RU148928U1 - COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL - Google Patents

COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL Download PDF

Info

Publication number
RU148928U1
RU148928U1 RU2013159274/08U RU2013159274U RU148928U1 RU 148928 U1 RU148928 U1 RU 148928U1 RU 2013159274/08 U RU2013159274/08 U RU 2013159274/08U RU 2013159274 U RU2013159274 U RU 2013159274U RU 148928 U1 RU148928 U1 RU 148928U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
comparison circuit
switch
information processing
Prior art date
Application number
RU2013159274/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Викторов
Андрей Александрович Филонов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2013159274/08U priority Critical patent/RU148928U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU148928U1 publication Critical patent/RU148928U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hardware Redundancy (AREA)

Abstract

Вычислительная система с внутрикристальным дублированием и межканальным контролем, отличающаяся тем, что содержит два конфигурируемых процессора, в кристаллах которых синтезированы по два внутренних канала обработки информации, вне кристалла расположены: шесть схем сравнения, семь элементов И, элемент ИЛИ, коммутатор, конфигурационное ПЗУ, устройство загрузки конфигурации, два входа загрузки конфигурации, вход данных, выход данных системы, причем вход данных соединен с входами первого - второго внутренних каналов обработки информации первого - второго конфигурируемых процессоров, выход первого внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора соединен с входом А коммутатора, первым входом первой схемы сравнения, первым входом второй схемы сравнения, первым входом третьей схемы сравнения; выход второго внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора соединен с входом В коммутатора, вторым входом первой схемы сравнения, первым входом четвертой схемы сравнения и первым входом пятой схемы сравнения; выход первого внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора соединен с входом С коммутатора, вторым входом второй схемы сравнения, вторым входом четвертой схемы сравнения и первым входом шестой схемы сравнения; выход второго внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора соединен с входом D коммутатора, вторым входом третьей схемы сравнения, вторым входом пятой схемы сравнения и вторым входом шестой схемы сравнения; инверсный выход первой схемы сравнения соединен с первым входом первогComputing system with on-chip duplication and inter-channel control, characterized in that it contains two configurable processors, in the crystals of which two internal information processing channels are synthesized, located outside the crystal: six comparison circuits, seven AND elements, OR element, switch, configuration ROM, device configuration loading, two configuration loading inputs, data input, system data output, the data input being connected to the inputs of the first to second internal information processing channels the first to the second configurable processors, the output of the first internal information processing channel of the first configurable processor is connected to the input A of the switch, the first input of the first comparison circuit, the first input of the second comparison circuit, the first input of the third comparison circuit; the output of the second internal information processing channel of the first configurable processor is connected to the input B of the switch, the second input of the first comparison circuit, the first input of the fourth comparison circuit and the first input of the fifth comparison circuit; the output of the first internal information processing channel of the second configurable processor is connected to the input C of the switch, the second input of the second comparison circuit, the second input of the fourth comparison circuit and the first input of the sixth comparison circuit; the output of the second internal information processing channel of the second configurable processor is connected to the input D of the switch, the second input of the third comparison circuit, the second input of the fifth comparison circuit and the second input of the sixth comparison circuit; the inverse output of the first comparison circuit is connected to the first input of the first

Description

Полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована в многоканальных отказоустойчивых вычислительных системах на базе типовых конфигурируемых процессоров.The utility model relates to the field of computer technology and can be used in multi-channel fault tolerant computing systems based on typical configurable processors.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является отказоустойчивая вычислительная система на конфигурируемых процессорах с внекристальным дублированием и внутрикристальным мажоритированием (пат. РФ №133952). Недостатком известной системы является низкая надежность функционирования, обусловленная отказом всей системы при выходе из строя дешифратора, осуществляющего контроль информации на выходах сигналов об отказе конфигурируемых процессоров.The closest analogue of the proposed utility model is a fault-tolerant computing system on configurable processors with extra-chip duplication and intra-chip majorization (US Pat. RF No. 133952). A disadvantage of the known system is the low reliability of operation due to the failure of the entire system when the decoder fails, which controls the information on the outputs of the failure signals of the configured processors.

Цель полезной модели - повышение надежности и контролепригодности системы за счет внутрикристального дублирования конфигурируемых процессоров и межканального контроля, определяющего работоспособность резервных каналов.The purpose of the utility model is to increase the reliability and controlability of the system due to intra-chip duplication of configurable processors and inter-channel control, which determines the operability of the backup channels.

Сущность полезной модели состоит в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Система функционирует в двухканальной конфигурации. В процессе функционирования данные обрабатываются внутренними каналами обработки информации, которые программно синтезированы в кристаллах конфигурируемых процессоров.The system operates in a two-channel configuration. During operation, the data is processed by internal channels of information processing, which are software synthesized in the crystals of configurable processors.

Данные из каналов обработки информации поступают на входы схем сравнения, которые осуществляют поразрядное сравнение результатов обработки данных между собой и в случае их несовпадения выставляют на своих инверсных выходах единичные сигналы. Кроме того, данные с выходов внутренних каналов обработки информации поступают на информационные входы коммутатора.The data from the information processing channels go to the inputs of the comparison circuits, which perform bitwise comparison of the data processing results with each other and, if they do not coincide, put single signals on their inverse outputs. In addition, the data from the outputs of the internal channels of information processing go to the information inputs of the switch.

Сигналы с инверсных выходов схем сравнения с помощью группы элементов И и элемента ИЛИ преобразуются в управляющие сигналы, которые поступают на входы логических условий коммутатора и разрешают или блокируют прохождение данных с соответствующих выходов внутренних каналов обработки информации на выход данных системы.Using the group of AND elements and the OR element, the signals from the inverse outputs of the comparison circuits are converted into control signals that enter the inputs of the logical conditions of the switch and allow or block the passage of data from the corresponding outputs of the internal channels of information processing to the output of the system data.

Вычислительная система с внутрикристальным дублированием содержит (фиг. 1): два конфигурируемых процессора 1-2, в кристаллах которых синтезированы первый 3 - второй 4 внутренние каналы обработки информации (получены путем описания алгоритма обработки данных на одном из языков описания аппаратуры JHDL, AHDL, VHDL или Verilog), вне кристалла располагаются: первая 5 - шестая 10 схема сравнения, первый 11 - седьмой 17 элементы И, элемент ИЛИ 18, коммутатор 19, конфигурационное ПЗУ 20, устройство загрузки конфигурации 21, первый 1.1 - второй 2.1 входы загрузки конфигурации, вход данных 22, выход данных системы 23A computer system with intra-chip duplication contains (Fig. 1): two configurable processors 1-2, in the crystals of which the first 3 - second 4 internal processing channels are synthesized (obtained by describing the data processing algorithm in one of the hardware description languages JHDL, AHDL, VHDL or Verilog), outside the crystal there are: the first 5 - sixth 10 comparison circuit, the first 11 - seventh 17 AND elements, OR element 18, switch 19, configuration ROM 20, configuration loading device 21, the first 1.1 - second 2.1 configuration loading inputs and a data input 22, data output systems 23

Назначение отдельных элементов и блоков схемы.The purpose of the individual elements and blocks of the circuit.

Первый 1 - второй 2 конфигурируемые процессоры осуществляют обработку данных по алгоритмам реализованным во внутренних каналах обработки информации.The first 1 - second 2 configurable processors process data according to algorithms implemented in internal channels of information processing.

Первый 3 - второй 4 внутренние каналы обработки информации предназначены для обработки данных по соответствующему алгоритму.The first 3 - second 4 internal channels of information processing are designed to process data according to the corresponding algorithm.

Первая 5 - шестая 10 схемы сравнения осуществляют поразрядное сравнение результатов обработки данных внутренними каналами обработки информации 3, 4 первого 1 и второго 2 конфигурируемых процессоров между собой и формируют единичный сигнал на своих инверсных выходах в случае несовпадения данных.The first 5 - sixth 10 comparison circuits perform bitwise comparison of the data processing results by the internal information processing channels 3, 4 of the first 1 and second 2 configurable processors with each other and form a single signal at their inverse outputs in case of data mismatch.

Первый 11 - седьмой 17 элементы И формируют сигналы управления коммутатором 19 в зависимости от логических уровней на инверсных выходах первой 5 - шестой 10 схем сравнения.The first 11 - seventh 17 elements And form the control signals of the switch 19 depending on the logic levels at the inverse outputs of the first 5 - sixth 10 comparison circuits.

Элемент ИЛИ 18 предназначен для инвертирования сигнала на выходе первого 11 элемента И.The OR element 18 is designed to invert the signal at the output of the first 11 element I.

Коммутатор 19 выполняет передачу результатов обработки данных с выходов первого 3, второго 4 внутренних каналов обработки информации первого 1 и второго 2 конфигурируемых процессоров на выход данных системы 23 в зависимости от управляющих сигналов на входах логических условий ЛУ1-ЛУ4.The switch 19 performs the transmission of the results of data processing from the outputs of the first 3, second 4 internal channels of information processing of the first 1 and second 2 configurable processors to the data output of the system 23, depending on the control signals at the inputs of the logical conditions LU1-LU4.

Конфигурационное ПЗУ 20 служит для хранения файлов конфигурации, которые загружаются в кристаллы конфигурируемых процессоров и составляют внутренние каналы обработки информации.Configuration ROM 20 is used to store configuration files that are loaded into the crystals of configurable processors and constitute internal channels for processing information.

Устройство загрузки конфигурации 21 осуществляет загрузку конфигурационного файла в кристаллы первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров.The configuration loading device 21 loads the configuration file into the crystals of the first 1 - second 2 configurable processors.

Первый 1.1 - второй 2.1 входы загрузки конфигурации предназначены для загрузки конфигурационного файла из конфигурационного ПЗУ 20 в кристаллы первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров.The first 1.1 - second 2.1 configuration loading inputs are intended for loading the configuration file from the configuration ROM 20 into the crystals of the first 1 - second 2 configurable processors.

Вход данных 22 предназначен для подачи данных на первый 3, второй 4 внутренние каналы обработки информации первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессора.Data input 22 is designed to supply data to the first 3, second 4 internal channels of information processing of the first 1 - second 2 configurable processors.

Выход данных системы 23 предназначен для передачи обработанной информации потребителям.The data output of the system 23 is designed to transmit processed information to consumers.

Вычислительная система с внутрикристальным дублированием и межканальным контролем функционирует следующим образом.Computing system with intracrystalline duplication and interchannel control operates as follows.

В исходном состоянии на входе логических условий ЛУ1 коммутатора 19 - единичный сигнал, а на входах ЛУ2-ЛУ4 нулевой, что разрешает прохождение обработанной информации из первого 3 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход А коммутатора 19 на выход данных системы 23. Цепи приведения в исходное состояние на фиг. 1 условно не показаны.In the initial state, at the input of the logical conditions LU1 of the switch 19 is a single signal, and at the inputs LU2-LU4 is zero, which allows the processed information from the first 3 internal channel of information processing of the first 1 configurable processor through the input A of the switch 19 to the data output of the system 23. Chains resetting in FIG. 1 conventionally not shown.

При включении питания файлы конфигурации, которые получены путем описания алгоритма обработки данных внутренними каналами обработки информации на одном из языков описания аппаратуры JHDL, AHDL, VHDL или Verilog поступают с выхода ПЗУ конфигурации 20 на вход устройства загрузки конфигурации 21, которое осуществляет их загрузку через первый 1.1 - второй 2.1 входы загрузки конфигурации в кристаллы первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров соответственно. Загрузка конфигурационного файла осуществляется так, что в каждом кристалле первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров размещаются по два одинаковых внутренних канала обработки информации 3-4.When the power is turned on, configuration files that are obtained by describing the data processing algorithm by internal information processing channels in one of the hardware description languages JHDL, AHDL, VHDL, or Verilog are received from the configuration ROM 20 output to the input of the configuration loading device 21, which downloads them through the first 1.1 - the second 2.1 inputs of the configuration load into the crystals of the first 1 - second 2 configurable processors, respectively. The configuration file is loaded so that in each chip of the first 1 - second 2 configurable processors, two identical internal information processing channels 3-4 are placed.

Информация с входа данных 22 одновременно поступает во внутренние каналы обработки информации 3-4 первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров. После обработки данных результаты синхронно появляются на выходах внутренних каналов обработки информации 3-4, а следовательно и на выходах первого 1 - второго 2 конфигурируемых процессоров. Цепи синхронизации на фиг. 1 условно не показаны.Information from the data input 22 simultaneously enters the internal channels of information processing 3-4 of the first 1 - second 2 configurable processors. After processing the data, the results synchronously appear on the outputs of the internal information processing channels 3-4, and therefore on the outputs of the first 1 - second 2 configurable processors. The synchronization circuits of FIG. 1 conventionally not shown.

Данные с выхода первого 3 внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора 1 одновременно поступают на вход А коммутатора 19, первый вход первой 5 схемы сравнения, первый вход второй 6 схемы сравнения и первый вход третьей 7 схемы сравнения.Data from the output of the first 3 internal channel of information processing of the first configurable processor 1 simultaneously arrives at input A of the switch 19, the first input of the first 5 comparison circuit, the first input of the second 6 comparison circuit and the first input of the third 7 comparison circuit.

Данные с выхода второго 4 внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора 1 одновременно поступают на вход В коммутатора 19, второй вход первой 5 схемы сравнения, первый вход четвертой 8 схемы сравнения и первый вход пятой 9 схемы сравнения.Data from the output of the second 4 internal channel of information processing of the first configurable processor 1 is simultaneously fed to input B of the switch 19, the second input of the first 5 comparison circuit, the first input of the fourth 8 comparison circuit and the first input of the fifth 9 comparison circuit.

Данные с выхода первого 3 внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора 2 одновременно поступают на вход С коммутатора 19, второй вход второй 6 схемы сравнения, второй вход четвертой 8 схемы сравнения и первый вход шестой 10 схемы сравнения.Data from the output of the first 3 internal channel of information processing of the second configurable processor 2 is simultaneously input to the switch C 19, the second input of the second 6 comparison circuit, the second input of the fourth 8 comparison circuit and the first input of the sixth 10 comparison circuit.

Данные с выхода второго 4 внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора 2 одновременно поступают на вход Э коммутатора 19, второй вход третьей 7 схемы сравнения, второй вход пятой 9 схемы сравнения и второй вход шестой 10 схемы сравнения.Data from the output of the second 4 internal channel of information processing of the second configurable processor 2 simultaneously arrives at the input E of the switch 19, the second input of the third 7 comparison circuit, the second input of the fifth 9 comparison circuit and the second input of the sixth 10 comparison circuit.

Подобное соединение позволяет осуществлять межканальный контроль и определять работоспособность каналов обработки информации.Such a connection allows for inter-channel control and determine the operability of information processing channels.

Единичные сигналы на инверсных выходах первой 5 - шестой 10 схем сравнения установятся только в том случае, если информация, поступающая на их входы с соответствующих внутренних каналов обработки информации различна.Single signals at the inverse outputs of the first 5th – 6th 10 comparison circuits will be established only if the information received at their inputs from the corresponding internal channels of information processing is different.

Сигналы с инверсных выходов первой 5 - шестой 10 схем сравнения поступают на входы первого 11 - четвертого 14 элементов И. Причем, соединения выполнены следующим образом: инверсный выход первой 5 схемы сравнения соединен с первым входом первого 11 элемента И и первым входом второго 12 элемента И; инверсный выход второй 6 схемы сравнения соединен со вторым входом первого 11 элемента И и первым входом третьего 13 элемента И; инверсный выход третьей 7 схемы сравнения соединен с третьим входом первого 11 элемента И и первым входом четвертого 14 элемента И; инверсный выход четвертой 8 схемы сравнения соединен со вторым входом второго 12 элемента И и вторым входом третьего 13 элемента И; инверсный выход пятой 9 схемы сравнения соединен с третьим входом второго 12 элемента И и вторым входом четвертого 14 элемента И; инверсный выход шестой 10 схемы сравнения соединен с третьим входом третьего 13 элемента И и третьим входом четвертого 14 элемента И. Подобное соединение позволяет выявить отказавший внутренний канал обработки информации и подготовить исходные данные для формирования управляющих сигналов на входы логических условий ЛУ1-ЛУ4 коммутатора 19.The signals from the inverse outputs of the first 5th-6th 10 comparison circuits are supplied to the inputs of the first 11th-fourth 14th elements I. Moreover, the connections are made as follows: the inverse output of the first 5th comparison circuit is connected to the first input of the first 11th element And and the first input of the second 12th element And ; the inverse output of the second 6 comparison circuit is connected to the second input of the first 11 AND element and the first input of the third 13 AND element; the inverse output of the third 7 comparison circuit is connected to the third input of the first 11 AND element and the first input of the fourth 14 AND element; the inverse output of the fourth 8 comparison circuit is connected to the second input of the second 12 element And and the second input of the third 13 element And; the inverse output of the fifth 9 comparison circuit is connected to the third input of the second 12 element And and the second input of the fourth 14 element And; the inverse output of the sixth 10 comparison circuit is connected to the third input of the third 13 element And and the third input of the fourth 14 element I. Such a connection allows you to identify a failed internal channel for processing information and prepare the source data for generating control signals to the inputs of the logical conditions LU1-LU4 of the switch 19.

В случае отказа первого 3 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора на инверсных выходах первой 5 - третьей 7 схем сравнения появятся единичные сигналы, которые установят на выходе первого 11 элемента И единичное состояние.In the event of a failure of the first 3 internal channels of information processing of the first 1 configurable processor at the inverse outputs of the first 5 - third 7 comparison circuits, single signals will appear that will establish a single state at the output of the first 11 elements.

При отказе второго 4 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора на инверсных выходах первой 5, четвертой 8 и пятой 9 схем сравнения появятся единичные сигналы, которые установят на выходе второго 12 элемента И единичное состояние.If the second 4 internal channel for processing the information of the first 1 configurable processor fails, single signals will appear at the inverse outputs of the first 5, fourth 8 and fifth 9 comparison circuits, which will set the unit state to the output of the second 12 element AND.

В случае выхода из строя первого 3 внутреннего канала обработки информации второго 2 конфигурируемого процессора на инверсных выходах второй 6, четвертой 8 и шестой 10 схем сравнения появятся единичные сигналы, которые установят на выходе третьего 13 элемента И единичное состояние.In case of failure of the first 3 internal channels of information processing of the second 2 configurable processors at the inverse outputs of the second 6, fourth 8 and sixth 10 comparison circuits, single signals will appear that will establish a single state at the output of the third 13 element.

При отказе второго 4 внутреннего канала обработки информации второго 2 конфигурируемого процессора на инверсных выходах третьей 7, пятой 9 и шестой 10 схем сравнения появятся единичные сигналы, которые установят на выходе четвертого 14 элемента И единичное состояние.In the event of a failure of the second 4 internal channel of information processing of the second 2 configurable processors at the inverse outputs of the third 7, fifth 9 and sixth 10 comparison circuits, single signals will appear that will set the output of the fourth 14 element AND a single state.

На основе сигналов, полученных с выходов первого 11 - четвертого 14 элементов И пятый 15 - седьмой 17 элементы И и элемент ИЛИ 18 формируют управляющие сигналы на входы логических условий ЛУ1-ЛУ4 коммутатора 19.Based on the signals received from the outputs of the first 11 - fourth 14 AND elements of the fifth 15 - seventh 17 AND elements and the OR element 18 form control signals to the inputs of logical conditions LU1-LU4 of the switch 19.

Формирование управляющих воздействий происходит следующим образом.The formation of control actions is as follows.

Сигнал с выхода первого 11 элемента И поступает на вход элемента ИЛИ 18 и через его инверсный выход проходит на вход ЛУ1 коммутатора 19, который при наличии единичного сигнала разрешит прохождение информации с выхода первого 3 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход А коммутатора 19 на выход данных системы 23.The signal from the output of the first 11 AND element is fed to the input of the OR element 18 and passes through its inverse output to the input LU1 of the switch 19, which, if there is a single signal, will allow the information to pass from the output of the first 3 internal channel of information processing of the first 1 configurable processor through the input A of the switch 19 to the output of system data 23.

Кроме того, сигнал с выхода первого 11 элемента И поступает на первый вход пятого элемента И 15, на первый вход шестого элемента И 16 и на первый вход седьмого элемента И 17. При этом на остальных входах логических условий ЛУ2-ЛУ4 коммутатора 19 установится нулевой сигнал.In addition, the signal from the output of the first 11 element And goes to the first input of the fifth element And 15, to the first input of the sixth element And 16 and to the first input of the seventh element And 17. In this case, the remaining inputs of the logical conditions LU2-LU4 of the switch 19 will be set to zero .

Сигнал с выхода второго 12 элемента И поступает на инверсный вход пятого 15 элемента И, причем единичный сигнал на его выходе, а, следовательно, и на входе логических условий ЛУ2 разрешит прохождение данных с выхода второго 4 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход В коммутатора 19 на выход данных системы 23.The signal from the output of the second 12 element And goes to the inverse input of the fifth 15 element And, and a single signal at its output, and, therefore, at the input of logical conditions LU2 will allow the passage of data from the output of the second 4 internal channel of information processing of the first 1 configurable processor through the input In the switch 19 to the output of the system 23.

Кроме того, сигнал с выхода второго 12 элемента И поступает на второй вход шестого 16 элемента И и на второй вход седьмого 17 элемента И. При этом на остальных входах логических условий ЛУ1, ЛУ3, ЛУ4 коммутатора 19 установится нулевой сигнал.In addition, the signal from the output of the second 12 element And goes to the second input of the sixth 16 of the element And and to the second input of the seventh 17 of the element I. In this case, the remaining inputs of the logical conditions LU1, LU3, LU4 of the switch 19 will be set to zero.

Сигнал с выхода третьего 13 элемента И поступает на инверсный вход шестого 16 элемента И. При наличии единичного сигнала на выходе шестого 16 элемента И, а, следовательно, и на входе логических условий ЛУЗ коммутатора 19 данные с выхода первого 3 внутреннего канала обработки информации второго 2 конфигурируемого процессора поступят через вход С коммутатора 19 на выход данных системы 23.The signal from the output of the third 13th element And goes to the inverse input of the sixth 16th element I. If there is a single signal at the output of the sixth 16th element And, and, therefore, at the input of the logical conditions of the LUZ switch 19, the data from the output of the first 3 internal channel of information processing of the second 2 configurable processor will come through the input From the switch 19 to the output of the system 23.

Кроме того, сигнал с выхода третьего 13 элемента И поступает на третий вход седьмого 17 элемента И. При этом на остальных входах логических условий ЛУ1, ЛУ2, ЛУ4 коммутатора 19 установится нулевой сигнал.In addition, the signal from the output of the third 13th element And goes to the third input of the seventh 17th element I. At the same time, the remaining inputs of the logical conditions LU1, LU2, LU4 of the switch 19 will establish a zero signal.

Сигнал с выхода четвертого 14 элемента И подается на инверсный вход седьмого 17 элемента И. Установка на выходе седьмого 17 элемента И, а следовательно, и на входе ЛУ4 коммутатора 19 единичного сигнала разрешит прохождение данных с выхода второго 4 внутреннего канала обработки информации второго 2 конфигурируемого процессора через вход D коммутатора 19 на выход данных системы 23. При этом на остальных входах логических условий ЛУ1-ЛУ3 коммутатора 19 установится нулевой сигнал.The signal from the output of the fourth 14th element And is fed to the inverse input of the seventh 17th element I. Setting the output of the seventh 17th element And, and therefore, at the input LU4 of the switch 19 of a single signal, will allow the passage of data from the output of the second 4 internal channel of information processing of the second 2 configurable processor through the input D of the switch 19 to the data output of the system 23. In this case, at the remaining inputs of the logical conditions LU1-LU3 of the switch 19, a zero signal will be established.

Рассмотрим работу системы в случае, когда на выходах первого 3 и второго 4 внутренних каналов обработки информации первого 1 и второго 2 конфигурируемых процессоров установились одинаковые результаты вычислений.Consider the system in the case when the outputs of the first 3 and second 4 internal channels of information processing of the first 1 and second 2 configurable processors have the same calculation results.

В этом случае на инверсных выходах первой 5 - шестой 10 схемы сравнения установятся нулевые сигналы, которые инициируют появление на выходах первого 11 - четвертого элементов И сигналов низкого уровня. При этом нулевой сигнал на выходе первого 11 элемента И закроет пятый 15 - шестой 17 элементы И и установит на их выходах нулевые сигналы, которые, поступив на входы логических условий ЛУ2-ЛУ4 коммутатора 19 запретят прохождение данных через входы B, C и D на выход данных системы 23. В тоже время нулевой сигнал с выхода первого 11 элемента И поступит на вход элемента ИЛИ 18 установит на выходе этого элемента единичный сигнал, а, следовательно и на входе логических условий ЛУ1 коммутатора 19, который разрешит прохождение данных с выхода первого 3 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход А коммутатора 19 на выход данных системы 23.In this case, at the inverted outputs of the first 5th – 6th 10 comparison circuits, zero signals are established that initiate the appearance of low-level AND elements at the outputs of the first 11–4th. At the same time, the zero signal at the output of the first 11th element And closes the fifth 15th to the sixth 17th elements And and sets the zero signals at their outputs, which, upon entering the logical conditions LU2-LU4 of switch 19, will block the passage of data through the inputs B, C and D to the output data system 23. At the same time, the zero signal from the output of the first 11 element And will go to the input of the element OR 18 will install a single signal at the output of this element, and, therefore, at the input of the logical conditions LU1 switch 19, which will allow the passage of data from the output of the first 3 internally of the first channel of information processing of the first 1 configurable processor through the input A of the switch 19 to the data output of the system 23.

Рассмотрим случай, когда первый 3 внутренний канал обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора отказал.Consider the case when the first 3 internal channel of information processing of the first 1 configurable processor failed.

В этом случае на инверсных выходах первой 5 - третьей 7 схем сравнения установятся единичные сигналы, что приведет к установке единицы на выходе первого 11 элемента И и нулевого сигнала на выходах второго 12 - четвертого 14 элементов И. Единица на выходе первого 11 элемента И: во-первых, поступит на вход элемента ИЛИ 18, что способствует установке на его инверсном выходе и на входе ЛУ1 коммутатора 19 нулевого сигнала, который запретит прохождение данных из первого 3 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход А коммутатора 19 на выход данных системы 23; во-вторых, установит на первом входе пятого 15 элемента И единичный сигнал, который совместно с нулевым сигналом на его инверсном входе инициируют установку единицы на выходе пятого 15 элемента И, а, следовательно и на входе ЛУ2 коммутатора 19. Это разрешит прохождение данных с выхода второго 4 внутреннего канала обработки информации первого 1 конфигурируемого процессора через вход В коммутатора 19 на выход данных системы 23. Входы A, C и D коммутатора 19 будут заблокированы нулевыми сигналами на выходах элемента ИЛИ 18, шестого 16 и седьмого 17 элементов И, а, следовательно и на входах ЛУ1, ЛУ3 и ЛУ4 соответственно.In this case, single signals will be set at the inverse outputs of the first 5 - third 7 comparison circuits, which will lead to the installation of a unit at the output of the first 11 AND element and a zero signal at the outputs of the second 12 - fourth 14 AND element. Unit at the output of the first 11 AND element: -first, it will go to the input of the OR element 18, which facilitates the installation of a zero signal at its inverse output and at the input LU1 of the switch 19, which will prohibit the passage of data from the first 3 internal data processing channels of the first 1 configurable processor through input A of the switch 19 to the data output of the system 23; secondly, it will install a single signal at the first input of the fifth 15th element And, which, together with the zero signal at its inverse input, initiate the installation of a unit at the output of the fifth 15th And element, and, therefore, at the input of L2 of switch 19. This will allow data to pass from the output the second 4 internal channel of information processing of the first 1 configurable processor through the input In the switch 19 to the data output of the system 23. The inputs A, C and D of the switch 19 will be blocked by zero signals at the outputs of the element OR 18, the sixth 16 and the seventh 17 elements and s, and therefore the inputs and LU1, LU3 and LU4 respectively.

При отказе других внутренних каналов обработки информации система функционирует аналогично изложенному выше.In case of failure of other internal channels of information processing, the system operates similarly to the above.

Полный отказ системы наступит в случае выхода из строя всех внутренних каналов обработки информации.A complete failure of the system will occur in the event of failure of all internal channels of information processing.

Таким образом, разработанное устройство повышает надежность и контролепригодность системы за счет внутрикристального дублирования конфигурируемых процессоров и межканального контроля, определяющего работоспособность резервных каналов.Thus, the developed device increases the reliability and controllability of the system due to the on-chip duplication of configurable processors and inter-channel control, which determines the operability of the backup channels.

Claims (1)

Вычислительная система с внутрикристальным дублированием и межканальным контролем, отличающаяся тем, что содержит два конфигурируемых процессора, в кристаллах которых синтезированы по два внутренних канала обработки информации, вне кристалла расположены: шесть схем сравнения, семь элементов И, элемент ИЛИ, коммутатор, конфигурационное ПЗУ, устройство загрузки конфигурации, два входа загрузки конфигурации, вход данных, выход данных системы, причем вход данных соединен с входами первого - второго внутренних каналов обработки информации первого - второго конфигурируемых процессоров, выход первого внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора соединен с входом А коммутатора, первым входом первой схемы сравнения, первым входом второй схемы сравнения, первым входом третьей схемы сравнения; выход второго внутреннего канала обработки информации первого конфигурируемого процессора соединен с входом В коммутатора, вторым входом первой схемы сравнения, первым входом четвертой схемы сравнения и первым входом пятой схемы сравнения; выход первого внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора соединен с входом С коммутатора, вторым входом второй схемы сравнения, вторым входом четвертой схемы сравнения и первым входом шестой схемы сравнения; выход второго внутреннего канала обработки информации второго конфигурируемого процессора соединен с входом D коммутатора, вторым входом третьей схемы сравнения, вторым входом пятой схемы сравнения и вторым входом шестой схемы сравнения; инверсный выход первой схемы сравнения соединен с первым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, инверсный выход второй схемы сравнения соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, инверсный выход третьей схемы сравнения соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом четвёртого элемента И, инверсный выход четвёртой схемы сравнения соединён с вторым входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, инверсный выход пятой схемы сравнения соединён с третьим входом второго элемента И и вторым входом четвёртого элемента И, инверсный выход шестой схемы сравнения соединён с третьим входом третьего элемента И и третьим входом четвёртого элемента И, выход первого элемента И соединён с входом элемента ИЛИ, первым входом пятого элемента И, первым входом шестого элемента И и первым входом седьмого элемента И, выход второго элемента И соединён с инверсным входом пятого элемента И, вторым входом шестого элемента И и вторым входом седьмого элемента И, выход третьего элемента И соединён с инверсным входом шестого элемента И и третьим входом седьмого элемента И, выход четвёртого элемента И соединён с инверсным входом седьмого элемента И, инверсный выход элемента ИЛИ соединён с входом логических условий ЛУ1 коммутатора, выход пятого элемента И соединён с входом логических условий ЛУ2 коммутатора, выход шестого элемента И соединён с входом логических условий ЛУЗ коммутатора, выход седьмого элемента И соединён с входом логических условий ЛУ4 коммутатора, выход коммутатора соединён с выходом данных системы, выход ПЗУ конфигурации соединён с входом устройства загрузки конфигурации, выход устройства загрузки конфигурации соединён с первым - вторым входами загрузки конфигурации первого - второго конфигурируемых процессоров соответственно.
Figure 00000001
Computing system with on-chip duplication and inter-channel control, characterized in that it contains two configurable processors, in the crystals of which two internal information processing channels are synthesized, located outside the crystal: six comparison circuits, seven AND elements, OR element, switch, configuration ROM, device configuration loading, two configuration loading inputs, data input, system data output, the data input being connected to the inputs of the first to second internal information processing channels the first to the second configurable processors, the output of the first internal information processing channel of the first configurable processor is connected to the input A of the switch, the first input of the first comparison circuit, the first input of the second comparison circuit, the first input of the third comparison circuit; the output of the second internal information processing channel of the first configurable processor is connected to the input B of the switch, the second input of the first comparison circuit, the first input of the fourth comparison circuit and the first input of the fifth comparison circuit; the output of the first internal information processing channel of the second configurable processor is connected to the input C of the switch, the second input of the second comparison circuit, the second input of the fourth comparison circuit and the first input of the sixth comparison circuit; the output of the second internal information processing channel of the second configurable processor is connected to the input D of the switch, the second input of the third comparison circuit, the second input of the fifth comparison circuit and the second input of the sixth comparison circuit; the inverse output of the first comparison circuit is connected to the first input of the first element And and the first input of the second element And, the inverse output of the second comparison circuit is connected to the second input of the first element And and the first input of the third element And, the inverse output of the third comparison circuit is connected to the third input of the first element And and the first input of the fourth element And, the inverse output of the fourth comparison circuit is connected to the second input of the second element And and the second input of the third element And, the inverse output of the fifth comparison circuit is connected to the third the input of the second element And and the second input of the fourth element And, the inverse output of the sixth comparison circuit is connected to the third input of the third element And and the third input of the fourth element And, the output of the first element And is connected to the input of the OR element, the first input of the fifth element And, the first input of the sixth element And and the first input of the seventh element And, the output of the second element And is connected to the inverse input of the fifth element And, the second input of the sixth element And and the second input of the seventh element And, the output of the third element And is connected to the inverse input m of the sixth element And and the third input of the seventh element And, the output of the fourth element And is connected to the inverse input of the seventh element And, the inverse output of the OR element is connected to the input of logical conditions L1 switch, the output of the fifth element And is connected to the input of logical conditions L2 switch, the output of the sixth element And connected to the input of the logical conditions of the switchboard LUZ, the output of the seventh element And is connected to the input of the logical conditions of the switchboard LU4, the switch output is connected to the system data output, the configuration ROM output is connected to the input of the configuration loading device, the output of the configuration loading device is connected to the first to second inputs of the configuration loading of the first to second configurable processors, respectively.
Figure 00000001
RU2013159274/08U 2013-12-30 2013-12-30 COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL RU148928U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159274/08U RU148928U1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159274/08U RU148928U1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU148928U1 true RU148928U1 (en) 2014-12-20

Family

ID=53291479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013159274/08U RU148928U1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU148928U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672135C1 (en) * 2016-07-11 2018-11-12 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Computing system with off-chip majorization and on-chip duplication

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672135C1 (en) * 2016-07-11 2018-11-12 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации Computing system with off-chip majorization and on-chip duplication

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE439701B (en) MULTI-CONFIGURATIVE MODULE PROCESSING UNIT
GB1400631A (en) Programme controlled data processing systems
WO2019076036A1 (en) Redundant ethernet-based secure computer system
RU148928U1 (en) COMPUTER SYSTEM WITH IN-CRYSTAL DUPLICATION AND INTERCHANNEL CONTROL
RU141775U1 (en) COMPUTER SYSTEM ON CONFIGURABLE PROCESSORS WITH INTER-PROCESSOR INFORMATION CONTROL
SU1686449A2 (en) Addressing device
US10476492B2 (en) Structures and operations of integrated circuits having network of configurable switches
RU133952U1 (en) FAULT-RESISTANT COMPUTER SYSTEM ON CONFIGURABLE PROCESSORS WITH NON-CRYSTAL DUPLICATION AND IN-CRYSTAL MAJORIZATION
RU146542U1 (en) COMPUTER SYSTEM WITH NON-CRYSTAL MAJORITING AND IN-CRYSTAL DUPLICATION
US9267965B2 (en) Flexible test site synchronization
RU177172U1 (en) Computing system on configurable processors with interprocess information control
JPS63175913A (en) Clock supplying system
RU183418U1 (en) Aircraft computer with configurable processors
CN108009047B (en) Dual-computer hot standby model and implementation method
US3501743A (en) Automatic fault correction system for parallel signal channels
RU120256U1 (en) THREE-CHANNEL FAULT-RESISTANT SYSTEM ON CONFIGURABLE PROCESSORS WITH EXTERNAL AND INTRICRYSTAL RESERVATION
RU2672135C1 (en) Computing system with off-chip majorization and on-chip duplication
RU177070U1 (en) RESERVED MULTI-CHANNEL COMPUTER SYSTEM
RU2467372C1 (en) Device for switching channels of triplex control system
JP2018072967A (en) Control system
JPH04180114A (en) Signal distributor
JPS63238633A (en) Backup system in distributed system
CN114328301A (en) Peripheral control method and system based on triple modular redundancy
RU2580476C1 (en) Control signal generating apparatus (embodiment 2)
SU690665A1 (en) Device for majority selection of signals

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150113