RU2444053C1 - Computer system - Google Patents

Computer system Download PDF

Info

Publication number
RU2444053C1
RU2444053C1 RU2010133014/08A RU2010133014A RU2444053C1 RU 2444053 C1 RU2444053 C1 RU 2444053C1 RU 2010133014/08 A RU2010133014/08 A RU 2010133014/08A RU 2010133014 A RU2010133014 A RU 2010133014A RU 2444053 C1 RU2444053 C1 RU 2444053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
outputs
input
output
module
Prior art date
Application number
RU2010133014/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Антимиров (RU)
Владимир Михайлович Антимиров
Ярослав Владимирович Антимиров (RU)
Ярослав Владимирович Антимиров
Игорь Владимирович Кружаев (RU)
Игорь Владимирович Кружаев
Александр Сергеевич Наронов (RU)
Александр Сергеевич Наронов
Александр Викторович Франк (RU)
Александр Викторович Франк
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
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 унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
Priority to RU2010133014/08A priority Critical patent/RU2444053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444053C1 publication Critical patent/RU2444053C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hardware Redundancy (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: computer system comprises several (K) computer modules, several (M) communication modules, a time sensor module, a system storage module and a system module. The clock input of the system module is connected to the output of the time sensor, whose same output is also connected to the clock input of a control device, the inputs of which are connected to outputs of the system module, whose same outputs are also connected to inputs of a channel switch, the inputs/outputs of which are the main inputs/outputs and are connected to inputs/outputs of the system storage, the time sensor, thee computer module and the communication module, the multiplexed inputs/outputs of which are the inputs/outputs of the system.
EFFECT: high reliability of the system by maintaining working capacity of the central module in case of faults in its equipment.
8 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания вычислительных систем, к которым предъявляются повышенные требования по надежности при длительной работе в неблагоприятных внешних условиях (внешние механические, электромагнитные и ионизирующие воздействия).The invention relates to computer technology and can be used to create computer systems that are subject to increased reliability requirements for prolonged operation in adverse environmental conditions (external mechanical, electromagnetic and ionizing effects).

Известна трехканальная вычислительная система (АС №1156273), содержащая в каждом канале внешнее устройство и вычислительное устройство, информационный выход которого подключен к первому входу первого мажоритарного элемента и к первому входу первого элемента сравнения всех каналов. Второй вход первого элемента сравнения соединен с выходом первого мажоритарного элемента и со входом внешнего устройства, выход которого подключен к первому информационному входу второго мажоритарного элемента всех каналов, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно со вторым и третьим информационными входами вторых мажоритарных элементов других каналов и с выходами внешних устройств соответственно. Выход второго мажоритарного элемента подключен к первому входу второго элемента сравнения и к первому входу вычислительного устройства. Второй вход второго элемента сравнения соединен с первым входом второго мажоритарного элемента, а выход - с выводом связи.Known three-channel computing system (AS No. 1156273), containing in each channel an external device and a computing device, the information output of which is connected to the first input of the first majority element and to the first input of the first comparison element of all channels. The second input of the first comparison element is connected to the output of the first majority element and to the input of an external device, the output of which is connected to the first information input of the second majority element of all channels, the second and third information inputs of which are connected to the second and third information inputs of the second majority elements of other channels and with the outputs of external devices, respectively. The output of the second majority element is connected to the first input of the second comparison element and to the first input of the computing device. The second input of the second comparison element is connected to the first input of the second majority element, and the output to the communication output.

В каждом канале содержится также регистр номера канала, четыре блока анализа, группа элементов И, контрольный регистр и элемент ИЛИ, выход которого подключен ко входу прерывания вычислительного устройства. Первый вход контрольного регистра соединен с выходом последовательной передачи информации вычислительного устройства.Each channel also contains a channel number register, four analysis units, a group of AND elements, a control register and an OR element, the output of which is connected to the interrupt input of a computing device. The first input of the control register is connected to the output of the serial transmission of information of the computing device.

Входы контрольного регистра соединены с выходами группы элементов И. Вторые выходы соединены со входами элемента ИЛИ. Кроме того, каждый канал содержит элемент НЕ, а каждый блок анализа выполнен в виде дешифратора, связанного входами с выходами элементов сравнения. Это известное устройство благодаря установке мажоритарных элементов в выходных информационных шинах вычислителей обеспечивает нейтрализацию неисправности, возникающей в одном из каналов при правильной работе двух других каналов. Кроме того, благодаря введению схем сравнения, подключенных к связям внешних устройств, обеспечивается обнаружение неправильной работы одного из них по отличию его информации от двух других, что позволяет диагностировать отказы внешних устройств путем анализа состояний контрольного регистра вычислительным устройством. Эти свойства являются достаточно положительными. Особенно важным является нейтрализация неисправности в одном из каналов вычислительного устройства.The inputs of the control register are connected to the outputs of the group of elements I. The second outputs are connected to the inputs of the element OR. In addition, each channel contains a NOT element, and each analysis unit is designed as a decoder associated with the inputs and outputs of the comparison elements. This known device, thanks to the installation of the majority elements in the output information buses of the computers, ensures the neutralization of the malfunction that occurs in one of the channels during the correct operation of the other two channels. In addition, thanks to the introduction of comparison circuits connected to the connections of external devices, it is possible to detect the malfunction of one of them by distinguishing its information from the other two, which allows diagnosing failures of external devices by analyzing the states of the control register by a computing device. These properties are quite positive. It is especially important to neutralize a malfunction in one of the channels of a computing device.

В то же время после возникновения неисправности в одном из каналов надежность дальнейшей работы системы резко снижается, так как возникновение неисправности в любом из двух оставшихся исправными вычислительных устройств приводит к полной неработоспособности системы.At the same time, after the occurrence of a malfunction in one of the channels, the reliability of further operation of the system decreases sharply, since the occurrence of a malfunction in any of the two remaining computing devices in good working order leads to a complete inoperability of the system.

Это происходит потому, что интенсивность отказа в двух каналах в два раза больше, чем у одноканального вычислителя. Целесообразно максимально полно использовать имеющуюся избыточность в виде двух дополнительно введенных каналов для сохранения работоспособности системы после возникновения второй неисправности.This is because the failure rate in two channels is twice as high as that of a single-channel computer. It is advisable to make full use of the existing redundancy in the form of two additional channels introduced to maintain the system after the second malfunction.

Задача сохранения работоспособности системы при возникновении двух неисправностей в системе частично решена в РЕЗЕРВИРОВАННОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОМ УСТРОЙСТВЕ (АС №1200292). В данном устройстве для повышения надежности между блоками памяти и процессора введен коммутатор, переключающий блоки по сигналам встроенных устройств оперативного контроля.The task of maintaining the system’s operability in the event of two malfunctions in the system is partially solved in the RESERVED COMPUTER DEVICE (АС №1200292). In this device, to increase reliability between the memory blocks and the processor, a switch is introduced that switches the blocks according to the signals of the built-in operational control devices.

Общим недостатком известных вычислительных устройств является то, что как для работы схем мажоритации, так и для работы коммутатора, переключающего блоки в процессе работы, требуется синхронная и синфазная работа всех каналов устройства, что обеспечивается введением единого генератора синхроимпульсов. При такой реализации резервирования отказ этого генератора приводит к отказу устройства в целом, кроме того, наличие временного рассогласования одноименных сигналов разных каналов резервированного устройства требует снижения быстродействия с целью учета межканальных рассогласований, вызванных некоторыми отличиями задержек элементов разных каналов. Более того, в процессе работы вычислительной системы под влиянием температуры и особенно из-за воздействия внешнего ионизирующего излучения, например космического пространства, происходит деградация параметров электрорадиоизделий (ЭРИ), учесть которую при проектировании невозможно. Наиболее полно задача повышения надежности устройств, работающих при внешних неблагоприятных воздействиях, решена в прототипе - МОДУЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (АС №747326), наиболее близкой к заявляемой системе. Известная система содержит несколько функциональных модулей, а именно вычислительные модули и модули связи с внешними подсистемами, работающие независимо друг от друга на собственной частоте синхронизации. Для обеспечения взаимодействия между модулями все они подключены к общесистемной магистрали. Для организации обменов по магистрали и управления работой функциональных модулей в систему введен центральный модуль управления (системный модуль), управляющий взаимодействием модулей по общесистемной магистрали.A common disadvantage of known computing devices is that both the operation of majorization schemes and the operation of the switch that switches the blocks during operation require synchronous and in-phase operation of all channels of the device, which is ensured by the introduction of a single clock generator. With this implementation of redundancy, the failure of this generator leads to the failure of the device as a whole, in addition, the presence of a temporary mismatch of the same signals of different channels of the redundant device requires a decrease in speed in order to take into account inter-channel mismatches caused by some differences in the delays of elements of different channels. Moreover, during the operation of a computer system under the influence of temperature, and especially due to the influence of external ionizing radiation, for example, outer space, the degradation of the parameters of electric radio products (ERI) occurs, which cannot be taken into account during design. The most complete task of improving the reliability of devices operating under external adverse influences is solved in the prototype - MODULAR COMPUTER SYSTEM (AS No. 747326), which is closest to the claimed system. The known system contains several functional modules, namely, computing modules and communication modules with external subsystems, working independently from each other at their own synchronization frequency. To ensure interoperability between the modules, they are all connected to a system-wide backbone. To organize exchanges along the highway and control the operation of functional modules, a central control module (system module) has been introduced into the system, which controls the interaction of the modules along the system-wide highway.

Системный модуль периодически контролирует работоспособность функциональных модулей и может в случае снижения их быстродействия из-за деградации параметров послать команду в устройства синхронизации выбранного функционального модуля на изменение тактовой частоты, что обеспечивает адаптацию модулей системы к деградации параметров и ЭРИ, тем самым повышает надежность функционирования системы при работе в неблагоприятных условиях.The system module periodically monitors the operability of functional modules and can, in the event of a decrease in their performance due to degradation of parameters, send a command to the synchronization devices of the selected functional module to change the clock frequency, which ensures adaptation of the system modules to degradation of parameters and EMI, thereby increasing the reliability of the system work in adverse conditions.

В то же время такая система, несмотря на ряд очевидных достоинств, имеет недостаток, который заключается в наличии центрального модуля, управляющего общесистемной магистралью. Такое построение системы приводит к отказу системы при возникновении отказа в центральном модуле.At the same time, such a system, despite a number of obvious advantages, has the disadvantage of having a central module that manages the system-wide backbone. Such a construction of the system leads to a failure of the system when a failure occurs in the central module.

С целью повышения надежности работы путем сохранения работоспособности центрального модуля при возникновении отказов в его оборудовании предлагается ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая несколько функциональных модулей, а именно К вычислительных модулей, и М модулей связи, центральный (системный модуль), устройство контроля и переключатель каналов.In order to increase the reliability of work by maintaining the operability of the central module in the event of a failure in its equipment, a COMPUTER SYSTEM is proposed that contains several functional modules, namely K computing modules, and M communication modules, a central (system module), monitoring device and a channel selector.

Кроме того, в систему введен датчик времени и модуль системного запоминающего устройства.In addition, a time sensor and a system storage module are introduced into the system.

На фиг.1 приведена структурная схема вычислительной системы, где цифрой 1 обозначен системный модуль, цифрами от 2-1 до 2-к обозначены К вычислительных модуля, цифрами от 3-1 до 3-м обозначены М модулей связи, цифрой 4 обозначено системное запоминающее устройство, цифрой 5 обозначено устройство контроля, цифрой 6 обозначен переключатель каналов системного модуля, цифрой 7 обозначен модуль датчика времени. Все модули подключены к двум каналам общесистемной магистрали, которые являются магистральными входами - выходами переключателя каналов, управляющие входы которого подключены к выходам устройства контроля, сигнальный вход которого подключен к сигнальному выходу датчика времени и объединен с сигнальным входом переключателя каналов, информационные входы - выходы которого подключены к входам - выходам системного модуля. Мультиплексные входы - выходы модулей связи являются одноименными входами - выходами системы.Figure 1 shows the structural diagram of a computing system, where the number 1 denotes the system module, the numbers 2-1 to 2-k indicate the computing modules, the numbers 3-1 to 3 indicate the M communication modules, the number 4 denotes the system memory device, the number 5 indicates the control device, the number 6 indicates the channel selector of the system module, the number 7 indicates the time sensor module. All modules are connected to two channels of the system-wide backbone, which are the main inputs - the outputs of the channel switch, the control inputs of which are connected to the outputs of the control device, the signal input of which is connected to the signal output of the time sensor and combined with the signal input of the channel switch, information inputs - the outputs of which are connected to the inputs - outputs of the system module. Multiplex inputs - outputs of communication modules are the inputs of the same name - system outputs.

На фиг.2 приведена структурная схема системного модуля, где цифрами 1, 2 и 3 обозначены процессоры, а цифрой 4 обозначен формирователь синхроимпульсов. Входы - выходы процессоров являются входами - выходами системного модуля, а выходы формирователя синхроимпульсов подключены к синхронизирующим входам процессоров.Figure 2 shows the structural diagram of the system module, where the numbers 1, 2 and 3 indicate the processors, and the number 4 denotes the driver of the clock. The inputs and outputs of the processors are inputs and outputs of the system module, and the outputs of the clock generator are connected to the synchronizing inputs of the processors.

На фиг.3 приведена структурная схема вычислительного модуля, где цифрой 1 обозначен процессор, цифрой 2 обозначено запоминающее устройство, цифрой 3 обозначен формирователь синхроимпульсов, а цифрой 4 обозначен блок связи с магистралью.Figure 3 shows the structural diagram of the computing module, where the number 1 denotes the processor, the number 2 denotes the storage device, the number 3 denotes the driver of the clock, and the number 4 denotes the communication unit with the trunk.

Выход процессора объединен с выходом блока связи с магистралью и подключен к входу запоминающего устройства, выход которого подключен к входам процессора и блока связи с магистралью, входы - выходы которого являются входами - выходами модуля.The processor output is combined with the output of the communication unit with the trunk and connected to the input of the storage device, the output of which is connected to the inputs of the processor and the communication unit with the trunk, the inputs and outputs of which are inputs and outputs of the module.

На фиг.4 приведена структурная схема модуля связи, где цифрой 1 обозначен процессор, цифрой 2 обозначено запоминающее устройство, цифрой 3 обозначен формирователь синхроимпульсов, цифрой 4 обозначен блок связи с магистралью, цифрами 5 и 6 обозначены соответственно кодирующе-декодирующее устройство и приемно-передающее устройство мультиплексного канала связи. При этом выход процессора объединен с выходом блока связи с магистралью и подключен к входу запоминающего устройства, выход которого подключен к входу процессора и входу блока связи с магистралью, управляющий выход которого подключен к входу формирователя синхроимпульсов, первая группа выходов которого подключена к синхронизирующим входам процессора, а вторая группа выходов подключена к синхронизирующим входам блока связи с магистралью, мультиплексные входы - выходы которого являются одноименными входами - выходами модуля. Кроме того, информационный выход процессора подключен к входу кодирующе-декодирующего устройства, выход которого подключен к информационному входу процессора, а информационный выход подключен к входу приемно-передающего устройства, у которого мультиплексный вход - выход является мультиплексным входом - выходом модуля, а выход подключен к информационному входу кодирующе-декодирующего устройства, входы-выходы которого являются входами - выходами модуля.Figure 4 shows the structural diagram of the communication module, where the number 1 denotes the processor, the number 2 denotes a memory device, the number 3 denotes the clock driver, the number 4 denotes the communication unit with the trunk, the numbers 5 and 6 indicate the encoding-decoding device and the transmitter-receiver multiplex communication channel device. In this case, the processor output is combined with the output of the communication unit with the trunk and connected to the input of the storage device, the output of which is connected to the input of the processor and the input of the communication unit with the trunk, the control output of which is connected to the input of the clock generator, the first group of outputs of which is connected to the synchronizing inputs of the processor, and the second group of outputs is connected to the synchronizing inputs of the communication unit with the trunk, the multiplex inputs - the outputs of which are the inputs of the same name - the outputs of the module. In addition, the information output of the processor is connected to the input of the encoding-decoding device, the output of which is connected to the information input of the processor, and the information output is connected to the input of the transmitter / receiver, in which the multiplex input - output is a multiplex input - output of the module, and the output is connected to information input of the encoding-decoding device, the inputs and outputs of which are inputs - outputs of the module.

На фиг.5 приведена структурная схема системного запоминающего устройства, где цифрами 1 и 2 обозначены соответственно первый и второй накопители, цифрой 3 обозначен блок связи с магистралью, цифрой 4 обозначен формирователь синхроимпульсов. При этом первый и второй выходы блока связи с магистралью подключены соответственно к входам первого и второго накопителей, выходы которых подключены к соответствующим входам блока связи с магистралью, управляющий выход которого подключен к входу формирователя синхроимпульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам блока связи с магистралью, входы - выходы которого являются входами - выходами модуля.Figure 5 shows the structural diagram of a system storage device, where the numbers 1 and 2 denote the first and second drives, respectively, the number 3 denotes the communication unit with the trunk, the number 4 denotes the driver of the clock. In this case, the first and second outputs of the communication unit with the highway are connected respectively to the inputs of the first and second drives, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the communication unit with the highway, the control output of which is connected to the input of the clock generator, the outputs of which are connected to the synchronizing inputs of the communication unit with the highway, inputs - the outputs of which are inputs - outputs of the module.

На фиг.6 приведена структурная схема устройства контроля, где цифрами 1, 2 и 3 обозначены первый, второй и третий регистры контрольных кодов, цифрой 4 обозначен счетчик контрольного кода, цифрами 5, 6 и 7 обозначены соответственно первая, вторая и третья схемы сравнения. При этом группы входов регистров контрольных кодов являются входами устройства, а их выходы являются первой группой входов соответствующих схем сравнения, вторые группы входов которых подключены к выходам счетчика, сигнальный вход которого является сигнальным входом устройства, а выходы схем сравнения являются выходами устройства.Figure 6 shows the structural diagram of the control device, where the numbers 1, 2 and 3 indicate the first, second and third registers of control codes, the number 4 indicates the counter of the control code, the numbers 5, 6 and 7 indicate the first, second and third comparison schemes, respectively. The groups of inputs of the control code registers are the inputs of the device, and their outputs are the first group of inputs of the corresponding comparison circuits, the second groups of inputs of which are connected to the outputs of the counter, the signal input of which is the signal input of the device, and the outputs of the comparison circuits are the outputs of the device.

На фиг.7 приведена структурная схема переключателя каналов, где цифрами 1 и 2 обозначены первая и вторая группы мультиплексоров, три группы информационных входов - выходов которых являются соответствующими входами-выходами переключателя, а магистральные входы - выходы мультиплексоров являются одноименными входами - выходами переключателя и соответствующими входами - выходами первого и второго каналов общесистемной магистрали. Кроме того, переключатель содержит первую и вторую группы элементов И, ИЛИ, НЕ, обозначенные соответственно цифрами 3 и 4. Цифрами 5, 6 и 7 обозначены соответственно первый, второй и третий триггеры.Figure 7 shows the structural diagram of the channel selector, where the numbers 1 and 2 denote the first and second groups of multiplexers, three groups of information inputs and outputs of which are the corresponding inputs and outputs of the switch, and the main inputs and outputs of the multiplexers are the inputs of the same name, the outputs of the switch and the corresponding inputs - outputs of the first and second channels of the system-wide highway. In addition, the switch contains the first and second groups of elements AND, OR, NOT, respectively indicated by the numbers 3 and 4. The numbers 5, 6 and 7 indicate the first, second and third triggers, respectively.

Входы мультиплексоров являются входами переключателя каналов, а их входы - выходы являются входами - выходами каналов магистрали. Информационные входы триггеров являются управляющими входами переключателя, а стробирующие входы триггеров являются сигнальным входом переключателя. При этом выходы триггеров подключены к входам групп элементов И, ИЛИ, НЕ, управляющих соответственно первой и второй группами мультиплексоров по следующей логике:The inputs of the multiplexers are the inputs of the channel selector, and their inputs - outputs are the inputs - outputs of the trunk channels. The trigger information inputs are the control inputs of the switch, and the gate strobe inputs are the signal input of the switch. In this case, the trigger outputs are connected to the inputs of the groups of AND, OR, NOT elements, controlling the first and second groups of multiplexers, respectively, according to the following logic:

Если обозначить информационные входы мультиплексоров, соответствующие выходам трех каналов системного модуля как И1, И2 и И3, а связи с первым и вторым каналами магистрали обозначить соответственно M1 и М2, а выходы триггеров неисправности H1, H2 и Н3 (прямые), jH1, JH2 и jH3 (инверсные), то логика работы комбинационных элементов описывается следующими выражениями:If the information inputs of the multiplexers corresponding to the outputs of the three channels of the system module are designated as I1, I2 and I3, and the connections with the first and second channels of the trunk are designated M1 and M2, respectively, and the outputs of the fault triggers H1, H2 and H3 (direct), jH1, JH2 and jH3 (inverse), then the logic of the combination elements is described by the following expressions:

M1=(И1∧jH1)∨(И3∧H1)∨(И1∧(Н2∧Н3))∨И1∧(Н1∧(Н2∧Н3));M1 = (И1∧jH1) ∨ (И3∧H1) ∨ (И1∧ (Н2∧Н3)) ∨И1∧ (Н1∧ (Н2∧Н3));

М2=(И2∧jH2)∨(И3∧(И3∧H2)∨И2∧(Н1∧Н3)∨И1∧(Н1∧Н2∧Н3).М2 = (И2∧jH2) ∨ (И3∧ (И3∧H2) ∨И2∧ (Н1∧Н3) ∨И1∧ (Н1∧Н2∧Н3).

На фиг.8 приведена структурная схема формирователя синхроимпульсов, где цифрой 1 обозначен задающий генератор, цифрой 2 обозначен элемент И, к первому входу которого подключен выход задающего генератора, цифрой 3 обозначен сдвиговый регистр, цифрами 4 и 5 обозначены первый и второй дешифраторы, а цифрами 5 и 6 обозначены первая и вторая группы триггеров-формирователей, выходы которых являются выходами формирователя, управляющий вход которого является дополнительным входом первого дешифратора, выходы которого подключены к входам триггеров-формирователей, а входы подключены к выходам сдвигового регистра, которые подключены также к входам второго дешифратора, выход которого подключен ко второму входу элемента И, выход которого подключен к входу сдвигового регистра. Первый дешифратор формирует запускающие и сбрасывающие сигналы на триггеры-формирователи, т.е. определяет временное положение каждого синхроимпульса в такте работы соответствующего модуля. Такт задается вторым дешифратором, причем сетка синхроимпульсов может перестраиваться по управляющему сигналу, поступающему на дополнительный вход первого дешифратора, благодаря чему может изменяться быстродействие и временная диаграмма работы модуля в целом или отдельных его узлов.Fig. 8 shows a block diagram of a clock generator, where the number 1 denotes the master oscillator, the number 2 denotes the And element, the output of the master oscillator is connected to its first input, the shift register is indicated by the number 3, the first and second decoders are indicated by the numbers 4 and 5, and the numbers 5 and 6 indicate the first and second groups of trigger-shapers, the outputs of which are the outputs of the shaper, the control input of which is an additional input of the first decoder, the outputs of which are connected to the inputs of the triggers ormirovateley and inputs connected to the outputs of the shift register which is also connected to the inputs of the second decoder, the output of which is connected to the second input of AND, whose output is connected to the input of the shift register. The first decoder generates triggering and resetting signals to trigger shapers, i.e. determines the temporary position of each clock pulse in the cycle of the corresponding module. The clock is set by the second decoder, and the clock network can be tuned by the control signal supplied to the additional input of the first decoder, due to which the speed and time diagram of the module as a whole or its individual nodes can change.

Система работает следующим образом:The system works as follows:

Входная информация с датчиковых подсистем поступает на обработку через модули связи. Вычислительные модули, получив входные данные, проводят расчеты и, сформировав циклические массивы, необходимые для организации повторного счета при проведении режима восстановления, направляют их в один из накопителей системного запоминающего устройства, а рассчитанные массивы управляющей информации направляют в модули связи, откуда они передаются в исполнительные подсистемы.Input information from the sensor subsystems is processed through communication modules. The computing modules, having received the input data, carry out the calculations and, having formed the cyclic arrays necessary for organizing the re-counting during the recovery mode, send them to one of the system memory drives, and the calculated control information arrays are sent to the communication modules, from where they are transferred to the executive subsystems.

Каждый цикл работы, задаваемый меткой времени, процессоры системного модуля выдают результаты контрольного теста в соответствующие процессорам регистры контрольных кодов. По заднему фронту сигнала метки времени происходит сравнение выданных результатов с контрольным заранее известным кодом, значение которого устанавливается при включении системы путем занесения фиксированного кода в счетчик контрольного кода, значение которого увеличивается на единицу по приходу переднего фронта каждой метки времени. При несовпадении выданного процессором кода с кодом счетчика включается триггер неисправности соответствующего канала. В соответствии с сигналами неисправности процессоров переключатель каналов подключает к общесистемной магистрали исправный процессор, который берет на себя управление на очередной цикл работы.Each cycle of work specified by a time stamp, the processors of the system module give the results of the control test to the registers of control codes. On the trailing edge of the timestamp signal, the results are compared with the control code known in advance, the value of which is set when the system is turned on by entering a fixed code into the counter of the control code, the value of which increases by one upon the arrival of the leading edge of each timestamp. If the code issued by the processor does not match the counter code, the malfunction trigger of the corresponding channel is activated. In accordance with the processor malfunction signals, the channel switch connects to the system-wide trunk a healthy processor, which takes control of the next cycle of work.

Claims (8)

1. Вычислительная система, содержащая несколько (K) вычислительных модулей, несколько (М) модулей связи, системное запоминающее устройство и датчик времени, отличающаяся тем, что в ее состав введен системный модуль, синхронизирующий вход которого подключен к выходу датчика времени, у которого этот выход подключен также к синхронизирующему входу устройства контроля, входы которого подключены к выходам системного модуля, у которого эти выходы подключены также к входам переключателя каналов, входы-выходы которого являются магистральными и подключены к входам-выходам системного запоминающего устройства, датчика времени, вычислительных модулей и модулей связи, мультиплексные входы-выходы которых являются входами-выходами системы.1. A computing system containing several (K) computing modules, several (M) communication modules, a system storage device and a time sensor, characterized in that it includes a system module, the synchronizing input of which is connected to the output of a time sensor, in which this the output is also connected to the synchronizing input of the control device, the inputs of which are connected to the outputs of the system module, in which these outputs are also connected to the inputs of the channel selector, the input-outputs of which are trunk and They are connected to the inputs and outputs of the system storage device, time sensor, computing modules, and communication modules, the multiplexed inputs and outputs of which are system inputs and outputs. 2. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что системный модуль содержит три процессора со своими запоминающими устройствами и формирователь синхроимпульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам процессоров, входы-выходы которых являются соответствующими входами-выходами модуля.2. The computing system according to claim 1, characterized in that the system module contains three processors with its own storage devices and a clock generator, the outputs of which are connected to the synchronizing inputs of the processors, the inputs and outputs of which are the corresponding inputs and outputs of the module. 3. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что вычислительный модуль содержит процессор, запоминающее устройство, блок связи с магистралью и формирователь синхроимпульсов, у которого первая группа выходов подключена к синхронизирующим входам процессора, вторая группа выходов подключена к синхронизирующим входам блока связи с магистралью, у которого входы-выходы являются входами-выходами модуля, а информационный выход объединен с выходом процессора и подключен ко входу запоминающего устройства, выход которого подключен к входам процессора и блока связи с магистралью, управляющий выход которого подключен ко входу формирователя синхроимпульсов.3. The computing system according to claim 1, characterized in that the computing module comprises a processor, a storage device, a communication unit with a trunk and a clock generator, in which the first group of outputs is connected to the synchronizing inputs of the processor, the second group of outputs is connected to the synchronizing inputs of the communication unit with a highway in which the inputs / outputs are the inputs / outputs of the module, and the information output is combined with the output of the processor and connected to the input of the storage device, the output of which is connected to the input m of the processor and the communication unit with the trunk, the control output of which is connected to the input of the shaper of the clock. 4. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что модуль связи содержит процессор, запоминающее устройство, блок связи с магистралью, кодирующе-декодирующее устройство, приемно-передающее устройство и формирователь синхроимпульсов, у которого первая группа выходов подключена к синхронизирующим входам процессора, вторая группа выходов подключена к синхронизирующим входам блока связи с магистралью, у которого входы-выходы являются входами-выходами модуля, а информационный выход объединен с выходом процессора и подключен ко входу запоминающего устройства, выход которого подключен к входу блока связи с магистралью и входу процессора, информационный выход которого подключен к входу кодирующе-декодирующего устройства, выход которого подключен к информационному входу процессора, а информационный выход подключен к входу приемно-передающего устройства, у которого выход подключен к информационному входу кодирующе-декодирующего устройства, а мультиплексный вход-выход является входом-выходом модуля.4. The computing system according to claim 1, characterized in that the communication module comprises a processor, a storage device, a communication unit with a trunk, an encoding / decoding device, a transmitting and receiving device, and a clock generator, in which the first group of outputs is connected to the synchronizing inputs of the processor, the second group of outputs is connected to the synchronizing inputs of the communication unit with the trunk, in which the inputs / outputs are the inputs / outputs of the module, and the information output is combined with the output of the processor and connected to the input the memory device, the output of which is connected to the input of the communication unit with the trunk and the input of the processor, the information output of which is connected to the input of the encoding-decoding device, the output of which is connected to the information input of the processor, and the information output is connected to the input of the transmitter-receiver device, whose output is connected to the information input of the encoding-decoding device, and the multiplex input-output is the input-output of the module. 5. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что модуль системного запоминающего устройства содержит первый и второй накопители данных, формирователь синхроимпульсов, блок связи с магистралью, у которого входы-выходы являются входами-выходами модуля, а управляющий выход подключен к входу формирователя синхроимпульсов, выход которого подключен ко входу блока связи с магистралью.5. The computing system according to claim 1, characterized in that the system memory module contains first and second data storage devices, a clock driver, a communication unit with a trunk, in which the inputs / outputs are module inputs and outputs, and the control output is connected to the input of the driver clock pulses, the output of which is connected to the input of the communication unit with the trunk. 6. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство контроля содержит первый, второй и третий регистры контрольных кодов, выходы которых подключены к первым группам входов одноименных схем сравнения, выходы которых являются выходами устройства контроля, при этом вторая группа входов схем сравнения подключена к выходу счетчика контрольного интервала, стробирующий вход которого объединен со стробирующими входами схем сравнения и является сигнальным входом устройства контроля.6. The computing system according to claim 1, characterized in that the control device contains first, second and third registers of control codes, the outputs of which are connected to the first groups of inputs of the same comparison circuits, the outputs of which are the outputs of the control device, while the second group of inputs of the comparison circuits connected to the output of the counter of the control interval, the gate input of which is combined with the gate inputs of the comparison circuits and is a signal input of the control device. 7. Вычислительная система по п.1, отличающаяся тем, что переключатель каналов содержит первую и вторую группы мультиплексоров, входы которых являются входами переключателя, управляющие входы подключены к выходам одноименных схем И, ИЛИ, НЕ, входы которых подключены к выходам триггеров, входы которых являются соответствующими входами переключателя, при этом входы-выходы мультиплексоров являются входами-выходами переключателя.7. The computing system according to claim 1, characterized in that the channel selector contains the first and second groups of multiplexers, the inputs of which are the inputs of the switch, the control inputs are connected to the outputs of the same schemes AND, OR, NOT, the inputs of which are connected to the outputs of the triggers, the inputs of which are the corresponding inputs of the switch, while the inputs / outputs of the multiplexers are inputs / outputs of the switch. 8. Вычислительная система по п.2, отличающаяся тем, что формирователь синхроимпульсов содержит задающий генератор, выход которого подключен к первому входу элемента И и синхронизирующему входу сдвигового регистра, выход которого подключен к входам первого дешифратора и входам второго дешифратора, выход которого подключен ко второму входу элемента И, а выходы первого дешифратора подключены к входам первой и второй групп триггеров-формирователей, выходы которых являются выходами формирователя синхроимпульсов, управляющий вход которого является одноименным входом первого дешифратора. 8. The computing system according to claim 2, characterized in that the clock generator comprises a master oscillator, the output of which is connected to the first input of the And element and the synchronizing input of the shift register, the output of which is connected to the inputs of the first decoder and the inputs of the second decoder, the output of which is connected to the second the input of the element And, and the outputs of the first decoder are connected to the inputs of the first and second groups of trigger-drivers, the outputs of which are the outputs of the driver of the clock pulses, the control input of which S THE eponymous input of the first decoder.
RU2010133014/08A 2010-08-05 2010-08-05 Computer system RU2444053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133014/08A RU2444053C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Computer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010133014/08A RU2444053C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Computer system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2444053C1 true RU2444053C1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45852417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010133014/08A RU2444053C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Computer system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444053C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541839C2 (en) * 2013-07-01 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Failure-free computing system
RU2785831C1 (en) * 2021-06-25 2022-12-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Computing system
CN115617739A (en) * 2022-09-27 2023-01-17 南京信息工程大学 Chip based on Chiplet architecture and control method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU849219A1 (en) * 1979-06-25 1981-07-23 Предприятие П/Я В-2969 Data processing system
SU1290330A2 (en) * 1985-01-07 1987-02-15 Предприятие П/Я А-3517 Computer system
SU1564625A1 (en) * 1987-08-10 1990-05-15 Предприятие П/Я А-3361 Duplex computing system with check

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU849219A1 (en) * 1979-06-25 1981-07-23 Предприятие П/Я В-2969 Data processing system
SU1290330A2 (en) * 1985-01-07 1987-02-15 Предприятие П/Я А-3517 Computer system
SU1564625A1 (en) * 1987-08-10 1990-05-15 Предприятие П/Я А-3361 Duplex computing system with check

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541839C2 (en) * 2013-07-01 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Failure-free computing system
RU2785831C1 (en) * 2021-06-25 2022-12-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Computing system
CN115617739A (en) * 2022-09-27 2023-01-17 南京信息工程大学 Chip based on Chiplet architecture and control method
CN115617739B (en) * 2022-09-27 2024-02-23 南京信息工程大学 Chip based on Chiplet architecture and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2333528C2 (en) Computer-controlled fail-safe system
ATE162898T1 (en) ERROR-TOLERANT COMPUTER SYSTEM.
RU2527191C1 (en) Backed-up multichannel computer system
JP2015069270A (en) Fault tolerant system
RU2444053C1 (en) Computer system
JP5925507B2 (en) Data collation device, collation method, and security system using the same
JP6556373B2 (en) Fault tolerant system
JPH0454411B2 (en)
US6055660A (en) Method for identifying SMP bus transfer errors
RU2473113C1 (en) Self-organising computer system
RU2460121C1 (en) Backed-up dual-processor computer system
RU2474868C1 (en) Modular computer system
RU2347264C2 (en) Three-element majority device of reservation
RU2477882C2 (en) Adaptive computer system
RU2541839C2 (en) Failure-free computing system
RU2564626C2 (en) Highway-modular computer system
RU2453079C2 (en) Apparatus for controlling and backing up information system
RU2580791C2 (en) Device for majority selection of signals (3 versions)
SU1054919A2 (en) Device for automatic switching of telegraph communication channels
JPH04260238A (en) Frequency deviation detector for clock
JP5604799B2 (en) Fault tolerant computer
RU2047899C1 (en) Method providing fault-tolerance of computing systems
KR200204972Y1 (en) Apparatus for hardware error detection using idle high-way channel in data processing system
SU1134940A1 (en) Device for checking synchronization units
SU1173553A2 (en) Redundancy counter

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20161117

PD4A Correction of name of patent owner