
Rückwandentwurf.
Der Vorrangunterbrechungsbus ist ähnlich dem Arbitrationsbus auch
ein Bus für
verkettete Signale/Bussignale 66. Die Ausgabe, IACK OUT 68,
muss vom letzten Modul in der primären Rückwand 10 übertragen
und zum IACK_IN 70 des Steckplatzes 1 des Verbindungsmechanismus
für den
Vorrangunterbrechungsbus der sekundären Rückwand 14 geleitet
werden. Die Bussignale, die Unterbrechungen 1 bis 7 (IRQ1* bis IRQ7*) 72 und
die Unterbrechungsquittierung (IACK*) 74 sind eine direkte
Eins-zu-Eins-Verbindung zwischen dem VMEBus der primären Rückwand 10,
dem Verbindungsbus und dem VMEBus der sekundären Rückwand 14.
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Andere
Veränderungen
und Modifikationen der vorliegenden Erfindung sind Fachleuten offenkundig,
und es ist die Absicht der angefügten
Ansprüche,
dass derartige Veränderungen
und Modifikationen abgedeckt werden. Die bestimmten Werte und Konfigurationen,
welche oben besprochen wurden, können
verändert
werden und wurden nur erwähnt, um
eine bestimmte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu illustrieren, und sie sind nicht gedacht,
den Schutzumfang der Erfindung einzuschränken. Es wird in Betracht gezogen,
dass die Verwendung der vorliegenden Erfindung Bestandteile einbeziehen
kann, welche verschiedene Eigenschaften aufweisen, solange den Grundsätzen, der Präsentation
eines fehlertoleranten virtuellen Rückwandentwurfs für VMEBus,
gefolgt wird.
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Es
ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
durch die Ansprüche
definiert wird, welche hier angefügt sind.
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Obwohl
die Erfindung mit bestimmtem Bezug auf diese Ausführungsformen
ausführlich
beschrieben wurde, können
andere Ausführungsformen
mit den gleichen Ergebnissen erreicht werden. Veränderungen
und Modifikationen der vorliegenden Erfindung sind Fachleuten offenkundig,
und es ist beabsichtigt, in den angefügten Ansprüchen alle derartigen Modifikationen
und Äquivalente
abzudecken.