JPH08500924A - フォルトトレラント3ポート通信モジュール - Google Patents

フォルトトレラント3ポート通信モジュール

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Abstract

(57)【要約】フォルトトレラント3ポート通信モジュール フォルトトレラント3ポート(P1、P2、P3)通信モジュール(図1のCM1)は、2つのコンピュータ(A&B)からコマンドを受取るための2つの制御ポート〜(P1&P2)と、コマンドに応答して通信チャネル(CC1)を介してデータを転送するための通信ポート(P3)とを有する。各制御ポートは、真および偽の状態の選択信号を搬送する選択線(たとえば−SELIA)と、コマンドを表わすコードを搬送するモード線(たとえば−Mode(0−3)A)と、コードの各々と同期してそれぞれのパルスを搬送する書込線(たとえば−WRA)とを含む。各制御ポートの選択線、モード線、および書込線は、モジュール内の、前段(22)および後段(23)を有するそれぞれのプロセサ間コマンドデコーダ(図3の20)に結合される。前段(22)は、パルスの第1のパルスの間に予め定められたコード(たとえば−1001)がモード線上に発生しかつ選択信号が偽のとき、検出し、後段(23)は、第1のパルスのすぐ後に続く第2のパルスの間に予め定められたコードの補(0110)がモード線上に発生しかつ選択線が真の場合、モジュールに対するプロセサ間コマンドの受取りを表わす出力信号(IPC)を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】フォルトトレラント3ポート通信モジュール 発明の背景 この発明は、それぞれコンピュータに結合された2つの制御ポートと、通信チ ャネルに結合された1つの通信ポートとを有する通信モジュールの構成および動 作に関する。 そのような通信モジュールでは、各コンピュータは、プロセサ内コマンドをそ れぞれの制御ポートに送ることができ、これは通信モジュール内でプロセサ内コ マンドを送ったコンピュータに直接影響を及ぼすある動作を開始する。また、各 コンピュータは、プロセサ間コマンドをそれぞれの制御ポートに送ることができ 、これは通信モジュール内でコマンドを送らなかった他方のコンピュータに直接 影響を及ぼすある動作を開始する。 たとえば、1つのプロセサ内コマンドは、通信チャネルからモジュールを介し て、コマンドを送ったコンピュータへデータの通過を開始できる。これに比較し て、通信モジュールへのプロセサ間コマンドは、通信チャネルとコマンドを送ら なかったコンピュータとの間のデータの通過を止めることができる。 1つのプロセサからのプロセサ間コマンドが他のプロセサに直接影響を及ぼす ので、誤って発生されたプロセサ間コマンドのいずれもが検出されかつ対応する 動作の実行が禁止される、ある種の安全性が通信モジュールに組込まれ ることが非常に望ましい。そうでなければ、偽のプロセサ間コマンドを誤って送 ることを引き起こすある障害をプロセサが有する場合、他方のプロセサへの影響 は悲惨的になり得る。 したがって、この発明の主な目的は、ある種類の障害に起因して送られるプロ セサ間コマンドに耐性のある3ポート通信モジュールを提供することである。発明の簡単な概要 この発明では、上記の目的および他の目的は、以下の構成を有する3ポート通 信モジュールによって達成される。すなわち、a)2つのコンピュータからコマ ンドを受取るための2つの制御ポート、およびコマンドに応答して通信チャネル を介してデータを転送するための通信ポート、 b)各制御ポートは、真および偽の状態の選択信号を搬送する選択線と、コマン ドを表わすコードを搬送するモード線と、各コードと同期してそれぞれのパルス を搬送する書込線とを含み、c)各制御ポートの選択線、モード線、および書込 線は、モジュール内で、前段および後段を有するそれぞれのプロセサ間コマンド デコーダに結合され、d)前段は、第1のパルスの間に予め定められたコードが モード線上に発生しかつ選択信号が偽のときを検出し、e)後段は、第1のパル スのすぐ後に続く第2のパルスの間に予め定められたコードの補がモード線上に 発生しかつ選択線が真の場合、モジュールに対するプロセサ間コマンドの受 取りを表わす出力信号を発生する。 いずれかのモード線上の信号が「1」または「0」の状態に固定されることを 引き起こす障害が発生すると、上記の通信モジュールではプロセサ間コマンドを 受取ることができなくなる。これは、プロセサ間コマンドの各々が、その補がす ぐ後に続く予め定められたコードによって表わされるためである。同様に、選択 信号が「1」または「0」の状態に固定されることを引き起こす障害が発生する と、上記の通信モジュールでは、またプロセサ間コマンドを受取ることが不可能 になる。このフォルトトレランスは、1つのプロセサが、他のプロセサに大きな 悪影響を及ぼすかもしれない偽のプロセサ間コマンドを発行するのを防ぐので、 重要である。図面の簡単な説明 この発明の様々な好ましい実施例を添付の図面と関連してここに説明する。 図1は、各々がこの発明に従って構成された幾つかの通信モジュールを含むコ ンピュータシステムを示し、 図2は、プロセサ間コマンドが図1においてコンピュータから通信モジュール へ送られる信号シーケンスを示し、 図3は、図2の信号シーケンスによってプロセサ間コマンドをデコードする、 図1の通信モジュールのコマンドデコーダの詳細な論理図であり、 図4は、図3のプロセサ間コマンドデコーダが含まれる 図1の通信モジュールの全体のアーキテクチャを示し、 図5は、図3のコマンドデコーダの代替例である別のコマンドデコーダの詳細 な論理図である。詳細な説明 さて図1を参照すると、この発明に従って構成されかつ動作する16の通信モ ジュールCM1−CM16を含むコンピュータシステム10が示される。これら の通信モジュールCM1−CM16の各々は、互いに同一でありかつ2つのコン ピュータAおよびBにそれぞれに結合された、2つの別個の制御ポートP1およ びP2を有する。また、通信モジュールCM1−CM16の各々は、それぞれの 通信チャネルCC1−CC16に結合された通信ポートP3を有する。 動作において、通信モジュールCM1−CM16は、コンピュータAおよびB から制御ポートP1およびP2を介して様々なコマンドを受取る。これらのコマ ンドの幾つかは、コマンドを受取った制御ポートに、ある予め定められた動作を するように通信モジュールに指示するプロセサ内コマンドである。たとえば、1 つの制御ポートで受取られたプロセサ内コマンドは、通信チャネルから、コマン ドを送ったコンピュータにデータを通すように通信モジュールに指示できる。さ らに、コマンドの幾つかは、コマンドを受取った制御ポートと反対の制御ポート に、ある予め定められた動作をするように通信モジュールに指示するプロセ サ間コマンドである。たとえば、1つの制御ポートで受取られたプロセサ間コマ ンドは、データの反対の制御ポートの通過を止めることができる。 コンピュータAが上記のコマンドを通信モジュールに送るのを可能にするため に、ポートP1は、以下の信号線を含む。すなわち、それぞれ通信モジュールC M1−CM16の各々のための別個の選択線L1A−L16A、4つのモード線 L20A、およびすべてのモジュールに届く1つの書込線L30Aである。同様 に、ポートP2は、それぞれ通信モジュールCM1−CM16の各々のための別 個の選択線L1B−L16B、4つのモード線L20B、およびすべての通信モ ジュールに届く1つの書込線L30Bを含む。通信モジュールとコンピュータA またはBの一方との間の実際のデータ転送は、それぞれデータバスL40Aまた はL40Bの一方を介して起きる。 コンピュータAが第i番目の通信モジュール(「i」は1、2、または3など と等しい)にプロセサ内コマンドを送るとき、信号シーケンスは以下のとおりで ある。第1のコンピュータAは、第i番目の選択線LiA上に真の選択信号SE LiAを発生し、かつ残りの選択線上に偽の選択信号を発生する。また、コンピ ュータAは、第i番目の通信モジュールに対するコマンドを表わす4ビットコー ドをモード線L20A上に発生する。次に、コンピュータAは書込線L30A上 にパルスWRAを送る。第i番目の通信 モジュールだけが真の選択信号SELiAを有するので、そのモジュールがコマ ンドを受取る。同じ態様で、コンピュータBは、選択線L1B−L16B、モー ド線L20B、および書込線L30Bを利用して通信モジュールにプロセサ内コ マンドを送る。 これと比較して、コンピュータAが第i番目の通信モジュールにプロセサ間の コマンドを送るときには、異なる信号シーケンスが用いられる。コンピュータA に対するその異なる信号シーケンスは、図2に詳細に示される。ポートP2の同 様の信号シーケンスは、プロセサ間コマンドを送るときにコンピュータBによっ て用いられる。 はじめに、図2における時間t1に、コンピュータAは、すべての選択線L1 A−L16A上に偽の選択信号SEL1A−SEL16Aを送り、同時に、コン ピュータAは、モード線L20A上に特定のコードを置く。次に、時間t2に、 コンピュータAは書込線30A上に書込パルスWRAを発生する。次に、時間t 3に、コンピュータAは、時間t2にモード線上にあったコードをそのコードの 補に変更し、さらに、第i番目の選択線LiA上に真の選択信号SELiAを発 生する。次に、信号シーケンスを完了するために、コンピュータAは時間t4に 書込線L30A上に書込パルスを発生する。 上記で説明した信号シーケンスのため、図1のコンピュータシステムはある障 害を許容することができる。特に、 いずれかのモード線上の信号が「1」または「0」の状態に固定されることを引 き起こす障害が発生すると、どの通信モジュールにもプロセサ間コマンドを送る ことができなくなる。同様に、第i番目の選択信号SELiAが「1」または「 0」の状態に固定されることを引き起こす障害が発生すると、第i番目の通信モ ジュールにプロセサ間コマンドを送ることができなくなる。このフォルトトレラ ンスは、1方のプロセサが、他方のプロセサに大きな悪影響を及ぼすかもしれな い偽のプロセサ間コマンドを発行するのを防ぐので、重要である。 さて図3を参照すると、各通信モジュールの制御ポートP1およびP2の各々 に含まれかつプロセサ間コマンドの受取りを検出するように動作する2段コマン ドデコーダ20の(1)1つの好ましい実施例の回路の詳細が示される。このコ マンドデコーダ20は、1組の受信器21、前段22、および後段23からなる 。段22は、論理回路22A、インバータ22B、ANDゲート22C、および トリガ可能なDフリップフロップ22Dを含み、段23は、論理回路23A、A NDゲート23B、およびD型トリガ可能なフリップフロップ23Cを含む。こ れらの構成要素21、22A−22D、および23A−23Cのすべては、示さ れるように相互接続され、受信器21への入力信号は、例として、WRA、SE LiA、MODE(0−3)Aとして示される。これらは、第i番目の通信モジ ュールの制御ポ ートP1に対する入力信号である。 動作において、構成要素22A、22B、および22Cは、時点t1およびt 2の間に受信器21からの4つのモード信号MODE(0−3)Aと第i番目の 選択信号SELiAとを調べる。時点t2で第i番目の選択信号が「0」であり かつ4つのモード信号が特定の予め定められたコード(たとえば1001)と等 しい場合、フリップフロップ22Dがセットされ、真のイネーブル信号ENを発 生する。これと比較して、構成要素23Aおよび23Bは、時点t3およびt4 の間にその同じ予め定められたコードの補(たとえば0110)と第i番目の選 択信号SELiAの「1」の状態とを検出する。時点t4にそれらの信号状態が 存在しかつイネーブル信号ENが真である場合、フリップフロップ23Cがセッ トされ、その出力信号IPC−XAはコンピュータAからのプロセサ間コマンド 「X」の受取りを表わす。 プロセサ間コマンドIPC−XAが通信モジュール内で検出された後、そのモ ジュールは、コマンドを解釈し、コマンドが特定するどんなタスクも行なう。さ らに、柔軟でありかついかなるコマンドの解釈およびタスクの実行にも対応する 通信モジュールのための1つの好ましいアーキテクチャが図4に示される。この 図4の通信モジュールは、3つのポートP1、P2、およびP3、マイクロプロ セサ30、ならびにメモリ31からなり、それらのすべてが、 示されるように時分割バス32を介して相互接続される。 ポートP1およびP2の各々において、図3の2段コマンドデコーダ20の別 個のコピーが、受取られるべき各プロセサ間コマンドに含まれる。各コピーにお いて変わるのは、構成要素22Aおよび23Λによって検出される特定のコード およびその補だけである。次に、それらのコマンドデコーダは、ポートP1およ びP2内に存在する標準バス制御回路(図示せず)によってそれらの出力がラッ チされ、時分割バス32と同期化される。 特定のプロセサ間コマンドが2段のコマンドデコーダ20の一方によって検出 されると、そのコマンドを識別する信号が、デコーダ20からバス32を介して マイクロプロセサ30に送られる。これに応答して、マイクロプロセサは、ポー トP1で受取られた特定のプロセサ間コマンドの各々に対して別個のプログラム P1A、P1B、…を実行し、ポートP2で受取られたプロセサ間コマンドの各 々に対して別個のプログラムP2A、P2B…を実行する。これらのプログラム によって、マイクロプロセサ30は、バス32を介して、プロセサ間コマンドを 受取ったポートと反対のポートに制御信号を送る。次に、その反対のポートの回 路は、ある予め定められた態様で制御信号に応答する。 たとえば、マイクロプロセサ30からの制御信号に応答して、制御ポートは、 通信ポートP3へのまたは通信ポートP3からのどのデータの転送も停止できる 。また、マイ クロプロセサ30からの制御信号に応答して、制御ポートは、ある動作がその部 分で必要なことをバスL40AまたはL40Bを介してコンピュータAまたはB に知らせることができる。 さてこの発明の1つの好ましい実施例を詳細に説明した。 しかしながら、さらに、様々な変更および修正がこの発明の性質および精神から 逸脱することなしにこの実施例の詳細に行なわれてもよい。たとえば、図5は、 図3の2段のコマンドデコーダの代替例を示す。 この図5のコマンドデコーダは、1組の受信器41、前段42、および後段4 3からなる。段42は、論理回路42A、インバータ42B、ならびに2つのト リガ可能なDフリップフロップ42Cおよび42Dを含み、段43は、論理回路 43A、4つのトリガ可能なDフリップフロップ43B−43ENおよびAND ゲート43Fを含む。これらの構成要素41、42A−42D、および43A− 43Fのすべては、示されるように相互接続され、受信器41への入力信号は、 例として、第i番目の通信モジュール上の制御ポートP1に対して再び示される 。 動作において、構成要素42Aは、モード線上の特定の予め定められたコード (たとえば1001)の存在を検出し、時点t2での、フリップフロップ42D のセット状態によって表わされるそのコードの発生を検出する。同様に、インバ ータ42Bは、第i番目の選択信号の「0」の状態 を検出し、時点t2でのその「0」の状態の発生は、フリップフロップ42Cの セット状態によって表わされる。 時点t2でフリップフロップ42Cがセットされると、時点t4でフリップフ ロップ43Bがセットされる。同様に、時点t2でフリップフロップ42Dがセ ットされると、時点t4でフリップフロップ43Cがセットされる。また、第i 番目の選択信号が「1」の状態になると時点t4でフリップフロップ43Dがセ ットし、モード信号が、構成要素42Aによって検出されるコードの補である場 合、時点t4でフリップフロップ43Eがセットする。こうして、ANDゲート 43Fを介してフリップフロップ43B−43Eのすべての出力のANDをとる ことによって、プロセサ間コマンドの発生が検出される。 図5のコマンドデコーダを図3のコマンドデコーダと比較すると、図5のデコ ーダの両方の段は複数のフリップフロップを含むが、図3のデコーダの両方の段 は1つのフリップフロップのみを含むことがわかり、別の修正として、これらの 2つのコマンドデコーダ回路は、いずれかの段のフリップフロップの数が1つま たは2つ以上になるように変更され得る。たとえば、図3の前段22は、フリッ プフロップ22Dの出力をフリップフロップ43CのD入力に結合しかつフリッ プフロップ43Bを除去することによって図5の後段43と組合わされて用いら れ得る。また、図3の後段23は、ANDゲート23Bを4入力ゲートにし かつフリップフロップ42Cおよび42Dの出力をそのANDゲートに結合する ことによって図5の前段42と組合わされて用いられ得る。 さらに、図5の後段43において、フリップフロップの数を3つまたは2つに 減らすことができる。2入力ANDゲートがデコーダ43Aとフリップフロップ 43Eとの間に挿入されかつフリップフロップ43DへのD入力信号がそのAN Dゲートの第2の入力に送られる場合、フリップフロップ43Dは除去され得る 。同様に、2入力ANDゲートがフリップフロップ42Cとフリップフロップ4 3Bとの間に挿入されかつフリップフロップ43CへのD入力信号がそのAND ゲートの第2の入力に送られる場合、フリップフロップ43Cは除去され得る。 また、前段22と後段23との間のイネーブル接続「EN」を遮断することに よって、かつイネーブル信号ENおよび後段の出力IPC−XAの両方をプロセ サ間コマンドの指示として図4の通信モジュールのマイクロプロセサ30に送る ことによって、図3のコマンドデコーダは修正され得る。しかしこの実現は、前 段−後段接続を遮断することによってどの段が他の段より先にセットしたかの区 別が失われるので好ましくない。 また図1のコンピュータシステムにおいて、コンピュータAおよびBは、先に 説明したように選択線L1−L16、モード線L20、および書込線L30とイ ンタフェースす るようにされている限りは、どの製造者からのどの特定のモデルでもよい。同様 に、図4の通信モジュール内のマイクロプロセサ30は、たとえばモトローラ( Motorola) 68000シリーズマイクロプロセサまたはインテル(I NTEL) 80/X86シリーズマイクロプロセサなどのどの市販のマイクロ プロセサでもよい。同様に、通信モジュールのポートP3は、どの種類の通信チ ャネルとも動作するように内部で構成されることができ、その幾つかの例は、R S232チャネル、ローカルエリアネットワークのトークンリングチャネル、時 分割スロット音声およびデータチャネルなどである。さらに、1つの通信モジュ ールは2つ以上の通信のチャネルに結合され得る。これは、たとえば各通信チャ ネルごとにバス32に別個のポートP3を与えることによって、図4の通信モジ ュールで達成され得る。さらに、コンピュータAおよひBからのプロセサ内コマ ンドを検出するために、制御ポートP1およびP2は、たとえばイネーブル入力 ENがANDゲート23Bから除去された図3のプロセサ間コマンドデコーダの 後段23のような、様々な回路を含み得る。 したがって、多くの変更がこの発明の例示された好ましい実施例の詳細に対し て行なわれてもよいので、この発明はそれらの詳細に限定されないが以下の請求 の範囲によって規定されることが理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーバー,ジョン・ジェイムズ・ザ・セカ ンド アメリカ合衆国、84124 ユタ州、ソル ト・レイク・シティー、サウス・フェアフ ィールド・サークル、4736 【要約の続き】 (0110)がモード線上に発生しかつ選択線が真の場 合、モジュールに対するプロセサ間コマンドの受取りを 表わす出力信号(IPC)を発生する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 2つのコンピュータからコマンドを受取るための2つの制御ポートと、前 記コマンドに応答して通信チャネルを介してデータを転送するための通信ポート とを含み、 前記制御ポートの各々は、真および偽の状態の選択信号を搬送する選択線と、 前記コマンドを表わすコードを搬送するモード線と、前記コードの各々と同期し てパルスを搬送する書込線とを含み、 各制御ポートは、その選択線、モード線、および書込線が、そのポートに対す る別個のプロセサ内コマンドデコーダと別個のプロセサ間コマンドデコーダとに 結合され、 各プロセサ内コマンドデコーダは、前記パルスのいずれかの1つの間に第1の 多ビットコードが前記モード線上に発生しかつ前記選択線が真である場合、前記 モジュールに対するプロセサ内コマンドの受取りを表わす出力信号を発生する1 つの段のみを有し、 各プロセサ間コマンドデコーダは、前記パルスの第1のパルスの間に第2の多 ビットコードが前記モード線上に発生しかつ前記選択信号が偽のときを知らせる 前段と、前記前段の信号のすぐ後に続く第2のパルスの間に前記第2のコードの 補が前記モード線上に発生しかつ前記選択線が真である場合、プロセサ間コマン ドの受取りを表わす出力信号を発生する、前記前段に結合された後段とを有する 、通信モジュール。 2. 前記前段は、前記第1のパルスの間に前記予め定められたコードが発生し かつ前記選択信号が偽のときセットする1つのフリップフロップを含み、前記後 段は、前記第2のパルスの間に前記予め定められたコードの補が発生しかつ前記 選択信号が真のときセットする1つのフリップフロップを含む、請求項1に記載 のモジュール。 3. 前記前段は、前記第1のパルスの間に前記予め定められたコードが発生し かつ前記選択信号が偽のときセットする1つのフリップフロップを含み、前記後 段は、前記第2のパルスの間に前記予め定められたコードの補が発生しかつ前記 選択信号が真のときセットする複数のフリップフロップを含む、請求項1に記載 のモジュール。 4. 前記前段は、前記第1のパルスの間に前記予め定められたコードが発生し かつ前記選択信号が偽のときセットする複数のフリップフロップを含み、前記後 段は、前記第2のパルスの間に前記予め定められたコードの補が発生しかつ前記 選択信号が真のときセットする1つのフリップフロップを含む、請求項1に記載 のモジュール。 5. 前記前段は、前記第1のパルスの間に前記予め定められたコードが発生し かつ前記選択信号が偽のときセットする複数のフリップフロップを含み、前記後 段は、前記第2のパルスの間に前記予め定められたコードの補が発生しかつ前記 選択信号が真のときセットする複数のフリップフロップを含む、請求項1に記載 のモジュール。 6. 各制御ポートは前記通信ポートとデータを授受し、前記モジュールは、1 つの制御ポートの1つのプロセサ間コマンドデコーダに結合され、前記1つのデ コーダからの出力信号に応答して、反対の制御ポートのいかなるデータの転送も 停止するマイクロプロセサをさらに含む、請求項1に記載のモジュール。 7. 前記モジュールは、1つの制御ポートの1つのプロセサ間コマンドデコー ダに結合され、前記1つのデコーダからの出力信号に応答して、予め定められた 動作を行なうように反対の制御ポートのコンピュータに知らせるマイクロプロセ サをさらに含む、請求項1に記載のモジュール。 8. 前記制御ポートの少なくとも1つは、多数のプロセサ間コマンドデコーダ を含み、その各々は、少なくとも1ビット異なる様々な多ビットコードを検出す る前段と、各ビットが反転された補コードを検出する後段とを有する、請求項1 に記載のモジュール。 9. コマンドデコーダモジュールであって、1段デコーダおよび2段デコーダ を含み、その両方は、 a) 真および偽の状態の選択信号を搬送する選択線と、 b) コードを搬送するモード線と、 c) 前記コードの各々と同期してそれぞれパルスを搬送する書込線とに並列 に結合され、 前記1段デコーダは、前記パルスのいずれか1つの間に第1の多ビットコード が前記モード線上に発生しかつ前記 選択線が真の場合、第1のコマンドの受取りを表わす出力信号を発生する1つの 段からなり、 前記2段デコーダは、前記パルスの第1のパルスの間に第2の多ビットコード が前記モード線上に発生しかつ前記選択線が偽のとき、知らせる前段を含み、 前記2段デコーダは、前記前段の信号のすぐ後に続く第2のパルスの間に前記 第2のコードの補が前記モード線上に発生しかつ前記選択線が真の場合、第2の コマンドの受取りを表わす出力信号を発生する、前記前段に結合された後段をさ らに含む、コマンドデコーダモジュール。
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