RU139233U1 - DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM - Google Patents
DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU139233U1 RU139233U1 RU2014101526/08U RU2014101526U RU139233U1 RU 139233 U1 RU139233 U1 RU 139233U1 RU 2014101526/08 U RU2014101526/08 U RU 2014101526/08U RU 2014101526 U RU2014101526 U RU 2014101526U RU 139233 U1 RU139233 U1 RU 139233U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- comparison circuit
- command
- data
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hardware Redundancy (AREA)
Abstract
Устройство контроля и управления реконфигурацией трёхканальной вычислительной системы, отличающееся от известных тем, что содержит три вычислительных модуля, три асинхронных и одну синхронную схему сравнения, один мажоритарный элемент, регистр кода неисправности, оперативное запоминающее устройство, счётчик количества повторов кода неисправности, девять элементов И, три элемента ИЛИ, два генератора одиночных импульсов, конфигурационное ПЗУ, устройство загрузки конфигурации, вход данных устройства, три входа данных вычислительных модулей, три входа команды "Сброс", три входа команды "Стоп", три входа загрузки конфигурации, вход команды инициатора, три выхода команды "Готов", три выхода данных вычислительных модулей, выход данных устройства, причём вход данных устройства соединён с входами данных первого - третьего вычислительного модулей, выход данных первого вычислительного модуля соединён с первым входом первой асинхронной схемы сравнения, вторым входом третьей асинхронной схемы сравнения и первым входом мажоритарного элемента, выход данных второго вычислительного модуля соединён с первым входом второй асинхронной схемы сравнения, вторым входом первой асинхронной схемы сравнения и третьим входом мажоритарного элемента, выход данных третьего вычислительного модуля соединён с первым входом третьей асинхронной схемы сравнения, вторым входом второй асинхронной схемы сравнения и вторым входом мажоритарного элемента, выход мажоритарного элемента соединён с выходом данных устройства, инверсный выход первой асинхронной схемы сравнения соединён с первым входом первого элемента И, вторым входом вторA device for monitoring and controlling the reconfiguration of a three-channel computing system, which differs from the known ones in that it contains three computing modules, three asynchronous and one synchronous comparison circuit, one majority element, a fault code register, random access memory, a counter of the number of fault code repeats, nine AND elements, three OR elements, two single-pulse generators, configuration ROM, configuration loading device, device data input, three computing data inputs muzzle, three inputs of the “Reset” command, three inputs of the “Stop” command, three inputs of the configuration download, input of the initiator command, three outputs of the “Ready” command, three outputs of the data of the computing modules, the output of the device data, and the device data input is connected to the data inputs first to third computing modules, the data output of the first computing module is connected to the first input of the first asynchronous comparison circuit, the second input of the third asynchronous comparison circuit and the first input of the majority element, the data output of the second computing about the module is connected to the first input of the second asynchronous comparison circuit, the second input of the first asynchronous comparison circuit and the third input of the majority element, the data output of the third computing module is connected to the first input of the third asynchronous comparison circuit, the second input of the second asynchronous comparison circuit and the second input of the majority element, output the majority element is connected to the device data output, the inverse output of the first asynchronous comparison circuit is connected to the first input of the first AND element, the second input is second
Description
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована в управляющих и вычислительных системах с n - версиями программного обеспечения, а также в системах отладки сложных управляющих комплексов.The utility model relates to the field of automation and computer engineering and can be used in control and computing systems with n - versions of software, as well as in debugging systems of complex control systems.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является устройство управления восстановлением вычислительного процесса в трехканальной системе (пат. РФ №109304).The closest analogue of the proposed utility model is a control device for restoring the computing process in a three-channel system (US Pat. RF No. 109304).
Недостатком известного устройства является существенное снижение надежности функционирования при проявлении дефектов программных средств, приводящих к парным отказам системы.A disadvantage of the known device is a significant decrease in the reliability of the operation during the manifestation of software defects that lead to pairwise system failures.
Цель полезной модели - повышение надежности функционирования трехканальной вычислительной системы за счет управления сменой версий программного обеспечения в резервных вычислительных модулях.The purpose of the utility model is to increase the reliability of the functioning of a three-channel computer system by controlling the change of software versions in redundant computing modules.
В дальнейшем под версиями программного обеспечения будет пониматься множество из двух или более программ обработки информации, загружаемых в вычислительные модули, разработанных отдельно по одним и тем же функциональным требованиям.In the future, software versions will be understood as a set of two or more information processing programs loaded into computing modules developed separately according to the same functional requirements.
Сущность полезной модели состоит в следующем.The essence of the utility model is as follows.
Устройство функционирует в трехканальной конфигурации. В процессе функционирования данные обрабатываются вычислительными модулями и через мажоритарный элемент поступают на выход устройства. Одновременно данные с выходов вычислительных модулей поступают на входы асинхронных схем сравнения, которые с помощью группы элементов И формируют код неисправности. Код неисправности заносится в регистр кода неисправности. Кроме того, первый элемент ИЛИ и вторая группа элементов И по сигналам с выходов асинхронных схем сравнения и выходов команды «Готов» вычислительных модулей формируют управляющие воздействия на вход первого генератора одиночных импульсов.The device operates in a three-channel configuration. In the process of functioning, the data is processed by computational modules and through the majority element are sent to the output of the device. At the same time, the data from the outputs of the computing modules are fed to the inputs of asynchronous comparison circuits, which, using a group of AND elements, form a fault code. The DTC is entered in the DTC register. In addition, the first OR element and the second group of AND elements use the signals from the outputs of the asynchronous comparison circuits and the outputs of the Ready command of the computing modules to generate control actions on the input of the first single pulse generator.
Импульсы с выхода первого генератора одиночных импульсов подсчитывает счетчик количества повторов кода неисправности, который осуществляет управление режимами работы оперативного запоминающего устройства (запись, чтение), модифицирует (n-1)-й разряд команды-инициатора, а также с помощью второго элемента ИЛИ формирует команду «Сброс» для вычислительных модулей и управляет вторым генератором одиночных импульсов. Наличие в счетчике количества повторов кода неисправности первого импульса соответствует переводу оперативного запоминающего устройства в режим записи данных с выхода регистра кода неисправности, а приход второго импульса свидетельствует о разрешении чтения данных с выхода оперативного запоминающего устройства.The pulses from the output of the first single pulse generator are counted by the counter of the number of repetitions of the fault code, which controls the operating modes of the random access memory (write, read), modifies the (n-1) th bit of the initiating command, and also forms a command using the second OR element "Reset" for computing modules and controls the second single-pulse generator. The presence in the counter of the number of repetitions of the fault code of the first pulse corresponds to the transfer of random access memory to the data recording mode from the output of the fault code register, and the arrival of the second pulse indicates the permission to read data from the output of the random access memory.
Данные с выходов оперативного запоминающего устройства и регистра кода неисправности синхронная схема сравнения поразрядно сравнивает по приходу синхроимпульса с выхода второго генератора одиночных импульсов. В зависимости от результатов сравнения осуществляется модификация старшего (n-го) разряда команды-инициатора или блокировка отказавшего вычислительного модуля с помощью сигналов с выходов третьей группы элементов И.The data from the outputs of the random access memory and the malfunction code register are synchronously compared by bit by the arrival of the clock from the output of the second single pulse generator. Depending on the comparison results, the senior (nth) bit of the initiating command is modified or the failed computing module is blocked using the signals from the outputs of the third group of elements I.
Если команда-инициатор модифицирована, то ее подача на вход команды-инициатора устройства управления загрузкой конфигурации позволяет интегрировать версии программного обеспечения в вычислительные модули и заменить дефектную версию программного обеспечения на исправную.If the initiating command is modified, its submission to the input of the initiating command of the configuration loading control device allows you to integrate software versions into computing modules and replace the defective software version with a working one.
Устройство контроля и управления реконфигурацией трехканальной вычислительной системы содержит (фиг. 1): три вычислительных модуля 1-3, три асинхронных 4-6 и одну синхронную 21 схему сравнения, один мажоритарный элемент 25, регистр кода неисправности 13, оперативное запоминающее устройство 16, счетчик количества повторов кода неисправности 17, девять элементов И 7-9, 11, 12, 18-20, 26, три элемента ИЛИ 10, 15, 27, два генератора одиночных импульсов 14, 22, конфигурационное ПЗУ 23, устройство загрузки конфигурации 24, вход данных устройства 28, три входа данных вычислительных модулей 1.1-3.1, три входа команды «Сброс» 1.2-3.2, три входа команды «Стоп» 1.5-3.5, три входа загрузки конфигурации 1.6-3.6, вход команды инициатора 24.1, три выхода команды «Готов» 1.3-3.3, три выхода данных вычислительных модулей 1.4-3.4, выход данных устройства 29.The device for monitoring and controlling the reconfiguration of the three-channel computing system contains (Fig. 1): three computing modules 1-3, three asynchronous 4-6 and one synchronous 21 comparison circuit, one
Назначение отдельных элементов и блоков схемы.The purpose of the individual elements and blocks of the circuit.
Первый 1 - третий 3 вычислительные модули осуществляют обработку данных.The first 1 - third 3 computing modules process data.
Первая 4 - третья 6 асинхронные схемы сравнения производят поразрядное сравнение результатов обработки данных первым 1 - третьим 3 вычислительными модулями между собой и формируют единичный сигнал на своих инверсных выходах в случае несовпадения данных и на прямых выходах в случае совпадения.The first 4 - third 6 asynchronous comparison circuits perform bitwise comparison of the data processing results of the first 1 - third 3 computing modules with each other and form a single signal at their inverse outputs in case of data mismatch and at direct outputs in case of coincidence.
Синхронная схема сравнения предназначена для поразрядного сравнения данных с выходов регистра кода неисправности 13 и оперативного запоминающего устройства 16 по синхронизирующим сигналам с выхода второго генератора одиночных импульсов 22 и формирования единичного сигнала на инверсном выходе в случае несовпадения данных и на прямом выходе в случае совпадения.The synchronous comparison circuit is intended for bitwise comparison of data from the outputs of the
Мажоритарный элемент 25 выполняет выборку данных поступающих от первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей по схеме 2/3 и передает на выход данных устройства 29 данные, соответствующие большинству из входных.The
Регистр кода неисправности 13 предназначен для приема, хранения и выдачи кода соответствующего неисправному вычислительному модулю на вход данных оперативного запоминающего устройства 16, второй вход синхронной схемы сравнения 21 и вход команды инициатора 24.1. Причем регистр имеет разрядность - n. Нулевой, первый и второй разряды содержат код неисправности, а (n-1)-й и n-й разряды содержат информацию о режиме загрузки программного обеспечения.The
Оперативное запоминающее устройство 16 осуществляет прием данных из регистра кода неисправности 13, хранение и выдачу кода неисправности на первый вход синхронной схемы сравнения 21, в зависимости от управляющих сигналов с выходов счетчика количества повторов кода неисправности 17.The
Счетчик количества повторов кода неисправности 17 выполняет подсчет импульсов с выхода генератора одиночных импульсов 14, что соответствует количеству повторов кода неисправности, управляет режимами работы оперативного запоминающего устройства 16 и вторым генератором одиночных импульсов 22.The counter of the number of repetitions of the
Первый 7 - третий 9 элементы И осуществляют формирование кода, который соответствует номеру неисправного вычислительного модуля, по сигналам с инверсных выходов первой 4 - третьей 6 асинхронных схем сравнения.The first 7 - third 9 elements AND carry out the formation of a code that corresponds to the number of the faulty computing module, according to the signals from the inverse outputs of the first 4 -
Четвертый элемент И 11 предназначен для управления работой первого 14 генератора одиночных импульсов.The fourth element And 11 is designed to control the operation of the first 14 single pulse generator.
Пятый элемент И 12 формирует сигнал сброса счетчика количества повторов кода неисправности 17 и подает единичный сигнал на третий вход второго элемента ИЛИ 15.The fifth element And 12 generates a reset signal counter for the number of repetitions of
Шестой элемент И 18 формирует сигнал блокировки третьего 3 вычислительного модуля.The sixth element And 18 forms a blocking signal of the third 3 computing module.
Седьмой элемент И 19 формирует сигнал блокировки второго 2 вычислительного модуля.The seventh element And 19 forms a blocking signal of the second 2 computing module.
Восьмой элемент И 20 формирует сигнал блокировки первого 1 вычислительного модуля.The eighth element And 20 generates a blocking signal of the first 1 computing module.
Девятый элемент И 26 предназначен для формирования сигнала на четвертый вход второго элемента ИЛИ 15 по данным полученным с прямых выходов первой 4 -третьей 6 асинхронных схем сравнения.The ninth element And 26 is designed to generate a signal on the fourth input of the second element OR 15 according to the data obtained from the direct outputs of the first 4-third 6 asynchronous comparison circuits.
Первый элемент ИЛИ 10 предназначен для передачи сигнала с инверсных выходов первой 4 - третьей 6 асинхронных схем сравнения на первый вход четвертого 11 элемента И.The first element OR 10 is designed to transmit a signal from the inverse outputs of the first 4 - third 6 asynchronous comparison circuits to the first input of the fourth 11 element I.
Второй элемент ИЛИ 15 осуществляет выдачу сигнала на входы команды «Сброс» 1.2-3.2 первого 1 - третьего 3 вычислительного модуля.The second element OR 15 provides a signal to the inputs of the command "Reset" 1.2-3.2 of the first 1 - third 3 computing module.
Третий элемент ИЛИ 27 формирует сигнал установки счетчика количества повторов кода неисправности 17 в нулевое состояние.The third element OR 27 generates a signal to set the counter for the number of repetitions of
Первый генератор одиночных импульсов 14 осуществляет формирование импульса на счетный вход счетчика количества повторов кода неисправности 17 по сигналу с выхода четвертого 11 элемента И.The first
Второй генератор одиночных импульсов 22 предназначен для формирования тактового импульса на вход синхронизации синхронной схемы сравнения 21 по команде с первого 21 выхода счетчика количества повторов кода неисправности 17.The second
Конфигурационное ПЗУ 23 служит для хранения n - версий программ обработки данных, которые загружаются в первый 1 - третий 3 вычислительные модули.
Устройство загрузки конфигурации 24 выполняет загрузку версий программ обработки данных в первый 1 - третий 3 вычислительные модули в зависимости от сигнала на входе команды инициатора 24.1.The
Вход данных устройства 28 предназначен для подачи данных на первый 1 - третий 3 вычислительные модули.The data input of the device 28 is designed to supply data to the first 1 - third 3 computing modules.
Первый 1.1 - третий 3.1 входы данных осуществляют прием и загрузку данных с входа данных устройства 28 в первый 1 - третий 3 вычислительные модули.The first 1.1 - third 3.1 data inputs receive and download data from the data input of the device 28 into the first 1 - third 3 computing modules.
Первый 1.2 - третий 3.2 входы команды «Сброс» выполняют прием сигнала с выхода второго 15 элемента ИЛИ. Входы являются динамическими и реагируют на перепады входного логического сигнала с низкого уровня на высокий.The first 1.2 - the third 3.2 inputs of the "Reset" command receive a signal from the output of the second 15 OR elements. The inputs are dynamic and respond to changes in the input logic signal from low to high.
Первый 1.5 - третий 3.5 входы команды «Стоп» производят прием сигналов с выходов шестого 18 - восьмого 20 элементов И.The first 1.5 - the third 3.5 inputs of the Stop command receive signals from the outputs of the sixth 18th - eighth of 20 elements I.
Первый 1.6 - третий 3.6 входы загрузки конфигурации предназначены для загрузки версий программ обработки данных из конфигурационного ПЗУ 23 в первый 1 - третий 3 вычислительные модули.The first 1.6 - third 3.6 configuration loading inputs are intended for loading versions of data processing programs from
Вход команды инициатора 24.1 принимает управляющие команды, определяющие порядок загрузки версий программ обработки данных с выхода регистра кода неисправности 13.The input of the initiator command 24.1 receives control commands that determine the loading order of the versions of the data processing programs from the output of the
Первый 1.3 - третий 3.3 выходы команды «Готов» выдают единичный сигнал в случае завершения обработки данных в первом 1 - третьем 3 вычислительном модуле соответственно на второй - четвертый входы четвертого 8 элемента И.The first 1.3 - third 3.3 outputs of the "Ready" command give a single signal in case of completion of data processing in the first 1 - third 3 computing module, respectively, on the second - fourth inputs of the fourth 8 element I.
Первый 1.4 - третий 3.4 выходы данных вычислительных модулей предназначены для передачи данных из первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей на входы первой 4 - третьей 6 схем сравнения и входы мажоритарного элемента.The first 1.4 - third 3.4 outputs of the data of the computing modules are designed to transfer data from the first 1 - third 3 computing modules to the inputs of the first 4 - third 6 comparison circuits and the inputs of the majority element.
Выход данных устройства 29 осуществляет передачу обработанных данных потребителям.The output of the
Устройство контроля и управления реконфигурацией трехканальной вычислительной системы функционирует следующим образом.The control device and control reconfiguration of a three-channel computing system operates as follows.
В исходном состоянии все разряды регистра кода неисправности 13, счетчика количества повторов кода неисправности 17, находятся в нулевом состоянии, на входах разрешения записи (WR) и разрешения чтения (RE) оперативного запоминающего устройства 16 установлен нулевой сигнал, на первом 1.2 - третьем 3.2 входах команды «Сброс», на первом 1.5 - третьем 3.5 входах команды «Стоп» - нулевой сигнал, на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» установлен логический нуль, на входе команды инициатора 24.1 установлен нулевой сигнал. Кроме того, в каждый вычислительный модуль загружены различные версии программного обеспечения, реализующие один и тот же алгоритм обработки информации. Цепи установки в исходное состояние на фиг. 1 условно не показаны.In the initial state, all the bits of the register of the
Возможны три режима работы устройства.There are three modes of operation of the device.
Первый режим работы характеризует исправное функционирование трех вычислительных модулей. В этом случае информация через вход данных устройства 28 одновременно подается на первый 1.1 - третий 3.1 входы данных первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей, которые осуществляют обработку поступившей информации. После чего, результаты обработки одновременно поступают на первый 1.4 - третий 3.4 выходы данных первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей. Вместе с тем на первом 1.3 - третьем 3.3 выходе команды «Готов» вычислительных модулей устанавливаются единичные сигналы.The first mode of operation characterizes the proper functioning of three computing modules. In this case, information through the data input of the device 28 is simultaneously supplied to the first 1.1 - third 3.1 data inputs of the first 1 - third 3 computing modules that process the received information. After that, the processing results simultaneously arrive at the first 1.4 - third 3.4 data outputs of the first 1 - third 3 computing modules. At the same time, on the first 1.3 - third 3.3 output of the Ready command of computing modules, single signals are set.
Информация с первого 1.4 - третьего 3.4 выходов данных первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей одновременно поступает на входы мажоритарного элемента 25 и входы первой 4 - третьей 6 асинхронных схем сравнения. Далее мажоритарный элемент 25 осуществляет выборку поступившей информации по схеме 2/3 и через выход данных устройства 29 передает потребителю те данные, которые соответствуют большинству из входных. В свою очередь, первая 4 - третья 6 асинхронные схемы сравнения выполняют поразрядное сравнение информации, полученной с первого 1.4 - третьего 3.4 выходов данных вычислительных модулей. Так как, все вычислительные модули исправны на прямых выходах первой 3 - третьей 6 асинхронных схем сравнения установятся единичные сигналы, а на их инверсных выходах - нулевые. Нулевые сигналы на инверсных выходах первой 3 - третьей 6 асинхронных схем сравнения, поступив на первые входы первого 7 - третьего 9 элементов И установят на их выходах, а, следовательно и на входах регистра кода неисправности 13 сигналы низкого уровня. Кроме того, нулевые сигналы с инверсных выходов первой 3 - третьей 6 асинхронных схем сравнения, пройдя через первый 10 элемент ИЛИ поступят на первый вход четвертого 11 элемента И и заблокируют его. При этом, первый генератор одиночных импульсов 14 счетный импульс не сформирует, состояние счетчика количества повторов кода неисправности 17 не изменится и сигнал с выхода регистра кода неисправности 13 не запишется в оперативное запоминающее устройство 16. В свою очередь, сигналы с прямых выходов первой 4 - третьей 6 асинхронных схем сравнения поступят на первый - третий входы пятого 12 элемента И, который закрыт сигналом низкого уровня на нулевом 2° выходе счетчика количества повторов кода неисправности 17, и первый - третий входы девятого 26 элемента И, что позволит установить единичный сигнал на выходе второго 15 элемента ИЛИ, а, следовательно, и на первом 1.2 - третьем 3.2 входах команды «Сброс» первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей. Получив команду «Сброс» по перепаду логического сигнала с низкого на высокий уровень на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей устанавливаются нулевые сигналы. Далее вычислительные модули через вход данных устройства 28 и первый 1.1 - третий 3.1 входы данных принимают очередной пакет информации для обработки и цикл повторяется.Information from the first 1.4 - third 3.4 data outputs of the first 1 - third 3 computing modules simultaneously arrives at the inputs of the
Второй режим работы устройства характеризует наличие сбоя в вычислительном модуле.The second mode of operation of the device characterizes the presence of a failure in the computing module.
Рассмотрим работу устройства, когда во втором 2 вычислительном модуле произошел сбой. Функционирование устройства в этом случае состоит из двух циклов.Consider the operation of the device when a failure occurred in the second 2 computing module. The functioning of the device in this case consists of two cycles.
В первом цикле информация с входа данных устройства 28 через первый 1.1 - третий 3.1 входы данных поступает в первый 1 - третий 3 вычислительные модули, где обрабатывается загруженной программой. Когда обработка данных завершена на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» установятся единичные сигналы, а результаты обработки через первый 1.4 - третий 3.4 выходы данных вычислительных модулей одновременно поступают на первый - третий входы мажоритарного элемента 25 и первый - второй входы первой 4 - третьей 6 асинхронных схем сравнения.In the first cycle, information from the data input of the device 28 through the first 1.1 - third 3.1 data inputs goes to the first 1 - third 3 computing modules, where it is processed by the loaded program. When the data processing is completed, the first 1.3 - third 3.3 outputs of the "Ready" command will set up single signals, and the processing results through the first 1.4 - third 3.4 outputs of the data of the computing modules are simultaneously sent to the first - third inputs of the
Далее мажоритарный элемент 25 осуществляет выборку поступившей информации по схеме 2/3 и через выход данных устройства 29 передает потребителю те данные, которые соответствуют большинству из входных. При условии сбоя во втором 2 вычислительном модуле на инверсном выходе первой 4 асинхронной схемы сравнения установится единичный сигнал, а на прямом выходе - нулевой, на инверсном выходе второй 5 асинхронной схемы сравнения появится единичный сигнал, а прямом выходе нулевой, на инверсном выходе третьей 6 асинхронной схемы сравнения установится нулевой сигнал, а на прямом выходе - единичный.Next, the
Такая комбинация сигналов позволит:Such a combination of signals will allow:
во-первых, установить на выходе первого 7 элемента И нулевой сигнал, на выходе второго 8 элемента И единичный сигнал, на выходе третьего 9 элемента И нулевой сигнал, следовательно, в нулевом разряде регистра кода неисправности 13 расположится нуль, в первом разряде - единица, во втором разряде - нуль;firstly, set the output of the first 7 element AND a zero signal, the output of the second 8 element AND a single signal, the output of the third 9 element AND a zero signal, therefore, zero is located in the zero bit of the
во-вторых, установить единичный сигнал на выходе первого 10 элемента ИЛИ, а следовательно, и на первом входе четвертого элемента И 11, который совместно с единичными сигналами на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» запустят первый генератор одиночных импульсов 14;secondly, to establish a single signal at the output of the first 10 element OR, and consequently, at the first input of the fourth element And 11, which, together with single signals at the first 1.3 - third 3.3 outputs of the Ready command, will start the first
в-третьих, закрыть пятый 12 и девятый 26 элементы И.third, close the fifth 12th and ninth 26th elements of I.
Импульс, сформированный первым генератором одиночных импульсов 14 поступит, на счетный вход счетчика количества повторов кода неисправности 17 и установит его нулевой разряд 2° в единичное состояние. В свою очередь, единичное состояние нулевого разряда 2° счетчика количества повторов кода неисправности 17 переведет оперативное запоминающее устройство 16 в режим записи (единичный сигнал на входе WR), что разрешит запись кода, находящегося в регистре кода неисправности 13 в оперативное запоминающее устройство 16 через его вход данных. Единичный сигнал с выхода нулевого разряда 2° счетчика количества повторов кода неисправности 17 модифицирует (n-1)-й разряд команды-инициатора на выходе регистра кода неисправности 13 и, пройдя через второй 15 элемент ИЛИ, поступит на первый 1.2 - третий 3.2 входы команды «Сброс» первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей.The pulse generated by the first
По команде «Сброс» при перепаде с низкого на высокий уровень логического сигнала на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» первого 1 - третьего 3 вычислительного модуля устанавливаются нулевые сигналы. Одновременно с этим модифицированная команда-инициатор с выхода регистра кода неисправности 13 поступит на вход команды инициатора 24.1, что запустит смену версий программного обеспечения в первом 1 - третьем 3 вычислительных модулях через первый 1.6 - третий 3.6 входы загрузки конфигурации.By the “Reset” command, when changing from a low to a high level of a logic signal, the first 1.3 - third 3.3 outputs of the “Ready” command of the first 1 - third 3 computational modules set zero signals. At the same time, the modified initiator command from the output of the
Смена версий программного обеспечения осуществляется следующим образом.Changing software versions is as follows.
Программное обеспечение, которое располагалось в первом 1 вычислительном модуле, загружается во второй 2 вычислительный модуль.The software, which was located in the first 1 computing module, is loaded into the second 2 computing module.
Программное обеспечение, которое располагалось во втором 2 вычислительном модуле, загружается в третий 3 вычислительный модуль.The software, which was located in the second 2 computing module, is loaded into the third 3 computing module.
Программное обеспечение, которое располагалось в третьем 3 вычислительном модуле, загружается в первый 1 вычислительный модуль.The software, which was located in the third 3 computing module, is loaded into the first 1 computing module.
Вычислительные модули через вход данных устройства 28 и первый 1.1 - третий 3.1 входы данных принимают очередной пакет информации для обработки после чего, запускается второй цикл.Computing modules through the data input of the device 28 and the first 1.1 - the third 3.1 data inputs receive the next packet of information for processing, after which the second cycle starts.
Второй цикл функционирования устройства, в случае сбоя во втором 2 вычислительном модуле, характеризуется восстановлением его исправного функционирования после смены программного обеспечения в вычислительных модулях. При этом передача информации на выход устройства 29 происходит аналогично изложенному выше и на прямых выходах асинхронных схем сравнения установятся единичные сигналы, а на инверсных - нулевые, на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» вычислительных модулей устанавливаются единичные сигналы. Такая комбинация сигналов приведет к установке на выходах первого 7 - третьего 9 элементов И нулевых сигналов, которые изменят состояние младших разрядов (нулевого, первого и второго) регистра кода неисправности 13 на нулевые. Нулевой сигнал на первом входе четвертого 11 элемента И закроет его и тем самым запретит изменение состояния счетчика количества повторов кода неисправности 17, а единичные сигналы на первом - четвертом входах пятого 12 элемента И инициируют установку на его выходе сигнала высокого уровня, который поступив через первый вход третьего элемента ИЛИ 27 на вход сброса R0 счетчика количества повторов кода неисправности 17 переведет его разряды в нулевое состояние. Сигнал низкого уровня на выходе нулевого разряда 2° счетчика количества повторов кода неисправности 17 установит (n-1)-й разряд команды инициатора в нулевое состояние. Одновременно с этим единичный сигнал, пройдя через второй 15 элемент ИЛИ, поступит на первый 1.2 - третий 3.2 входы команды «Сброс» первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей и по перепаду логического сигнала с низкого уровня на высокий установит на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» нулевые сигналы, что разрешит прием очередного модуля информации через вход данных устройства 28.The second cycle of the device’s functioning, in the event of a failure in the second 2 computing module, is characterized by the restoration of its proper functioning after changing the software in the computing modules. In this case, the transmission of information to the output of the
При сбоях в других каналах устройство функционирует аналогично изложенному выше.In case of failures in other channels, the device operates similarly to the above.
Третий режим работы устройства характеризует наличие отказа в вычислительном модуле.The third mode of operation of the device characterizes the presence of failure in the computing module.
Рассмотрим работу устройства в случае, когда отказал второй 2 вычислительный модуль.Consider the operation of the device in the case when the second 2 computing module failed.
Первый цикл функционирования устройства при отказе второго 2 вычислительного модуля аналогичен первому циклу функционирования устройства при наличии сбоя.The first cycle of the operation of the device in case of failure of the second 2 computing module is similar to the first cycle of the operation of the device in the event of a failure.
Отличие второго цикла от предыдущего режима заключается в следующем.The difference between the second cycle and the previous mode is as follows.
После смены программного обеспечения в первом 1 - третьем 3 вычислительных модулях и обработки полученной информации через мажоритарный элемент 25 и выход данных устройства 29 потребитель получит те данные, которые соответствуют большинству из входных. Одновременно на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» появятся сигналы высокого уровня.After changing the software in the first 1 - third 3 computing modules and processing the received information through the
Далее возможны два варианта работы устройства.Further, there are two options for the operation of the device.
Первый вариант характеризует работу устройства в случае отказа элементной базы вычислительного модуля. При этом на инверсных выходах первой 4 и второй 5 асинхронной схемы сравнения и на прямом выходе третьей 6 схемы сравнения установятся единичные сигналы, на их остальных выходах - нулевые,The first option characterizes the operation of the device in case of failure of the element base of the computing module. In this case, on the inverse outputs of the first 4 and second 5 of the asynchronous comparison circuit and on the direct output of the third 6 comparison circuit, single signals will be established, at their other outputs - zero,
Такая комбинация сигналов приведет к следующему:This combination of signals will result in the following:
во-первых, позволит установить на выходах первого 7 и третьего 9 элементов И нулевой сигнал, а на выходах второго 8 элемента И - единичный. Эти сигналы занесут в нулевой и второй разряды регистра кода неисправности 13 сигналы низкого уровня, а в его первый разряд единичный сигнал;firstly, it will allow to establish a zero signal at the outputs of the first 7 and third 9 AND elements, and a single signal at the outputs of the second 8 AND element. These signals will record low and low level signals in the zero and second digits of the
во-вторых, с помощью единичных сигналов на первом 1.3 - третьем 3.3 выходах команды «Готов» и на выходе первого 11 элемента ИЛИ первый 14 генератор одиночных импульсов сформирует на счетный вход счетчика количества повторов кода неисправности 17 сигнал, который увеличит значение счетчика на единицу, что инициирует появление на его первом 21 выходе единичного сигнала;secondly, with the help of single signals at the first 1.3 - third 3.3 outputs of the “Ready” command and at the output of the first 11 OR element, the first 14 single pulse generator will generate a signal to the counter input of the number of repeats of the
в-третьих, единичный сигнал на первом 21 выходе счетчика количества повторов кода неисправности 17 переведет оперативное запоминающее устройство 16 (единичный сигнал на входе RE) в режим чтения, что инициирует появление на его выходе кода неисправности, записанного в предыдущем цикле.thirdly, a single signal at the first 2 1 output of the counter of the number of repeats of the
Код с выхода оперативного запоминающего устройства 16 поступит на первый вход синхронной схемы сравнения 21, а код с выхода регистра кода неисправности 13 поступит на его второй вход. В свою очередь синхронная схема сравнения по тактовому импульсу с выхода второго 22 генератора одиночных импульсов, который запустится единичным сигналом с первого 21 выхода счетчика количества повторов кода неисправности 17, произведет поразрядное сравнение этих кодов.The code from the output of the
Равенство этих кодов свидетельствует об отказе вычислительного модуля (в рассматриваемой ситуации второго 2 вычислительного модуля), так как смена версий программного обеспечения не привела к восстановлению вычислительного процесса или изменению кода, полученного в первом цикле. При равенстве кодов на прямом выходе синхронной схемы сравнения установится единичный сигнал, который подается на вторые входы шестого 18 - восьмого 20 элементов И. На первые входы этих элементов поступят сигналы с младших разрядов регистра кода неисправности 13, причем сигнал с нулевого разряда поступает на первый вход шестого 18 элемента И, сигнал с первого разряда подается на первый вход седьмого 19 элемента И и сигнал со второго разряда подается на первый вход восьмого 20 элемента И. В рассматриваемом случае в единичном состоянии находится первый разряд регистра кода неисправности 13. Это означает, что на выходе седьмого 19 элемента И появится сигнал высокого уровня который поступит на второй 2.5 вход команды «Стоп» и блокирует второй 2 вычислительный модуль.The equality of these codes indicates the failure of the computing module (in the situation under consideration, the second 2 computing modules), since the change of software versions did not lead to the restoration of the computing process or the change in the code obtained in the first cycle. If the codes are equal, the direct output of the synchronous comparison circuit will establish a single signal, which is fed to the second inputs of the sixth 18 - eighth 20 elements I. The first inputs of these elements will receive signals from the lower digits of the
Далее второй 15 элемент ИЛИ на основе сигнала с выхода первого разряда 2 счетчика количества повторов кода неисправности 17 формирует единичный сигнал на первый 1.2 - третий 3.2 входы команды «Сброс» первого 1 - третьего 3 вычислительных модулей и по перепаду логического сигнала с низкого на высокий уровень переведет устройство в исходное состояние.Next, the second 15 OR element, on the basis of the signal from the output of the
Кроме того сигнал с выхода второго генератора одиночных импульсов 22 через второй вход третьего элемента ИЛИ 27 поступит на вход сброса R0 счетчика количества повторов кода неисправности 17 и переведет его в нулевое состояние.In addition, the signal from the output of the second
Нулевое состояние счетчика запретит чтение и запись в оперативное запоминающее устройство 16 и запретит формирование импульса вторым генератором одиночных импульсов 22, что заблокирует синхронную схему сравнения 21.The zero state of the counter prohibits reading and writing to the
Второй вариант характеризует работу устройства в случае отказа версии программного обеспечения.The second option describes the operation of the device in the event of a software version failure.
Так как, после первого цикла программное обеспечение, которое располагалось во втором 2 вычислительном модуле, загружается в третий 3 вычислительный модуль, на инверсных выходах второй 5 и третьей 6 схемы сравнения установятся единичные сигналы, а на их остальных выходах - нулевые.Since, after the first cycle, the software located in the second 2 computational module is loaded into the third 3 computational module, single signals will be installed on the inverse outputs of the second 5 and third 6 comparison circuits, and zero on their other outputs.
Это позволит записать во второй разряд регистра кода неисправности 13 единичный сигнал, а в нулевой и первый разряды - сигналы низкого уровня. Следовательно, код на выходах оперативного запоминающего устройства 16 и регистра кода неисправности 13 не совпадут.This will allow you to record a single signal in the second bit of the
Различие кодов на входах синхронной схемы сравнения 21 свидетельствует об отказе версии программного обеспечения, при этом на ее инверсном выходе установится единичный сигнал, который модифицирует старший (n-й) разряд команды-инициатора, который поступив на вход команды-инициатора 24.1 настроит устройство загрузки конфигурации 24 на загрузку программного обеспечения в вычислительные модули таким образом, что отказавшая версия будет заменена резервной.The difference in the codes at the inputs of the
Кроме того, шестой 18 - восьмой 20 элементы И будут закрыты нулевым сигналом на прямом выходе синхронной схемы сравнения 21, поэтому блокировка вычислительных модулей не происходит.In addition, the sixth 18 - eighth 20 elements And will be closed by a zero signal at the direct output of the
Остальные атрибуты функционирования устройства в этом варианте аналогичны варианту, характеризующему работу устройства в случае отказа элементной базы вычислительного модуля.The remaining attributes of the functioning of the device in this embodiment are similar to the variant characterizing the operation of the device in the event of a failure of the element base of the computing module.
В случае отсутствия резервной версии программного обеспечения устройство может загрузить в исправные вычислительные модули одну версию программного обеспечения, то есть перейти к функционированию в одноверсионном варианте.In the absence of a backup version of the software, the device can load one version of the software into serviceable computing modules, that is, switch to functioning in a single-version version.
При отказах в других каналах устройство функционирует аналогично изложенному выше.In case of failures in other channels, the device operates similarly to the above.
В случае возникновения сбоя или отказа, когда один из вычислительных модулей уже исключен из конфигурации, устройство функционирует только в третьем режиме.In the event of a failure or failure, when one of the computing modules is already excluded from the configuration, the device operates only in the third mode.
Полный отказ устройства наступит в случае выхода из строя двух вычислительных модулей или всех версий программного обеспечения.A complete failure of the device will occur in case of failure of two computing modules or all versions of the software.
Таким образом, разработанное устройство повышает надежность функционирования трехканальной вычислительной системы за счет управления сменой версий программного обеспечения в резервных вычислительных модулях.Thus, the developed device improves the reliability of the three-channel computing system by controlling the change of software versions in the backup computing modules.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101526/08U RU139233U1 (en) | 2014-01-17 | 2014-01-17 | DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101526/08U RU139233U1 (en) | 2014-01-17 | 2014-01-17 | DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU139233U1 true RU139233U1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50436237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101526/08U RU139233U1 (en) | 2014-01-17 | 2014-01-17 | DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU139233U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2694008C1 (en) * | 2018-08-29 | 2019-07-08 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method for dynamic reconfiguration of computing systems of modular architecture |
-
2014
- 2014-01-17 RU RU2014101526/08U patent/RU139233U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2694008C1 (en) * | 2018-08-29 | 2019-07-08 | Публичное акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" | Method for dynamic reconfiguration of computing systems of modular architecture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103765522B (en) | Arrange specific CRC | |
US4345319A (en) | Self-correcting, solid-state-mass-memory organized by bits and with reconfiguration capability for a stored program control system | |
US9577671B2 (en) | Parity check circuit and memory device including the same | |
SE438747B (en) | FIELD DETECTION DEVICE FOR A DYNAMIC MEMORY | |
CN111800345B (en) | High-reliability constellation networking space router circuit | |
US10114687B2 (en) | System for checking the integrity of a communication between two circuits | |
RU139233U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING AND MANAGING RECONFIGURATION OF A THREE-CHANNEL COMPUTING SYSTEM | |
JP2018014102A (en) | Computerized system and redundancy system | |
RU183418U1 (en) | Aircraft computer with configurable processors | |
US9660617B2 (en) | Semiconductor apparatus | |
KR20200089336A (en) | Determination of matching between data values stored by several arrays | |
CN102682856A (en) | Memory device and test method for the same | |
CN101706767B (en) | Array processor | |
US10635628B2 (en) | Host controller apparatus, host controller device, and method for a host controller for determining information related to a time shift for transmitting instructions on a command and address bus, host controller and computer system | |
KR20120062247A (en) | Error code generating circuit and memory device including the same | |
RU109304U1 (en) | DEVICE FOR MANAGEMENT OF RESTORATION OF A COMPUTER PROCESS IN A THREE-CHANNEL SYSTEM | |
RU120256U1 (en) | THREE-CHANNEL FAULT-RESISTANT SYSTEM ON CONFIGURABLE PROCESSORS WITH EXTERNAL AND INTRICRYSTAL RESERVATION | |
US10983879B1 (en) | System and method for managing recovery of multi-controller NVMe drives | |
US20240303192A1 (en) | Failure detection of power loss protection using light core dump in data storage device | |
RU2672135C1 (en) | Computing system with off-chip majorization and on-chip duplication | |
JP2015201814A (en) | Field programmable gate array and electronic apparatus | |
JPS629442A (en) | Error detecting circuit | |
SU1247878A1 (en) | Device for checking and controlling structure of computer complex | |
CN117076363A (en) | Slave device, data transmission system and method | |
SU370629A1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC VERIFICATION OF CONVERTERS "ANGLE - CODE" |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150118 |