JPS634365A - マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式 - Google Patents

マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式

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JPS634365A
JPS634365A JP61148554A JP14855486A JPS634365A JP S634365 A JPS634365 A JP S634365A JP 61148554 A JP61148554 A JP 61148554A JP 14855486 A JP14855486 A JP 14855486A JP S634365 A JPS634365 A JP S634365A
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JP
Japan
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mpu
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time
mpus
output
Prior art date
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JP61148554A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Kiyofuji
清藤 均
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS634365A publication Critical patent/JPS634365A/ja
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  • Multi Processors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロプロセッサにおける相互監視方式に
係り、特に複数のマイクロプロセッサ(以下、単にrM
PtJjと略す)が連係して動作するマルチマイクロプ
ロセッサシステムにおける各MPUの暴走監視を、簡単
な構成で、各MPUの相互監視によって行うことができ
るようにした、マルチマイクロプロセッサにおける相互
監視方式%式% 〔従来の技術〕 単一のMPUによるシステムにおいて、M P Uの暴
走状態を検出するためのM P Uの監視方式としては
、従来よりウォ7チドッグタイマ方弐等が比較的多く用
いられている。このウォッチドッグタイマ方式のものは
、リトリガラブル・モノマルチを有し、M P Uから
その動作中−定周期でトリガパルスを与えるようにして
おいて、トリガパルスの停止によってモノマルチが動作
したときアラームを発生するようになっている。
複数のMPUからなるマルチマイクロプロセッサシステ
ムにおいても、単一のM P Uにおけると同様な方法
で暴走監視を行うことができる。例えば各M P Uに
個々にウォッチドッグタイマを設ける等の方式が従来よ
り用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のマルチマイクロプロセッサにおける監視
方式では、暴走状態の検出のためにモノマルチ等の特別
のハードウェアを必要として、かつM P Uの数が増
加するのに従い、必要なハードウェア量も増加して経済
的でないという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
このような従来技術の問題点を解決するため、本発明の
マルチマイクロプロセッサにおける相互監視方式は、複
数個のMPUにより構成されるシテスムにおいて、 ■ 各MPUがそれぞれ1ビットの入力ボートと出力ポ
ートとを有し、順次リング状に各MPUの出力ポートを
次のMPUの入力ポートに接続することによって、一巡
の信号路を形成するようにする。
■ 各MPUはそれぞれその入力ポートの2植体号の反
転値または非反転値を出力ポートに出力するマイクロプ
ログラムを持ち、各MPUの出力ポートの2植体号が一
巡の信号路を経て、反転値をその入力ポートに生じるよ
うに構成する。
■ 1以上のMPUにおいて、その出力ポートに2植体
号を出力してから反転値が入力ポートに伝達されるまで
の時間を常時計測し、その時間がそのM P Uを除く
残りのM P Uのマイクロプログラム処理時間の最大
値の和を超えたとき、そのシステムがエラー状態になっ
たことを判定する。
という構成をとっている。
〔作  用〕
本発明の方式では、入出力ボートを介してリング状に接
続されている複数のMPUが、それぞれ入力ポートの2
植体号を反転し、または反転しないで出力ポートに出力
することによって、あるMpuの出力ポートの2植体号
が一巡の信号路を経て入力ポートに伝達されたとき、反
転されている。
従ってこの信号路の状態は一定周期で交互に反転する。
この場合の信号反転周期は各MPUの信号処理時間の最
大値の和で定まり、またそれぞれの信号処理時間は各M
 P Uのマイクロプログラムによって定まる。従って
、あるMPUについて見れば、出力ポートに2植体号を
出力してから反転値が入力ポートに伝達されるまでの時
間(一巡時間)は、正常に動作している限り、そのMP
Uを除く残りのM P Uの処理時間の最大値の和で定
まる一定時間を超えることはない。
そこで、いずれか1以上のMPUにおいて一巡時間を常
時監視し、それが所定値を超えたときはシステム内のど
れかのMPUが暴走状態になったものであるから、これ
によってシステムがエラー状態になったことを判定する
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明の一実施例をブロック図によって示し
たものである。この第1図の実施例では、本発明を4個
のMPUL、2.3・、4からなるマルチマイクロプロ
セッサシステムに適用した場合を例示している。
各MPU1.2,3.4は、それぞれ1ビ、7トの入力
ポート11.12,13.14および出力ポート21,
22.23.24を有している。各入出力ポートは、そ
れが属するMPUのマイクロプログラムによって制御さ
れる。また、出力ポート21と入力ポート12とは信号
線31によって。
出力ポート22と入力ポート13とは信号線32によっ
て、出力ポート23と入力ポート14とは信号線33に
よって、出力ポート24と入カボート11とは信号線3
4によって、それぞれ接続されていて、各MPUを含め
てその全体が一巡の信号路を形成している。
各MPUI、2,3.4はそれぞれのマイクロプログラ
ムを有していて、MPUI、2.3はそれぞれの入力ポ
ートの2植体号を読み込んで、その反転値をそれぞれの
出力ポートに出力し、またMPU4はその入力ポートの
2植体号で読み込んで反転することなく、その出力ポー
トに出力するものとする。またそれぞれのマイクロプロ
グラムにおいて、上述のごとき処理を行うのに必要な時
間の最大値は、MPUI、2.3.4に対してそれぞれ
T I、 T z、 T 3. T 4であるとする。
第1図において、いまMPUIの出力ポート21の状態
が「0」から「1」に変化すると、MPU2の出力ポー
ト22の状態は時間T2以内に「1」から[Ojに変化
する。次にこれによってM P U 3の出力ポート2
3の状態が、時間T3以内に「0」から「1」に変化す
る。さらにこれによってMPU4の出力ポート24の状
態が、時間T4以内に「0」から「1」に変化する。続
いて、これによってMPULの出力ポート21の状態は
、時間T3以内に「1」から「0」に変化する。
さらにこれによってMPU2の出力ポート22の状態が
「0」から「1」に変化する。このような変化が次々に
伝達されて循環することによって、信号線31,32,
33.34の状態は交互に「0」と「1」に繰り返して
変化する。この場合における繰り返しの周期の最大値は
、MPUI。
2、 3. 4の処理時間の合計「Tl+Tt+T3+
T4」によって定まる。
従って、MPUIから見た場合、その出力ポート21の
状態が「0」から「1」に変化したのち、人力ボート1
1の状態が「0」から「1」に変化するまでの時間(ま
たは上記の変化と逆の変化をする時間、以下これを「−
遅時間」という)は、r Tz + T3 + T4 
jを超えることはない。そこでMPUIは、出力ポート
21の状態を変化させたのち、入力ポート11の状態に
変化が生じるまでの時間を監視し、その時間がrT2 
+73 +TaJより長い場合に、他のMPU2,3.
4のどれかが暴走を生じたものと判定することができる
このようにしてM P tJ 1がシステム内のMPU
の暴走状態を判定したとき、マルチマイクロプロセッサ
システムは、エラー状態になったものと見なすことがで
き、その結果より、そのシステムにおいて予め用意され
ている保護手段を起動したり、または適当なアラーム表
示を行ったりすることができる。
このような監視はそのシステム内におけるMPU1以外
のMPUでも行うことができる。但し、この場合は監視
すべき時間(−遅時間)の最大値は、時間rT+ +T
、+T’3+T’4JからそのMPUの処理時間を差し
引いたものとなる。
監視を行うべきM P Uの数は1個でもよいが、1個
の場合はそのM P Uに異常を生じた場合、正常な監
視を行うことができなくなる場合があるので、2個以上
とすることが望ましい。また全部のMPUにおいて監視
を行うようにすれば、システム内におけるどのM P 
Uに暴走が生じたかの判定を行うことも可能になる。
このように、本発明の方式によれば、マルチマイクロプ
ロセッサシステムを構成する少くとも1つのM P U
の出力ポートにおいて状態変化が生じてから、入力ポー
トに状態変化が生じるまでの時間を監視することによっ
て、各MPUにおける暴走状態発生を監視するフェイル
セーフシステムを構築することが可能となる。
第2図は、第1図に示された実施例における正常動作時
のタイムチャートを示したものである。
同図には、最初MPUIの出力ボート状態が「−O」か
ら「1」に変化してから時間T2後にMPU2の出力ポ
ートの状態が「1」から「0」に変化し、それから時間
T3後にMPU3の出力ポートの状態が「0」からrl
Jに変化し、さらにそれから時間T4後にMPU4の出
力ポートの状態が「0」から「1」に変化するようにな
っている。この時間T4経過後にさ、らに時間T、が経
過すると、MPIJIの出力ポートの状態が「1」から
rOJに変化し、それから時間T2後にMPU2の出力
ポートの4J6がrOJから「1」に変化し、それから
時間T3後にMPU3の出力ポートの状態が「1」から
「0」に変化し、それから時間T4後にMPU4の出力
ポートの状態が「1」から「0」に変化し、さらにそれ
から時間T、後にMPU1の出力ポートの状態が「0」
から「1」に変化し、以後同様の変化を繰り返すことが
示されている。
すなわちこの場合は、MPUI  2,3.4のいずれ
から見ても、その出力ポートに状態変化が生じてから入
力ポートに状態変化を生じるまでの時間、すなわち−遂
時間が、各M P Uの処理時間の和からそのMPUの
処理時間を差引いたものを超えていないので、各MPU
において暴走発生の判定は行われない。
第3図は、第1図に示された実施例において、M P 
U 4に暴走状態が発生した場合のタイムチャートを示
したものである。同図において最初MPU1の出力ポー
トの状態が「0」から「1」に変化してから、P点でM
PU3の出力ポートの状態が「1」から「0」に変化す
るまでの経過は、第2図の場合と同じである。しかしな
がら第3図の場合は、正常であればQ点で生じるべきM
PU4の出力ポートの状態の「1」から「0」への変化
が、M P U 4の暴走によって生じなかったので、
MPU1.2.3においてそれぞれの出力ポートに状態
変化が生じてから、それぞれ時間TA、TB。
T、経過したA点、B点、0点で暴走状態発生の判定が
行われることが示されている。
なお、第1図〜第3図の説明においては、MPU1,2
.3が入出力ボートの論理状態を反転して、MPU4が
反転しない場合について述べたが、M P U Lが反
転、MPU2,3.4が非反転であった場合も、信号線
31,32,33.34の論理状態は「0」とrlJと
に交互に変化を繰り返し、これによって各M P Uの
暴走状態の相互監視を同様に行うことができる。−船釣
にはMPUの数が奇数個の場合は、すべてのMPUを入
出力ポートの状態を反転する論理を有するものとするか
、またはそのうちの偶数個のMPUを非反転の論理を有
するものとすればよく、MPtJの数が偶数個のときは
反転の論理を有するものと非反転の論理を有するものを
各奇数個組み合わせればよい。
また、相互監視を行うMPUの数は、2個以上であれば
何個でもよいことは、以上の説明から明らかである。
本発明による監視方式の場合、前述の一巡時間を監視す
るタイマとしては、M P Uが内蔵するシステムタイ
マを利用してもよく、またはプログラムによってタイマ
動作を行わせるようにしてもよく、従って外部的にハー
ドウェアを必要としない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、マルチマイクロ
プロセッサシステムにおいて各M P Uの入出力ポー
トをリング状に接続し、一巡によって信号の論理状態が
反転するように各MPUの論理を定め、各MPUの出力
ポートの状態変化が入力ポートに達するまでの一巡時間
の最大値をMPUのマイクロプロゲラl、における暴走
判定の設計条件とすることによって、MPUの暴走の相
互監視を行うことができ、これによってハードウェア量
の増大を招くことなしに、安価で確実な固定監視システ
ムとして従来にない優れたマルチマイクロプロセッサに
おける相互監視方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図の実施例における正常動作時のタイムチャートを
示す図、第3図は第1図の実施例における暴走発生時の
タイムチャートを示す図である。 1.2,3.4・・・・・・マイクロプロセッサ(MP
U)、11,12,13.14・・・・・・入力ポート
、21.22.23.24・・・・・・出力ポート、3
1゜32.33.34・・・・・・信号線。 特許出廟人  日 本 電 気 株式会社第1図 1〜4二ンイフロア口e−v”t(MPU)第2区

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、複数個のマイクロプロセッサ(以下MPUと略
    す)により構成されるシステムにおいて、各MPUがそ
    れぞれ1ビットの入力ポートと出力ポートとを有し、順
    次リング状に出力ポートを次のMPUの入力ポートに接
    続されて一巡の信号路を形成し、 各MPUはそれぞれその入力ポートの2値信号の反転値
    または非反転値を出力ポートに出力するマイクロプログ
    ラムを有して、各MPUの出力ポートの2値信号が前記
    一巡の信号路を経て、その反転値を入力ポートに生じる
    ように構成されていて、 少くとも一のMPUが、その出力ポートに2値信号を出
    力してから入力ポートに伝達されるまでの時間を常時計
    測して、それが該MPUを除く残りのMPUにおけるそ
    れぞれの前記マイクロプログラムの処理時間の最大値の
    和を超えたとき、該システムにおけるエラー状態の発生
    を判定することを特徴とするマルチマイクロプロセッサ
    における相互監視方式。
JP61148554A 1986-06-24 1986-06-24 マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式 Pending JPS634365A (ja)

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JP61148554A JPS634365A (ja) 1986-06-24 1986-06-24 マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式

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JP61148554A JPS634365A (ja) 1986-06-24 1986-06-24 マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式

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ID=15455354

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JP61148554A Pending JPS634365A (ja) 1986-06-24 1986-06-24 マルチマイクロプロセツサにおける相互監視方式

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